環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的發(fā)展與運用研究

金江波，王俊峰，蔡潤豐

（浙江省臺州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，浙江 臺州 318000）

引言

在我國，環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的建設(shè)已經(jīng)成為當前環(huán)境保護工作的重要內(nèi)容之一，尤其是在當前污染治理任務(wù)繁重的背景下，應(yīng)急系統(tǒng)的建設(shè)尤為重要。我國政府高度重視環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的建設(shè)，通過加強監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、優(yōu)化應(yīng)急預(yù)案制定、提高應(yīng)急人員應(yīng)急處置能力、完善應(yīng)急裝備和物資儲備、加強信息共享和技術(shù)創(chuàng)新等措施，進一步提高環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的建設(shè)水平和應(yīng)用效果。

1 環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

1.1 國內(nèi)外環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的建設(shè)現(xiàn)狀

環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)是保障生態(tài)環(huán)境和人民群眾生命安全的重要手段之一，國內(nèi)外已經(jīng)形成了比較完善的環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)。

1.1.1 國外環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的建設(shè)

美國是全球環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)建設(shè)的先行者之一。美國的環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)主要由聯(lián)邦和各州組成，聯(lián)邦負責(zé)協(xié)調(diào)和提供技術(shù)支持，各州則負責(zé)具體的實施工作。美國環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的建設(shè)分為幾個階段，從監(jiān)測技術(shù)的不斷創(chuàng)新到信息共享的加強，從應(yīng)急預(yù)案制定到應(yīng)急處置技能的提高，逐漸形成了一套完整的環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)。例如2005年颶風(fēng)卡特里娜襲擊新奧爾良期間，美國環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)幫助有關(guān)部門及時監(jiān)測污染物的變化，保護了人民的生命安全。此外，歐盟也開發(fā)了一套環(huán)境應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)，用于對環(huán)境污染事件進行監(jiān)測和應(yīng)急響應(yīng)。亞洲國家在環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的建設(shè)方面也有所進展。日本的環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)比較完善，主要通過環(huán)境信息管理中心進行數(shù)據(jù)收集和信息傳遞。當環(huán)境污染事件發(fā)生時，該中心能夠快速啟動應(yīng)急響應(yīng)機制，向公眾和有關(guān)部門發(fā)布相關(guān)信息，并及時采取措施進行應(yīng)急處置。

1.1.2 國內(nèi)環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的建設(shè)

我國環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的建設(shè)已經(jīng)成為當前環(huán)境保護工作的重要內(nèi)容之一，政府高度重視環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的建設(shè)，并取得了一定的進展。近年來，我國實現(xiàn)了對環(huán)境污染物的準確監(jiān)測和快速處理。我國環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)主要由應(yīng)急預(yù)案、應(yīng)急隊伍、應(yīng)急裝備和應(yīng)急物資等組成。在應(yīng)急預(yù)案方面，我國建立了環(huán)境應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)，對環(huán)境應(yīng)急預(yù)案進行統(tǒng)一管理和實施。在應(yīng)急裝備和應(yīng)急物資方面，我國建立了一系列應(yīng)急物資庫，儲備了大量應(yīng)急物資和應(yīng)急裝備，以應(yīng)對突發(fā)環(huán)境污染事件。此外，我國在環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的建設(shè)中，還加強了信息共享和技術(shù)創(chuàng)新方面的工作。通過建立環(huán)保監(jiān)測數(shù)據(jù)共享平臺，實現(xiàn)了環(huán)保監(jiān)測數(shù)據(jù)的快速共享和共同利用。盡管我國在環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的建設(shè)方面取得了一定進展，但還存在一些不足之處。例如，監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)不夠完善，監(jiān)測設(shè)備技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)還有待提高等。

總之，國內(nèi)外已經(jīng)形成了比較完善的環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)。我國在環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的建設(shè)方面已經(jīng)取得了一些進展，但還需要進一步加強監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、優(yōu)化應(yīng)急預(yù)案制定、提高應(yīng)急人員的應(yīng)急處置能力、完善應(yīng)急裝備和物資儲備、加強信息共享和技術(shù)創(chuàng)新等工作，提高環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的建設(shè)水平和應(yīng)用效果。

