環(huán)境監(jiān)測在當前水及大氣污染防治工作中的作用

趙全，張霄

遼寧省沈陽生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心

引言：在工業(yè)發(fā)展建設的現(xiàn)代社會，環(huán)境污染問題日益受到了民眾的關(guān)注。在所有環(huán)境污染問題中，大氣污染和水污染防治工作意義重大，如果這兩項工作未能得到有效落實，不僅會影響到后續(xù)工業(yè)的發(fā)展，還會影響到民眾的身體健康。雖然可持續(xù)發(fā)展理論已經(jīng)漸趨成熟，但其在水污染和大氣污染防治中的運用，卻未能達到既定目標。水污染和大氣污染問題并未在短時間內(nèi)得到改善，仍然給民眾的日常生產(chǎn)生活帶來了巨大的負面影響。因此環(huán)境保護部門希望能夠通過科學監(jiān)測機制的運用，全面提升水污染和大氣污染防治工作效果，這能夠讓人民群眾的日常生活環(huán)境得到進一步改善。

一、水及大氣污染的具體現(xiàn)狀分析

（一）水污染現(xiàn)狀分析

現(xiàn)階段我國的水污染問題十分嚴重，導致水污染問題出現(xiàn)的原因有很多種，除了生活污染之外，工業(yè)污染和農(nóng)業(yè)污染是讓水污染問題遲遲無法得到解決的重要因素。在具體的工業(yè)生產(chǎn)過程中，如果企業(yè)在排放污水之前并未進行必要的污水處理，那么就很容易導致污水排放到河流出現(xiàn)明顯的水質(zhì)問題，大部分工業(yè)廢水中都含有超標的有害化學物質(zhì)，這些物質(zhì)一旦進入到河流，就會使得河流水域發(fā)生富營養(yǎng)化問題導致河流附近的生態(tài)環(huán)境遭受破壞，生態(tài)平衡被打破。而在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)階段，如果農(nóng)業(yè)種植人員使用了過量的化肥原料和農(nóng)藥，那么化肥或農(nóng)藥中的成分就會緩緩從土壤滲入到地下水中，給水源造成嚴重的污染和影響。生活污水當中也還有一定的有害化學物質(zhì)，這些生活廢水一旦排放到自然水環(huán)境當中去，那么也會影響到各種動植物的生存，因此水污染問題值得引起重視，解決水污染問題是保障人民群眾用水安全的重要方式和策略[1]。

（二）大氣污染的分析

除了水污染問題之外，大氣污染問題也值得引起關(guān)注。就目前而言，造成大氣污染問題的主要原因有兩種，一種是汽車尾氣的排放量超出額定標準，導致空氣質(zhì)量大幅度下降，另一種是諸如煤炭等能源在燃燒過程中會產(chǎn)生過量的煙塵，影響到周邊的空氣質(zhì)量。除此之外，隨著人民群眾物質(zhì)文化生活水平的提升，我國民眾的私家車占有率也呈現(xiàn)出了不斷增多的傾向，如果不采用強制措施控制汽車尾氣的排放量，那么由于汽車尾氣過量排放而出現(xiàn)的大氣污染問題會影響到全球氣候，這會直接影響到人類未來的生存和發(fā)展。這是當前我國大氣污染的現(xiàn)狀。

二、環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的具體作用分析

（一）能夠提升污水處理水平

雖然我國各個地區(qū)都已經(jīng)成立了污水處理廠，但污水處理效果并不理想。如果能夠在污水處理過程中優(yōu)化各項技術(shù)和操作水平，那么污水處理廠就能夠更輕松達到污水處理的既定要求。在這一過程中使用環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，能夠讓污水處理廠按照既定方向指引完成污水處理設備的采買工作，且污水處理崗位人員也會在環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的使用滲透過程中優(yōu)化自身的知識結(jié)構(gòu)，提升個人的操作能力和水平，這能夠讓污水處理的各項工序流程變得更為科學合理，后續(xù)的污水處理效果也能得到大幅度提升[2]。

