生態(tài)環(huán)境監(jiān)測及環(huán)保技術(shù)研究

劉洪忠，趙長昆

（濰坊市安丘生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中心，山東 濰坊 261071）

生態(tài)環(huán)境監(jiān)測是在節(jié)能環(huán)保的生態(tài)理念之下提出的新型監(jiān)測內(nèi)容，其主要是通過物理、化學(xué)等多種技術(shù)手段，對生態(tài)環(huán)境中的各個要素進(jìn)行監(jiān)督和測試，這也成了保護(hù)生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)內(nèi)容之一。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測能力以及環(huán)保技術(shù)，對于生態(tài)環(huán)境保護(hù)能力有著直接的影響，也是當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展時代背景下需要重點關(guān)注的內(nèi)容之一。

1 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測

1.1 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測概述

隨著人類社會的高速發(fā)展，無論是人類的基本生活，還是社會的進(jìn)步，都需要能源的支持，而所有的能源均取自于自然環(huán)境，這也就意味著人類在進(jìn)步發(fā)展的過程中會對自然環(huán)境造成極大的破壞。溫室效應(yīng)的產(chǎn)生以及各種自然災(zāi)害的發(fā)生，都與生態(tài)環(huán)境被破壞有著不可分割的關(guān)系。人類想要實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展，就必須對生態(tài)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)。近年來，生態(tài)環(huán)保已經(jīng)成為人類進(jìn)步發(fā)展的基本原則之一，無論是農(nóng)業(yè)種植、工業(yè)生產(chǎn)還是服務(wù)業(yè)的發(fā)展，都需要以生態(tài)環(huán)保為基礎(chǔ)，只有這樣，才能在人類社會進(jìn)步發(fā)展過程中對生態(tài)環(huán)境進(jìn)行全方位的保護(hù)。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測主要是指在人類生產(chǎn)生活過程中，通過物理、化學(xué)、生化等不同的方式，對自然界中的動物、植物、微生物、土地、礦產(chǎn)、河流、海洋、大氣、水分等天然要素進(jìn)行監(jiān)測[1]。除此之外，也要對地面以及地下的各種建筑物和相關(guān)施工項目進(jìn)行全面的監(jiān)督，這樣才能充分掌握當(dāng)前的生態(tài)狀態(tài)，這也是開展節(jié)能環(huán)保工作的基礎(chǔ)。

1.2 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的特點

節(jié)能環(huán)保并不只是階段性的工作內(nèi)容，而是貫穿于人類社會進(jìn)步發(fā)展全過程的持續(xù)性工作，所以，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測具有長期性的特點。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測除了要對現(xiàn)階段生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行監(jiān)督和檢測之外，還要以現(xiàn)階段的實際情況為基礎(chǔ)，對未來有可能發(fā)生的問題進(jìn)行合理預(yù)估，這也是生態(tài)環(huán)境監(jiān)測長期性的重要表現(xiàn)形式之一。由于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作開展的過程中，需要對自然界中的天然要素以及人文要素進(jìn)行綜合性的監(jiān)測，這些要素直接關(guān)系到農(nóng)、林、牧、畜、漁等多個行業(yè)，這也使得生態(tài)環(huán)境監(jiān)測具有綜合性的特點[2]。自然災(zāi)害的產(chǎn)生是由多種因素共同構(gòu)成的，例如洪水、干旱等，不僅與自然界內(nèi)降水量減少有關(guān)，也與水土流失有著直接的關(guān)系，所以，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作所具有的復(fù)雜性也是較為突出的特點之一。