1.2 研究方向

技術(shù)創(chuàng)新與方法改進：通過引入先進的傳感技術(shù)、遙感技術(shù)和無人機等新興技術(shù)，提高環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的獲取和分析能力。同時，還可以研究開發(fā)高效準確的污染物檢測方法和模型，以更好地應(yīng)對各類環(huán)境應(yīng)急事件。

數(shù)據(jù)共享與整合：研究如何構(gòu)建一個統(tǒng)一的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)不同部門和單位之間的數(shù)據(jù)共享與整合。同時，還可以探索如何利用大數(shù)據(jù)分析和人工智能等技術(shù)，對海量數(shù)據(jù)進行深度挖掘與分析，為應(yīng)急決策提供更精準和及時的支持。

應(yīng)急響應(yīng)與決策支持：研究應(yīng)急響應(yīng)的流程和標準，建立科學(xué)有效的應(yīng)急預(yù)案和指南。同時，還可以結(jié)合多源數(shù)據(jù)和模型，研究如何利用信息化技術(shù)提供實時的環(huán)境監(jiān)測和預(yù)警信息，為決策者提供科學(xué)依據(jù)，指導(dǎo)應(yīng)急處置工作。

人才培養(yǎng)與團隊建設(shè)：研究如何培養(yǎng)一支專業(yè)化、復(fù)合型的環(huán)境監(jiān)測應(yīng)急團隊，提高其技術(shù)水平和綜合能力。同時，還要研究如何建立多學(xué)科、跨領(lǐng)域的合作模式，促進學(xué)術(shù)界、政府和企業(yè)之間的深度合作。

2 環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)在應(yīng)急響應(yīng)中的應(yīng)用效果分析

環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)是應(yīng)對突發(fā)環(huán)境污染事件的重要手段，可以實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的快速采集和傳輸，及時掌握事件的實時情況，從而制定更加科學(xué)的應(yīng)急處置方案，有效遏制環(huán)境污染的蔓延。在實際應(yīng)用中，環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)發(fā)揮了重要作用。首先，提高了應(yīng)急響應(yīng)的效率。在環(huán)境污染事件發(fā)生后，環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)能夠快速啟動應(yīng)急響應(yīng)機制，實現(xiàn)應(yīng)急處置人員、應(yīng)急裝備、應(yīng)急物資等資源的快速調(diào)配，有效提高了應(yīng)急響應(yīng)效率。其次，提高應(yīng)急響應(yīng)的準確性。環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)可以通過實時監(jiān)測和快速的數(shù)據(jù)處理，及時掌握污染源和污染物的變化情況，從而制定更加科學(xué)的應(yīng)急處置方案。最后，能夠保障公眾健康和生態(tài)安全。環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，快速采取應(yīng)對措施，避免環(huán)境污染造成更嚴重的影響。通過保障公眾健康和生態(tài)安全，可以提高公眾對環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的信任和支持?？傊h(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)在應(yīng)急響應(yīng)中的應(yīng)用效果顯著但是仍然存在一些問題，需要進一步完善應(yīng)急預(yù)案。

3 環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 數(shù)據(jù)采集與傳輸技術(shù)

快速分析與識別技術(shù)在環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)中具有重要作用。該技術(shù)利用先進的算法和模型，對采集到的大量數(shù)據(jù)進行高效處理和分析，以實現(xiàn)對環(huán)境污染事件、自然災(zāi)害等的快速識別和評估。通過整合多種數(shù)據(jù)源和傳感器的信息，結(jié)合機器學(xué)習(xí)、人工智能等技術(shù)手段，可以實現(xiàn)對異常情況的準確判斷和預(yù)警，為決策提供科學(xué)依據(jù)。同時，該技術(shù)還可用于快速識別污染源、溯源追責(zé)、評估影響范圍等方面的工作，從而為環(huán)境保護工作提供有效支持。

3.2 快速分析與識別技術(shù)

數(shù)據(jù)采集與傳輸技術(shù)在環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)中扮演著關(guān)鍵的角色。通過使用各種傳感器和儀器設(shè)備采集環(huán)境數(shù)據(jù)，然后利用先進的通信技術(shù)將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胩幚硐到y(tǒng)進行分析和存儲。數(shù)據(jù)采集技術(shù)涉及到傳感器的選擇和布置、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的搭建和配置等，以確保數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)包括有線和無線通信技術(shù)的應(yīng)用，以實現(xiàn)高效、穩(wěn)定和安全的數(shù)據(jù)傳輸。通過對數(shù)據(jù)采集與傳輸技術(shù)進行整合，可以實現(xiàn)對環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時采集和遠程傳輸，從而提供了重要的信息支持和決策依據(jù)。

