(江西省撫州市南城縣環境監測站,江西 撫州 344700)
環境監測技術和監測儀器的現狀與發展
趙 秧
(江西省撫州市南城縣環境監測站,江西 撫州 344700)
隨著環境保護工作的深入開展,環境監測的作用日益突出,提高監測水平的關鍵在于監測儀器和監測技術,須做好這兩方面的工作。在此以環境監測儀器和監測技術為主要內容,對其現狀和未來發展作了分析。
環境監測儀器;監測技術;網絡化;信息化
生態環境是人類生存的基礎,由于過度追求經濟發展,環境遭到嚴重破壞,內部的平衡被打破,不但抑制了經濟進步,還對人們的生命健康構成威脅。因此,必須加強環境保護、維持生態平衡,協調好經濟和環境之間的關系。環境保護是一項長期工作,涉及環境調查、監測、分析、治理多個環節,環境監測指的是利用先進的監測儀器和科學的監測技術對環境進行監視測定,以了解環境的真實狀況,進而選擇相應的方法,并制定管理方案,為后續工作提供必要依據。
環境監測的內容有很多,涉及溫濕度、水質、噪聲、空氣、輻射、農藥諸多方面,因各自標準和要求不同,所用的監測儀器也是千差萬別。如水質監測需用到污水采樣器、鹽度計、濁度計等儀器,而空氣質量監測則用的是氣體監測儀、光化學監測儀、溫濕度在線監測系統等。環境監測是環境保護的前提工作,其監測結果直接影響著治理方案的可行性和合理性,所以必須確保監測結果的精確性,這就對監測儀器提出了更高的要求。尤其是一些難以直接測量的指標,需要綜合多項技術才能保證結果不會有太大的誤差。
1.1 現狀
在環境監測儀器生產方面,國內主要有兩個趨勢:一是對某種技術和某項服務比較擅長的中小型生產企業,規模較小,經驗豐富,但產品質量有限;二是實力較強的綜合性大企業,在國際上占據著一席地位,競爭十分激烈。就目前而言,我國的環境監測儀器在數量、質量、種類、性能上都不能滿足新形勢下越來越高的要求。具有種類少、功能單一、故障率高、精確度差、技術含量低、使用壽命短等缺陷。
因為產品的檔次低、技術水品一般,監測結果與實際值往往相差很大,做出的決策缺乏科學性。如煙塵自動監測領域幾乎沒有涉及,也就無法有效控制煙塵量;自主研發能力不足,由于起步較晚,加上科技上的落后,目前很多專用監測儀器都來自國外,而真正意義上國產的設備較少,且更新速度慢。如大氣監測儀、水質監測儀等,占得比重很大,不過我國目前的水平實際上相當于國際上世紀80年代的水平,實際應用中依舊有很多問題無法解決。
1.2 發展
當前多采用人工采樣和實驗室分析的方式,今后將逐步朝著網絡化、自動化和智能化方向邁進;高科技含量將大大提升,實現技術密集型向勞動密集型的轉變;地面環境與遙感環境監測相結合的綜合方向是今后的主流,且監測領域更加全方位;監測儀器自身將綜合利用集成化、智能化、系統化技術,質量更高,功能也不斷增多;此外還會涉及電子、光學、化學、物理等高技術領域。
為了盡快實現以上目標,應加大在此方面的資金和科研投入,將環境監測作為重點研究工作;通過市場調控,對監測儀器生產企業進行重新組合,擴大生產規模、加強技術研究、集中投資,改變過去存在的缺陷,形成一批全新的骨干企業;加大自主研發力度,學習國外在此領域的關鍵技術,結合國內實際狀況加以改進,逐步實現監測產品的國產化;此外還要做好監督管理工作,消除市場負面影響。
環境監測技術大致有以下幾種:①信息技術。環境監測與計算機、微電子和網絡通信技術的結合是時代發展的結果,主要是對信息進行采集、處理分析和加工利用;②3S技術。3S技術是一個龐大復雜的體系,幾乎任何領域都有著廣泛應用。將其引進環境監測中,在濕地保護、水文監測等方面發揮著重要作用;③物化生科學,隨著這三門學科的發展,在實際應用中越來越突出。
2.1 現狀
國內目前在環境監測方面建立起了相應的技術體系,取得了一定成果,自動監測能力也較以往有了很大進步,但同時也存在著很多不足。如監測領域狹窄,多為空氣質量、地表水質以及城市噪音三方面的監測,其他領域則不夠深入。環境監測涵蓋了多個領域,而當前形勢顯然并不能全面反映環境監測成果;人才匱乏,環境監測是一項長期工程,需要全民參與,尤其是需要建立一支高素質的監測隊伍。不過從當下看來,顯然做得不到位,環境監測部門人員不足,人才嚴重匱乏。加上管理方面的不合理,環境監測工作長期固定在一個位置,難以進步;整體水平較低,我國土地面積遼闊,環境治理范圍較廣,除了提到的監測內容,各地區在技術水平、經濟條件、監測標準等方面都有很大的差異,以至于全國并未形成一個統一的體系,預期目標也就難以達到。
2.2 未來趨勢
首先,環境監測儀器在未來將邁向結構單元組合化、多臺儀器連用的方向。結構單元組合化是由于新技的滲透和關鍵元器件的更新,傳統的機械、光學部件被許多軟件和新型元器件所代替,儀器向模塊化和組合化結構發展。一套儀器可分解成若干標準單元,然后按照客戶要求進行“積木式”組合,構成單功能或多功能裝置。例如,離子色譜儀可分為進樣系統、分離柱、檢測器、控制及數據處理系統,各自可以形成獨立單元,用戶可按需要配置。
其次,逐步實現遠程網絡監測。網絡遠程監測手段的發展,使得在很遠的地方都能夠了解到實時的監測數據,而遙感技術等運用,通過遙感技術在環境監測技術的運用是環境監測工作能夠以更大范圍監測形成預警體系,為預防環境污染以及突發事件奠定基礎。
此外,快速監測也是未來的一大趨勢。這類的監測工作主要是為了應對突發應急事件,主要是要求監測的數據能夠比較快速、及時的得到,而且得到數據的成本相對較低。很多地方都需要這類快速的監測結果,如超市對于上架的蔬菜的監測,對于水源的監測等。
環境保護是一個世界性的問題,也是當前社會發展中的重點工作,必須予以高度關注。環境治理效果除了與技術有關,最重要的是受監測結果影響,所以必須保證監測結果的精確性。針對當前監測儀器生產和監測技術中的不足,應及時改正,為其未來發展鋪平道路。
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