1.3 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測對象

生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作開展的過程中，不僅要對生態(tài)環(huán)境中的自然要素進(jìn)行監(jiān)測，也要對與人類生產(chǎn)生活有密切關(guān)系的各種活動進(jìn)行監(jiān)督和檢測，這也是保證人類得以可持續(xù)發(fā)展的重要前提條件之一。例如，在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作開展的過程中，要對水資源、動植物資源、陽光、大氣、河流資源等進(jìn)行充分的監(jiān)測，只有這樣，才能保證人類的正常生活。例如，特定區(qū)域內(nèi)如果河流徑流量發(fā)生變化或者污染較為嚴(yán)重，那么，該區(qū)域水資源的使用效率就會降低。水資源作為人類生產(chǎn)生活的重要能源之一，是人類生存必不可少的基礎(chǔ)性能源。如果水資源的利用率下降，必將會對人類的生產(chǎn)生活產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。所以，通過生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的河流監(jiān)測，就可以對特定區(qū)域內(nèi)的水資源總量和水資源使用情況進(jìn)行合理的評估，也可以保證人類社會的可持續(xù)發(fā)展。除此之外，人類在生產(chǎn)生活過程中，無論是建筑工程施工，還是地下礦產(chǎn)、油氣資源的開采，都會對自然環(huán)境造成影響，很容易形成惡性循環(huán)[3]。所以，在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作開展的過程中，也要對這些人文要素進(jìn)行重點監(jiān)測。

1.4 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的意義

良好的生態(tài)環(huán)境是人類賴以生存的重要基礎(chǔ)條件，要想保證人類的可持續(xù)發(fā)展，必須對生態(tài)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)，想要對生態(tài)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)，必須了解生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀，這也是開展生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的主要目的之一[4]。除此之外，人類的生產(chǎn)生活會對自然環(huán)境產(chǎn)生影響，造成自然災(zāi)害頻發(fā)，而自然災(zāi)害的發(fā)生必將對人類的正常生活造成危害。所以，想要對自然災(zāi)害進(jìn)行有效控制，要以生態(tài)環(huán)境監(jiān)測為基礎(chǔ)，對自然災(zāi)害產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并通過人為干預(yù)的手段，減少自然災(zāi)害發(fā)生的概率，這也是保證人類生命財產(chǎn)安全的重要途徑之一。所以，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測不僅僅是保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要方式，更是保證人類生存發(fā)展的基礎(chǔ)內(nèi)容。

2 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的環(huán)保技術(shù)

2.1 信息技術(shù)

近年來，隨著信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，其在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測過程中也成了一種新型的節(jié)能環(huán)保監(jiān)測技術(shù)，并為生態(tài)環(huán)境監(jiān)測能力的提高做出了卓越的貢獻(xiàn)。例如，在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作開展的過程中，可以通過無線電傳感器對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，然后將所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)直接傳輸至信息化數(shù)據(jù)處理中心。這樣，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測人員就可以以無線傳感器所搜集到的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對生態(tài)環(huán)境進(jìn)行實時監(jiān)測，這對于提高生態(tài)環(huán)境監(jiān)測效率有著積極的影響。我國南北溫差較大，而大部分生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作都需要在野外環(huán)境中進(jìn)行，這也對設(shè)備的耐熱能力、抗震能力等提出了更高的要求。PLC技術(shù)作為一種信息化的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，在實際應(yīng)用過程中具有較好的適應(yīng)能力，可以從容面對野外惡劣的工作環(huán)境，這也使得生態(tài)環(huán)境監(jiān)測能力得以不斷提升。

2.2 3S技術(shù)

在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作開展的過程中，3S技術(shù)是最為主要的一種環(huán)境監(jiān)測技術(shù)。3S技術(shù)主要是指GPS技術(shù)、GIS技術(shù)以及RS技術(shù)[5]。3S技術(shù)的應(yīng)用，使數(shù)據(jù)監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)應(yīng)用得以高效進(jìn)行，這也有效提高了生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，對保障生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的高效發(fā)展有著積極的影響。例如，在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作開展的過程中，需要依據(jù)實際情況對當(dāng)?shù)氐乃Y源進(jìn)行全面的監(jiān)測。通過3S技術(shù)的應(yīng)用，就可以對區(qū)域內(nèi)河流的分布情況、面積、現(xiàn)階段的污染情況等進(jìn)行全面監(jiān)測，并以現(xiàn)階段的監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對未來階段性的水流量進(jìn)行模擬分析。3S技術(shù)的應(yīng)用還可以對未來一段時間內(nèi)水質(zhì)情況進(jìn)行正確評估，這是對水資源進(jìn)行全面管理的重要基礎(chǔ)條件之一。在對一些沼澤、濕地等復(fù)雜的自然環(huán)境開展生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的工作中，3S技術(shù)也有著廣泛的應(yīng)用。工作人員只需要以3S技術(shù)為基礎(chǔ)，對遙控設(shè)備進(jìn)行操作，就可以獲取濕地、沼澤等地區(qū)的實時動態(tài)數(shù)據(jù)。