（二）能夠降低水污染的概率

雖然在污水排放過程中已經(jīng)添加一系列污水處理技術(shù)，但如果污水處理過程缺乏必要的監(jiān)測，最終污水處理效果是否達標是難以得到保障的。因此在污水處理過程中進行環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的使用，能夠讓污染隱患得到更進一步的控制，在具體的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)使用過程中，后臺工作人員不僅能夠?qū)λ催M行實時監(jiān)控，還能夠在水環(huán)境質(zhì)量不達標現(xiàn)象出現(xiàn)時，及時發(fā)出警報進行關(guān)鍵信息的回饋，幫助環(huán)境污染治理人員完成環(huán)境考察分析的工作，這能夠讓水污染問題得到進一步解決，讓使環(huán)境變得更為穩(wěn)定健康。

（三）能優(yōu)化大氣污染的防治

如果能夠在大氣污染防治工作中使用環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，那么工作人員就能夠通過后臺收集到各類與大氣污染相關(guān)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息相比較其他路徑和流程所獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)信息而言，環(huán)境監(jiān)測技術(shù)所檢測出的數(shù)據(jù)會更加真實可靠，這能夠讓后續(xù)的環(huán)境污染防治工作更具有針對性，與此同時，環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的運用還能夠讓工作人員對污染防治工作進展進行必要的監(jiān)督和跟蹤，工作人員可通過階段性的數(shù)據(jù)對比和分析，來判斷大氣污染防治工作的進展程度，讓大氣污染問題得到更進一步的解決。同樣的環(huán)境監(jiān)測所獲得的數(shù)據(jù)，也是后期進行污染事故處理和糾紛處理的最重要依據(jù)。環(huán)境監(jiān)管部門可通過環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的運用，獲得更多與大氣污染水污染相關(guān)的數(shù)據(jù)檔案，對導致相關(guān)重大污染事故出現(xiàn)的單位或個人進行必要的責任追究，讓環(huán)境污染問題得到合理控制[3]。

三、環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的優(yōu)化策略分析

（一）生物監(jiān)測技術(shù)的優(yōu)化應用

生物監(jiān)測技術(shù)是環(huán)境監(jiān)測過程中運用最為廣泛，使用前景最為優(yōu)良的一項技術(shù)。生物監(jiān)測技術(shù)的涵蓋范圍較為廣泛，不僅生物傳感器技術(shù)是當中的重要組成，生物芯片技術(shù)甚至流式細胞測定技術(shù)，也是當中不可或缺的重要組成。其中經(jīng)常被用在水質(zhì)監(jiān)測方面的生物監(jiān)測技術(shù)是芯片技術(shù)，在芯片技術(shù)使用過程中，后臺監(jiān)測人員可通過微生物的變化了解當前水體中的細菌含量，因此該項技術(shù)具有范圍廣泛的監(jiān)測特征，也有較為強大的鑒定能力。而生物傳感技術(shù)，則通常是在監(jiān)測水體元素的過程中進行使用的。如果水中出現(xiàn)了較為明顯的污染物或赤潮現(xiàn)象，那么進行生物傳感技術(shù)的運用，可從側(cè)面起到保護水質(zhì)的效果。

當然，生物傳感技術(shù)除了在水污染防治過程中進行使用之外，在大氣監(jiān)測過程中也能夠起到一定作用，如果運用生物傳感技術(shù)來實時監(jiān)測大氣污染情況，是能夠從側(cè)面優(yōu)化空氣質(zhì)量，解決大氣污染問題的。而流式細胞測定技術(shù)，也能夠在水體中的浮游生物監(jiān)測過程中進行使用，流式細胞測定技術(shù)可全方位地測定浮游生物對海洋群落的貢獻。在具體監(jiān)測過程中，有助于后臺監(jiān)測人員充分了解水體中具體化學元素含量和生物細胞含量，這能夠讓實體監(jiān)測的科學性得到進一步提升[4]。

