污染源在線自動監(jiān)測技術在環(huán)境保護中的應用研究

商國棟

（日照市生態(tài)環(huán)境局莒縣分局，山東 日照 276599）

引言

隨著工業(yè)化程度不斷深入，環(huán)境污染問題也越來越嚴峻，大部分地區(qū)都存在各種類型的空氣、水、土壤等污染問題，污染源的類型也越來越多。我們要促進生態(tài)環(huán)境保護工作的有效開展，就必須根據(jù)具體情況，科學地選擇污染源監(jiān)測技術，對超標污染物進行監(jiān)測，獲得詳細數(shù)據(jù)，從而引導生態(tài)環(huán)境保護工作有序開展。但以往采用的常規(guī)污染物排放監(jiān)控手段已難以滿足當今環(huán)境變化的需求，因此，強化污染源自動監(jiān)測技術的應用，對污染源的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行實時采集，我們才能及時把握多元素、多類型、多層面的各類環(huán)境問題，并以此為依據(jù)，采用科學方法進行污染源防治，有效控制和減少環(huán)境污染問題。除此之外，污染源自動監(jiān)測技術不但擁有較高的精度，同時自動化程度和效率也較高，因此我們應在環(huán)境保護工作中，加強污染源在線自動監(jiān)測技術的應用力度。

1 污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)勢

1.1 穩(wěn)定性高

污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)是建立在現(xiàn)代信息化基礎上的一種環(huán)保的監(jiān)控方法，與污染源常規(guī)監(jiān)控相比，自動監(jiān)測技術的優(yōu)勢更多，尤其是其穩(wěn)定性較高。自動監(jiān)測系統(tǒng)能夠實現(xiàn)全自動化和無人值班操作，其高自主性能夠減少人為擾動和錯誤操縱，增強了工作的穩(wěn)定性。污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)與傳統(tǒng)的人工監(jiān)控方式不同，具有全天候、無人干擾、持續(xù)穩(wěn)定的工作特點，進一步提高了監(jiān)測工作的效率和精度。其次，污染源自動監(jiān)測裝置要求儀表精度高、可靠性好、使用壽命長，并能夠連續(xù)、穩(wěn)定地工作?，F(xiàn)代監(jiān)測儀表具有自動標定、自動檢修和自動清洗等功能，使監(jiān)測儀表能夠長時間、可靠地運行工作。另外，污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)所應用的監(jiān)測儀器具有較強的抗干擾能力，無論在多么惡劣的條件下，都能保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性和準確性[1]。因此，污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)的穩(wěn)定性很高，穩(wěn)定的系統(tǒng)可以確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的精度和可靠性，從而為環(huán)保工作提供有力支撐。

1.2 便于大數(shù)據(jù)共享

污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)以其高效、準確和可靠的特點，成為當今世界上最主要的環(huán)境監(jiān)控工具之一。污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)最突出的特征之一就是方便進行海量數(shù)據(jù)的分享。污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)利用傳感器和采集裝置，實現(xiàn)了對污染源的實時、連續(xù)和高精度地監(jiān)控，并實時將監(jiān)控數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)庫。其中包括污染源的名稱、位置、污染物種類、排放濃度、排放時間等多方面信息。同時，通過信息分享可以促進科研、環(huán)保等領域的發(fā)展。并且，污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)能夠與其它數(shù)據(jù)進行融合，并進行合并分析，如將污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)與氣象數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)等結合，以此對污染源的影響范圍和擴散規(guī)律進行研究，為環(huán)境管理提供更為科學的數(shù)據(jù)支撐。此外，污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享還能加強環(huán)保協(xié)作，各利益相關者之間可以實現(xiàn)對污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享，他們之間可以進行合作，共同發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，從而推進環(huán)保工作的深入發(fā)展。在此過程中，監(jiān)管機構可以利用數(shù)據(jù)共享來發(fā)現(xiàn)污染源存在的問題，并對污染源展開相應整改，同時，企業(yè)也可以利用共享數(shù)據(jù)來發(fā)現(xiàn)自身存在的環(huán)境污染問題，從而對其進行優(yōu)化，減少污染排放。