2.3 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)

近年來，隨著人們對生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的關(guān)注程度不斷提高，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)在實際應(yīng)用過程中取得了較好的應(yīng)用效果。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)對自然環(huán)境的適應(yīng)能力較強，監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度較高，這也使得生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越大。在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作開展的過程中，聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)、大生物分子標(biāo)記物監(jiān)測技術(shù)等等，都是常用的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)。通過這些技術(shù)的應(yīng)用，可以有效提高生態(tài)環(huán)境監(jiān)測速度，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，操作過程也相對較為簡單，這也使得生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)與傳統(tǒng)的監(jiān)測技術(shù)相比，具有更強大的實用價值，為生態(tài)環(huán)境治理提供更為有效的數(shù)據(jù)支持。

2.4 理化科學(xué)技術(shù)

科技的進(jìn)步往往帶動生產(chǎn)力的提高，在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作開展的過程中，理化科學(xué)技術(shù)的廣泛應(yīng)用使生態(tài)環(huán)境監(jiān)測能力得到了大幅度的提升。在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作開展的過程中，常用的理化科學(xué)技術(shù)主要有差分吸收光譜技術(shù)以及動態(tài)壓模監(jiān)測技術(shù)。為了滿足人類的生活需求，人們通常會進(jìn)行大量工程的施工建設(shè)，這些建筑工程在施工建設(shè)中以及后期實際使用過程中，都會造成一定程度的環(huán)境污染。人類日常生活所排放的廢水、廢氣也是造成生態(tài)環(huán)境破壞的主要因素之一。所以，需要對人類生產(chǎn)生活過程中的二次污染問題進(jìn)行監(jiān)督和檢測，這也是生態(tài)環(huán)境監(jiān)測過程中的主要內(nèi)容之一。在這一過程中，動態(tài)壓模監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用范圍相對較為廣泛。通過動態(tài)壓模監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，可以對水體性質(zhì)進(jìn)行全方位的掌握，這對于水污染防治工作的高效開展有著積極的作用。差分吸收光譜技術(shù)在對大氣環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測的過程中應(yīng)用較為廣泛。

3 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展方向

3.1 建立互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)

生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作在實際開展過程中，監(jiān)測范圍較大，監(jiān)測對象種類較為繁雜，這也使得生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作效率無法得到快速的提升。但是，在當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的時代背景之下，通過建立互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，可以有效提高生態(tài)環(huán)境監(jiān)測能力，這也是生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)主要的發(fā)展方向之一。在傳統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作開展的過程中，由于監(jiān)測設(shè)備落后，很多監(jiān)測設(shè)備在開展監(jiān)測工作的過程中需要人為進(jìn)行干預(yù)，這也使得監(jiān)測數(shù)據(jù)經(jīng)常出現(xiàn)錯誤，監(jiān)測效率大幅度下降。與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行融合，建立互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，只需要在特定的監(jiān)測區(qū)域內(nèi)設(shè)置數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)備，就可以通過互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)對不同設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行實時收集和分析，這對于提高生態(tài)環(huán)境監(jiān)測能力有著積極的影響。而且，在整個操作過程中人為參與的較少，有效提高了生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，保證生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的高質(zhì)量發(fā)展。在互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展過程中，也要對生態(tài)預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行重點關(guān)注。通過不同的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境預(yù)警。相關(guān)人員一旦在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)現(xiàn)危險數(shù)據(jù)，就可以及時進(jìn)行報警，有效提高生態(tài)環(huán)境保護(hù)效率。