3.3 預(yù)警與預(yù)測模型技術(shù)

預(yù)警與預(yù)測模型技術(shù)是基于對大數(shù)據(jù)進行分析和挖掘，識別出與環(huán)境事件相關(guān)的特征和規(guī)律。通過收集和整理歷史數(shù)據(jù)，并結(jié)合實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以建立預(yù)測模型，如時間序列分析、回歸分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，以預(yù)測未來可能發(fā)生的環(huán)境事件。預(yù)警與預(yù)測模型技術(shù)能夠及時預(yù)警環(huán)境事件。當監(jiān)測數(shù)據(jù)或其他相關(guān)指標達到預(yù)警閾值時，系統(tǒng)會自動觸發(fā)報警機制，提醒相關(guān)人員采取相應(yīng)的應(yīng)急措施。預(yù)警的準確性和及時性有助于預(yù)防環(huán)境事件的發(fā)生，并降低可能造成的損失。預(yù)警與預(yù)測模型技術(shù)還可用于評估環(huán)境事件的影響范圍和程度。通過將不同因素、參數(shù)和變量輸入模型，可以模擬和預(yù)測環(huán)境事件的擴散路徑、影響范圍和程度，從而為應(yīng)急決策提供科學(xué)依據(jù)。

3.4 信息共享與應(yīng)急響應(yīng)平臺技術(shù)

信息共享與應(yīng)急響應(yīng)平臺技術(shù)可以將來自不同監(jiān)測設(shè)備、傳感器和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成到一個統(tǒng)一的平臺中，其中包括環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、水質(zhì)數(shù)據(jù)等，以及其他相關(guān)數(shù)據(jù)源如地理信息、人口密度等。通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式和接口，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的互操作性和共享，從而為環(huán)境事件的綜合分析和評估提供基礎(chǔ)。應(yīng)急響應(yīng)平臺技術(shù)通過建立實時監(jiān)測與預(yù)警機制，能夠及時檢測和識別潛在的環(huán)境風(fēng)險和突發(fā)事件。當發(fā)生緊急情況時，平臺可以自動觸發(fā)應(yīng)急響應(yīng)流程，并將相應(yīng)的預(yù)警信息和應(yīng)對措施發(fā)送給相關(guān)部門和人員，有助于相關(guān)工作人員快速響應(yīng)和處置突發(fā)事件，從而使環(huán)境影響最小化，并降低損失。信息共享與應(yīng)急響應(yīng)平臺技術(shù)還支持多方協(xié)作和溝通，平臺提供的實時信息共享和交流渠道，可以使不同部門、機構(gòu)和專家能夠及時分享數(shù)據(jù)、經(jīng)驗和意見。通過協(xié)同工作可以更好地理解和應(yīng)對環(huán)境事件，提高了合作與決策的科學(xué)性和準確性。

4 環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的不足

盡管環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)在保障公眾健康和生態(tài)安全方面具有重要作用，但在實際應(yīng)用中還存在著一些不足。

4.1 監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)不夠完善

環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的基礎(chǔ)是監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，而我國現(xiàn)有的環(huán)保監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)仍然存在著不足。一方面，監(jiān)測點的分布和密度不夠合理，不能充分反映環(huán)境污染的全貌。另一方面，監(jiān)測設(shè)備的水平和技術(shù)水平不夠先進，不能滿足現(xiàn)代化的環(huán)保監(jiān)測需求。

4.2 應(yīng)急預(yù)案的制定不夠完善

環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的核心是應(yīng)急預(yù)案，我國現(xiàn)有應(yīng)急預(yù)案的制定存在不足。一方面，應(yīng)急預(yù)案的制定不夠全面、科學(xué)和實用，不能很好地應(yīng)對突發(fā)環(huán)境污染事件。另一方面，應(yīng)急預(yù)案的貫徹落實不夠嚴密，應(yīng)急響應(yīng)效率和準確性有待提高[1]。