如果在水體污染檢測過程中，使用單細胞凝膠電泳技術(shù)，那么后臺數(shù)據(jù)監(jiān)測人員可通過檢測單細胞 DNA 的生長情況來了解水體污染的具體現(xiàn)狀，這能夠為環(huán)保政策的優(yōu)化和落實提供一些數(shù)據(jù)方面的經(jīng)驗信息。而實際上在生物監(jiān)測技術(shù)使用過程中，后臺監(jiān)測人員還可以植物對大氣污染指示作用為切入點，進行一些能夠反映生態(tài)系統(tǒng)受大氣污染影響程度的生物監(jiān)測技術(shù)的運用，這也能夠讓大氣污染和水污染防治工作得到有效落實。

（二）3S 技術(shù)的合理優(yōu)化應用

3S 技術(shù)是大氣污染防治中應用較為廣泛的一項環(huán)境監(jiān)測技術(shù)。這里所謂的3S 既包括了GPS 這種可快速進行目標定位的空間識別技術(shù)，又包括了GIS 這種可通過數(shù)據(jù)處理平臺，進行多時空來源數(shù)據(jù)分析應用的技術(shù)，還包括了RS 這種可快速提供地表環(huán)境物理幾何信息以及各類變化情況的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。在3S技術(shù)連用過程中，GPS 和RS 技術(shù)能夠為GS 技術(shù)的發(fā)揮提供更高質(zhì)量的空間數(shù)據(jù)來源，而GIS 技術(shù)可通過高效處理數(shù)據(jù)信息來指導RS 和GPS 完成全方位立體的數(shù)據(jù)采集工作。

由于大氣污染過程中導致污染問題出現(xiàn)的源頭和種類有所不同，不同區(qū)域內(nèi)的污染程度也存在明顯差異化特征，因此單純使用遙感技術(shù)所能夠獲得的數(shù)據(jù)信息是十分有限的，如果遙感技術(shù)已經(jīng)失真，那么想要建立大氣污染的評價模型會顯得較為困難。在這種情況下，技術(shù)人員需要結(jié)合遙感圖像以及地面監(jiān)測所獲得的一系列關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息，進行更清晰可感的解譯標志信息運用。通過植物對大氣環(huán)境的具體指標來判斷當前大氣環(huán)境的具體污染程度，以及后續(xù)可能產(chǎn)生的擴散影響。

具體說來植物葉片可通過反射紅外線的方式來反映大氣污染的具體程度，如果大氣污染較為嚴重，那么植物葉片在彩色的紅外照片上的色澤與正常葉片的色澤相比較而言會有明顯不同，因此后臺數(shù)據(jù)監(jiān)測人員可通過GIS 平臺，進行必要的數(shù)據(jù)空間分析和信息評價，借此來精準判斷大氣污染的實際情況[5]。

當然，3S 技術(shù)也不僅僅能夠在大氣污染過程中發(fā)揮作用，在具體的水體污染監(jiān)測過程中，使用3S 技術(shù)能夠合理區(qū)分不同水體污染過程中懸浮物或污染成分的濃度，懸浮物和污染程度的濃度會在一定程度上影響到水的密度顏色，甚至會影響到水的反射波譜能量，因此在這一過程中，只要獲取遙感圖像，就能夠充分了解不同污染程度水資源的色調(diào)形態(tài)和紋理。譬如由于浮游植物過度繁殖而出現(xiàn)負污染問題的水體在遙感成像過程中，很容易受到浮游植物葉綠素影響，因此會出現(xiàn)較為明顯的近紅外光陡坡效應，在這種情況下，富營養(yǎng)化的水體不僅會具有植物的光譜特征，還會具有水體的光譜特征，因此這一波段的水體會出現(xiàn)紅褐色或紫紅色現(xiàn)象。如果在這一過程中使用3S 技術(shù)，那么就可獲得更為精準的污染水體光譜信息，這能夠幫助監(jiān)測人員獲得有關(guān)污染源和污染面積甚至濃度方面的各項數(shù)據(jù)，推動水污染防治工作的落實。