3.2 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的高效化

開展生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的目的，是希望對當(dāng)前的自然環(huán)境、生態(tài)環(huán)境進(jìn)行全方位的掌握，并以此為基礎(chǔ)對未來有可能發(fā)生的污染事故進(jìn)行正確評估，這也是保證人類可持續(xù)性發(fā)展的重要基礎(chǔ)條件之一。所以，在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)進(jìn)步發(fā)展的過程中，必將呈現(xiàn)出高效化的發(fā)展趨勢。這里所說的高效化，主要是指信息采集的高效化、信息傳輸?shù)母咝Щ托畔⑻幚淼母咝ЩＴ谛畔⒉杉^程中，要提高基礎(chǔ)設(shè)備的操作能力、信息采集能力和環(huán)境適應(yīng)能力，以保證其持續(xù)高效運行，這也是保障生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作得以持續(xù)性發(fā)展的基礎(chǔ)內(nèi)容。例如，在對海洋進(jìn)行監(jiān)測的過程中，通常會使用浮標(biāo)監(jiān)測設(shè)備對洋流數(shù)據(jù)、溫度等等進(jìn)行實時監(jiān)測。通過提高設(shè)備的數(shù)據(jù)采集能力，可以不斷增大數(shù)據(jù)量，這也為提高生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性奠定了堅實的基礎(chǔ)。隨著信息傳輸以及信息分析等方面的逐步高效化，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)也必將呈現(xiàn)現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢，這為生態(tài)環(huán)境監(jiān)測能力的提高提供了重要的數(shù)據(jù)保障。而且，通過對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，也可以對未來有可能發(fā)生的安全事故進(jìn)行正確評估，從而制定針對性的預(yù)防措施，減少安全事故發(fā)生的概率，有效控制安全事故發(fā)生后對人類所造成的損失。

3.3 提高對有毒有害物質(zhì)的監(jiān)測能力

人類日常生產(chǎn)生活過程中排放的廢水、廢氣會對自然環(huán)境造成污染。而且，這些廢水、廢氣中有很多有毒有害物質(zhì)，這些有毒有害物質(zhì)廣泛存在于大氣環(huán)境、土壤環(huán)境和水體環(huán)境中，這對于人類的可持續(xù)發(fā)展造成了嚴(yán)重的影響。如果人類飲用了含有有毒有害物質(zhì)的水，必將對人類的身體健康造成致命傷害。所以，在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作開展的過程中，必須提高對有毒有害物質(zhì)的監(jiān)測能力，只有這樣，才能保證人類的生命健康。在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)進(jìn)步發(fā)展的過程中，要對現(xiàn)階段已知的有毒有害元素進(jìn)行充分分析，并且結(jié)合不同地區(qū)的生產(chǎn)生活狀況、污染物排放情況，對有毒有害物質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測。尤其是對一些大型的化工廠以及工業(yè)加工企業(yè)，在對這些企業(yè)的廢水、廢氣進(jìn)行監(jiān)測的過程中，一定要加大對有毒有害物質(zhì)的監(jiān)測力度，確保將工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)加工之后所產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì)的含量控制在可控范圍之內(nèi)，而且必須經(jīng)過處理之后才能進(jìn)行排放，只有這樣，水資源以及土壤資源才能得到有效保護(hù)，這也是對生態(tài)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)的一種方式。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的不斷發(fā)展，將逐步提高對有毒有害物質(zhì)的監(jiān)測能力，為人們營造一個更加舒適、安全的生存環(huán)境。

4 結(jié)論

綜合以上的論述可以得知，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測對于生態(tài)保護(hù)有著重要的意義。需要對生態(tài)系統(tǒng)、生物環(huán)境等重要因素進(jìn)行全面的監(jiān)測，才能保證生態(tài)環(huán)保工作的順利開展。信息技術(shù)、3S技術(shù)、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)以及理化科學(xué)技術(shù)，都是生態(tài)環(huán)境監(jiān)測過程中常用的環(huán)保技術(shù)。在未來，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)必將朝著互聯(lián)網(wǎng)化、高效化等方向進(jìn)步發(fā)展，這也是環(huán)境保護(hù)能力提高的表現(xiàn)之一。