4.3 應(yīng)急處置人員的應(yīng)急處置能力有待提高

環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的應(yīng)急響應(yīng)是一個高度復(fù)雜的工作，需要應(yīng)急處置人員具備一定的專業(yè)知識和技能，而我國應(yīng)急處置人員的應(yīng)急處置能力還不能滿足應(yīng)急處置工作的需要，因而相關(guān)部門應(yīng)加強對應(yīng)急處置人員能力的培養(yǎng)。

4.4 應(yīng)急裝備和物資儲備不足

環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的應(yīng)急響應(yīng)需要大量的應(yīng)急裝備和物資支持，我國現(xiàn)有的應(yīng)急裝備和物資儲備還不夠充分。一方面，應(yīng)急裝備和物資的種類和數(shù)量不夠多樣化，不能滿足不同應(yīng)急處置工作的需要。另一方面，應(yīng)急裝備和物資的儲備和調(diào)配不夠合理，不能有效支撐應(yīng)急處置工作的需要[2]。

5 環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的應(yīng)用案例

5.1 自然災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測

案例：地震監(jiān)測系統(tǒng)：具有突發(fā)性和破壞性的自然災(zāi)害，對人民生命財產(chǎn)造成巨大威脅。

在受地震影響較大的地區(qū)，部署地震監(jiān)測傳感器網(wǎng)絡(luò)，實時采集地震相關(guān)數(shù)據(jù)，包括地震波形、頻譜等。工作人員利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，將地震監(jiān)測傳感器采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胩幚硐到y(tǒng)。采用高速、可靠的通信技術(shù)，如無線通信或衛(wèi)星通信，確保數(shù)據(jù)能夠及時傳輸[3]。中央處理系統(tǒng)接收到地震監(jiān)測數(shù)據(jù)后，利用預(yù)先建立的地震監(jiān)測模型和算法進行數(shù)據(jù)分析和處理。通過對地震數(shù)據(jù)的實時分析，可以快速識別地震發(fā)生的位置、強度和震級等信息。當結(jié)果顯示有地震發(fā)生或可能發(fā)生時，系統(tǒng)會自動觸發(fā)預(yù)警機制，發(fā)送預(yù)警信息給相關(guān)部門和人員。這樣可以提前通知受影響地區(qū)的民眾，幫助他們采取防護措施或撤離。

5.2 環(huán)境污染事件應(yīng)急監(jiān)測

案例：水體污染事件監(jiān)測：嚴重影響生態(tài)系統(tǒng)和人類健康的環(huán)境問題。

在潛在受污染風(fēng)險較高的水域，部署水質(zhì)監(jiān)測傳感器網(wǎng)絡(luò)，實時監(jiān)測水體的pH值、溶解氧、濁度、重金屬含量等關(guān)鍵指標。利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，將水質(zhì)監(jiān)測傳感器采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胩幚硐到y(tǒng)，采用可靠的通信技術(shù)，如有線或無線通信，確保數(shù)據(jù)能夠及時傳輸。中央處理系統(tǒng)接收到水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)后，使用預(yù)先建立的水質(zhì)監(jiān)測模型和算法進行數(shù)據(jù)分析和處理。通過對水質(zhì)數(shù)據(jù)的實時分析，可以判斷是否出現(xiàn)水體污染，并評估污染程度和范圍[4]。

6 結(jié)語

在環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的發(fā)展與運用過程中，需要加強技術(shù)創(chuàng)新和信息化建設(shè)，需要加強人才培養(yǎng)和專業(yè)團隊建設(shè)。環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的發(fā)展與運用研究是一個復(fù)雜而重要的課題。通過加強技術(shù)創(chuàng)新、推動政府監(jiān)管和協(xié)調(diào)、加強人才培養(yǎng)和專業(yè)團隊建設(shè)等方面的努力，可以不斷完善環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)，提高應(yīng)急響應(yīng)能力，保護人民群眾的生態(tài)環(huán)境和健康。同時，我們也要認識到環(huán)保監(jiān)測應(yīng)急系統(tǒng)的發(fā)展還存在一些挑戰(zhàn)和問題，需要相關(guān)工作人員進一步加強這方面的研究和實踐，以共同推動環(huán)保事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。