（三）遙感技術(shù)的全面優(yōu)化應用

秸稈技術(shù)是環(huán)境監(jiān)測過程中不可或缺的重要技術(shù)，相比較其他類別的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)來說要看技術(shù)，具有獲取信息效率極高，適應性較強且監(jiān)測范圍極廣，等重要的優(yōu)勢特征，如果在水污染防治過程中進行遙感技術(shù)的使用，那么后臺數(shù)據(jù)監(jiān)測人員便可通過該項技術(shù)，獲取包括葉綠素a 以及有色可溶性有機物在內(nèi)的各項關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息。因此相比較其他監(jiān)測技術(shù)來說，遙感技術(shù)是有得天獨厚優(yōu)勢的，它能夠在水體渾濁度檢測，泥沙污染檢測，甚至水體熱污染檢測等方面發(fā)揮重要作用。

而在大氣污染防治工作展開過程中，遙感技術(shù)能夠精準捕捉化學工廠在氣體排放過程中，通過化學反應所產(chǎn)生的各類過液態(tài)粒子，也能夠精準捕捉人類日常生產(chǎn)生活過程中，進行燃燒或自然火災事故過程的一系列構(gòu)成要素。運用激光，雷達遙感技術(shù)，能夠幫助后臺數(shù)據(jù)監(jiān)測人員全面分析高時空分辨率的大氣參數(shù)變化情況，幫助數(shù)據(jù)監(jiān)測人員了解大氣參數(shù)變化的特性。在這種情況下，地面基礎雷達系統(tǒng)也能夠發(fā)揮作用，技術(shù)人員可結(jié)合輻射計，太陽光度計等其他類別的遙感技術(shù)，進行臭氧或顆粒物質(zhì)的有效測量和監(jiān)控，這是完善大氣污染防治工作的最有效手段[6]。

（四）計算機技術(shù)合理優(yōu)化應用

隨著信息技術(shù)的不斷普及與滲透，環(huán)境監(jiān)測人員開始在具體的環(huán)境污染治理過程中使用計算機技術(shù)，借此來改變原有的環(huán)境污染治理流程和理念，希望能夠讓環(huán)境污染治理的效率和質(zhì)量得到提升。具體而言，參與環(huán)境監(jiān)測技術(shù)研究人員會在具體的環(huán)境監(jiān)測過程中，使用無線傳感網(wǎng)絡技術(shù)和PLC 技術(shù)，在無線傳感網(wǎng)絡技術(shù)使用過程中，后臺監(jiān)測人員可通過傳輸網(wǎng)絡或基站等一系列上層的傳輸傳感器和節(jié)點完成數(shù)據(jù)捕捉和監(jiān)測工作。在無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)使用過程中，無論是數(shù)據(jù)庫模塊，無線通信模塊還是處理器模塊，都能夠發(fā)揮作用。

而在PLC 技術(shù)使用過程中，數(shù)據(jù)監(jiān)測人員需要通過這一可編程的邏輯控制器，進行一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息的測量與回傳工作，通過運用PRC 技術(shù)來實時掌握目標監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的水質(zhì)信息，只有如此，才能達到遠程環(huán)境監(jiān)測的目標，讓環(huán)境監(jiān)測工作穩(wěn)步推進。

結(jié)束語

總而言之，在大氣污染和水污染防治工作推進過程中，使用環(huán)境監(jiān)測技術(shù)是很有必要的，這能夠降低污染防治工作的人力資源耗損度，還能提升防治工作的質(zhì)量和效率。環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的優(yōu)化運用，能夠讓參與防治工作的技術(shù)人員在短時間內(nèi)獲得更為詳盡的，與水污染和大氣污染關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)信息。讓水污染和大氣污染防治工作更上一層樓。