1.3 為環(huán)境監(jiān)管提供執(zhí)法依據(jù)

污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)利用傳感器和采集器等設備對不同來源的污染物進行實時、連續(xù)和高精度的檢測，并將數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中，為不同來源的污染物管理提供更為準確和可靠的數(shù)據(jù)支撐。與此同時，污染源自動監(jiān)測技術也為環(huán)保部門的監(jiān)督管理工作提供了執(zhí)法基礎，它可以為環(huán)保部門的監(jiān)督管理工作提供有效參考。比如，如果某一污染源的污染物排放量超出了法律規(guī)定的限度，相關部門就可以根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)對其采取相應的治理措施，以保證人民群眾的身體健康，維護社會穩(wěn)定。其次，監(jiān)管部門可以依據(jù)監(jiān)測資料及監(jiān)測紀錄，為環(huán)保規(guī)范提供佐證。當排污單位被檢查出有違規(guī)情況后，相關部門就可以根據(jù)監(jiān)測資料，對排污單位采取相應的懲罰措施。在此基礎上，相關部門利用監(jiān)測資料還可以加強與源頭企業(yè)之間的交流與合作，對當前存在的問題進行有效處理，以促進環(huán)保事業(yè)向縱深發(fā)展?？梢姡廴驹醋詣颖O(jiān)測技術不僅能為環(huán)境監(jiān)管提供執(zhí)法依據(jù)，同時也進一步增強了環(huán)境監(jiān)管的實時性和有效性，為保護生態(tài)環(huán)境和人民健康提供了更為可靠的數(shù)據(jù)支撐[2]。

2 污染源自動監(jiān)測技術的類型

污染源自動監(jiān)測技術是環(huán)保工作中的一項關鍵技術，分為氣體污染源自動監(jiān)測及水體污染源自動監(jiān)測等。

2.1 氣體污染源自動監(jiān)測技術

氣體污染源自動監(jiān)測技術主要包括連續(xù)排放監(jiān)測（CEMS）與擴散采樣監(jiān)測（DAS）兩種。其中，CEMS是通過集成系統(tǒng)對煙氣排放口進行24小時的連續(xù)在線監(jiān)測，可對SO2、NOx、CO、煙塵等大氣污染物進行實時監(jiān)測，圖像化界面可提供數(shù)據(jù)分析及報警功能。DAS則是通過在較大范圍內設置多個監(jiān)測點收集大氣樣本，對大氣污染物的濃度進行連續(xù)監(jiān)測，適用于城市空氣質量監(jiān)測等領域。

2.2 水體污染源自動監(jiān)測技術

水體污染源自動監(jiān)測技術包括在線水質監(jiān)測系統(tǒng)（OWQMS）與自動水質采樣器（AWQS）等。OWQMS可以進行實時監(jiān)測，對重金屬離子、氨氮、總氮、COD等水質指標進行精準測定和數(shù)據(jù)儲存。AWQS則是將水樣實時或定期采集到特定的容器中，再由專業(yè)設備進行分析。

2.3 固體和土壤污染源自動監(jiān)測技術

固體和土壤污染源自動監(jiān)測技術一般通過遙感、無人機、土壤電阻率儀等設備獲取數(shù)據(jù)，再針對背景值進行比較，可以精確判斷是否存在污染，如重金屬污染、有機污染物污染等，并進行地理信息系統(tǒng)（GIS）定位，構建環(huán)境數(shù)據(jù)庫，以利于污染源的快速查找和治理。

這些自動監(jiān)測技術的優(yōu)良性能為環(huán)境保護部門提供了強有力的技術支持，使環(huán)境監(jiān)測工作更為精確、高效和智能化，同時也給社會公眾提供了客觀準確的環(huán)保信息，促進了環(huán)保的公眾參與[3]。

3 污染源自動監(jiān)測技術的應用

3.1 硬件設施配置

環(huán)境保護工作要想取得較好的實施成效，必須要有相應的硬件設施。污染源自動監(jiān)測技術硬件設施的配置可以從以下兩方面來進行。

首先，根據(jù)生產(chǎn)設備特點，采用信息監(jiān)控系統(tǒng)及通訊鏈接法，對企業(yè)提供的信息開展有效收集。企業(yè)需要做好污染的動態(tài)監(jiān)控，因此可直接開展收集和查詢工作。但是，這一過程也存在一定的缺陷，那就是只能對其進行實施監(jiān)管，但無法進行技術監(jiān)督。如果要對資料進行技術性的分析，就會增加費用。

其次，根據(jù)污染源自動監(jiān)測技術的要求，選取適當?shù)膫鞲衅骱蛨?zhí)行器，實時收集企業(yè)污染物的相關信息，并借助通信網(wǎng)絡，對企業(yè)污染物的相關信息進行分析，全面掌握企業(yè)污染物的動態(tài)情況，為企業(yè)提供科學的技術支持和監(jiān)督。

另外，硬件設施需要和監(jiān)測技術的實際運用結合在一起，科學、合理地設置煙塵、污水等監(jiān)測裝置，以實現(xiàn)對企業(yè)設備和污染物排放全過程、動態(tài)化的監(jiān)控[4]。

3.2 監(jiān)控系統(tǒng)安裝

污染源自動化監(jiān)測裝置在應用過程中必須要與多種電子儀表相連，因此，必須在企業(yè)內外都設置相應的監(jiān)控裝置，并安全運用及管理這些裝置[5]。在設置監(jiān)控系統(tǒng)的過程中，需要設計好線路、攝像頭以及連接線路等，并調節(jié)監(jiān)控裝置的定位。當監(jiān)測面積較大、重點部位較多時，必須設置全景監(jiān)控裝置；在較小區(qū)域，則可以設計小型固定監(jiān)控裝置。確保裝置正常運行，要防止工作人員及社會人員對監(jiān)控裝置的損害。在設置監(jiān)控系統(tǒng)后，應把圖像和數(shù)字監(jiān)控緊密結合起來，這樣既能對某一特殊情形下的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析和對比，又能以污染源的監(jiān)測數(shù)據(jù)為參照，保證其精度。監(jiān)控系統(tǒng)包括執(zhí)行器、傳感器等設備，這些設備的運用有利于增強自動監(jiān)測技術的功能，進一步提高監(jiān)測精度。

3.3 監(jiān)控內容設置

在應用污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)時，要科學設定系統(tǒng)的監(jiān)測內容，才能取得較好的監(jiān)測效果，使環(huán)保工作得到有效實施。為了將監(jiān)測系統(tǒng)的功能充分發(fā)揮出來，相關人員應根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)編制報告。將環(huán)境數(shù)據(jù)信息以報告的方式展現(xiàn)出來，如實時數(shù)據(jù)、變化預測等，充分支持管理人員的工作，并使得相關人員對環(huán)境污染的具體情況有清晰認知。同時，還需要優(yōu)化并改善相關裝置，提升其功能，合理監(jiān)測污染源。如果污染源自動監(jiān)測結果超出國家規(guī)定標準，相關部門要對企業(yè)進行處罰，增強企業(yè)的環(huán)保意識，讓企業(yè)在未來的污染源自動監(jiān)測工作中，能夠更加自覺、規(guī)范。

4 污染源自動監(jiān)測技術的應用現(xiàn)狀

目前，部分企業(yè)仍采用傳統(tǒng)的人工監(jiān)控法對污染源進行監(jiān)控，這種監(jiān)控無法真實、準確地反應企業(yè)的實際運行情況，監(jiān)控效果不理想，結果真實性不足。其次，有的企業(yè)在環(huán)境污染監(jiān)控中，使用的相關設備，如儀表等，儲存能力不夠，效果不好，還需技術人員對其進行科學地調整與優(yōu)化，方可發(fā)揮較好的作用。除此之外，部分企業(yè)十分重視環(huán)境污染的治理工作，充分運用先進的監(jiān)測設備記錄環(huán)境污染數(shù)據(jù)，做好了數(shù)據(jù)的儲存工作，但由于數(shù)據(jù)信息傳輸性不足，因此所收集的數(shù)據(jù)只供企業(yè)內部消化使用，導致數(shù)據(jù)信息的使用率很低。

上述這些原因使得環(huán)保部門對環(huán)保形勢的掌握不夠及時和精確，無法最大程度地發(fā)揮環(huán)保部門對環(huán)保工作的監(jiān)督和管理功能，同時，大面積的污染也增加了管理難度，使污染問題難以得到有效解決。

5 環(huán)境保護中污染源自動監(jiān)測技術應用的優(yōu)化策略

5.1 完善管理體系建設

要想將污染源自動監(jiān)測這一技術更好地應用在環(huán)境保護工作中，必須要有健全的管理制度以及工作規(guī)劃。在此過程中，管理部門需要對相關工作的開展進行有效規(guī)劃，對各部門職責開展詳細分工，以推進各部門工作任務及目標的實現(xiàn)。當前，污染管理的科學化程度不斷提高，相關部門應完善監(jiān)測設備自動運行制度，運用現(xiàn)代信息技術的優(yōu)勢，開展設備的科學維護和升級工作，讓自動監(jiān)測技術應用更穩(wěn)定、更合理。在日常工作過程中，工作人員一定要推進技術的創(chuàng)新和研發(fā)，構建預防故障的工作制度，使設備運轉更有序、更正常。

5.2 加強現(xiàn)場監(jiān)督及管理

在污染源自動監(jiān)測技術實際運作時，相關人員一定要提高環(huán)境保護水平，加強對污染源的監(jiān)控，以達到更好的環(huán)保效果。首先，工作人員應根據(jù)區(qū)域發(fā)展需求、工作方向等，不斷改進工作體系，制訂最優(yōu)的監(jiān)察工作計劃，提高各項工作體系的可操作性并落實到位，確保監(jiān)察體系的日常工作質量；其次，環(huán)境管理機構要改進處罰制度，提高工作的總體層次，使自動監(jiān)測技術能夠更好地在實踐中得以應用；最后，在現(xiàn)場監(jiān)督管理過程中，為了推動有關工作的順利進行，相關人員應在現(xiàn)場監(jiān)督、檢查過程中，對維修方案進行改進，增強維修方案的可行性，同時，對相關工作項目進行科學地分析和管理，使其系統(tǒng)化、科學化發(fā)展，并主動進行優(yōu)化和創(chuàng)新。

5.3 明確自動監(jiān)測技術的使用范圍

在環(huán)保工作中，為掌握污染源自動監(jiān)測技術，相關人員一定要注意其使用范圍。工作人員需要有效調整及優(yōu)化傳統(tǒng)管理方法，使各工作環(huán)節(jié)及數(shù)據(jù)緊密聯(lián)系，主動交流，讓相關工作更加科學化。同時，對于環(huán)境保護工作需要分析其特定范圍，以智能信息化的方法，將技術優(yōu)勢發(fā)揮出來；對可能發(fā)生的不利影響，要做好控制及預防工作。另外，為最大限度地發(fā)揮自動監(jiān)測技術的優(yōu)越性，工作人員必須適時地對其發(fā)展狀況進行動態(tài)調整，既要對污染物的排放進行科學、精確地分析，又要加強對環(huán)境的監(jiān)管，提高工作的制度化程度，以實際發(fā)展需求為基礎，擬定完善的工作計劃，提高監(jiān)測質量，使工作達到理想狀態(tài)。

6 結語

綜上所述，隨著經(jīng)濟發(fā)展水平不斷提高，社會能源與資源消耗越來越大，對生態(tài)環(huán)境造成了較大破壞，對人民生活和社會發(fā)展構成了較大威脅。當前，世界各國開始以產(chǎn)業(yè)變革為手段，從根本上解決生態(tài)環(huán)境的破壞和污染問題。污染源自動監(jiān)測技術在環(huán)境保護工作中的應用，具有突出優(yōu)勢及良好的應用前景，因此，相關人員應對其進行持續(xù)性研究，并在此基礎上，充分利用大數(shù)據(jù)等技術的優(yōu)勢，獲得良好的應用效果。