試論環(huán)境監(jiān)測的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

李榕

摘 要 闡述環(huán)境監(jiān)測的優(yōu)勢和特性，并探討了生物技術、3S技術、信息技術、物理化學科學技術等環(huán)境監(jiān)測技術。在使用這些技術的基礎上，分析了環(huán)境監(jiān)測技術的發(fā)展趨勢，為其他相關實踐人員提供參考。

關鍵詞 環(huán)境監(jiān)測；技術發(fā)展；發(fā)展趨勢

中圖分類號：X830 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.32.056

自然生態(tài)環(huán)境與經濟生產的健康發(fā)展息息相關。隨著經濟全球化的發(fā)展，在國內國際社會中，無論是國家、企業(yè)還是個人，都將經濟利益作為對外交流首要考慮因素。然而，片面地追求經濟效益導致企業(yè)和人們忽略了生態(tài)環(huán)境，開設很多高污染、高消耗且低效率的項目，而這對生態(tài)環(huán)境的破壞是十分致命的。自然界對自身環(huán)境以及能源生產的新陳代謝有其自身的處理規(guī)律，不合理的處置操作會對整體自然環(huán)境造成不可挽回的影響。為了治理和保護環(huán)境，國家專門設立了相關部門并制定了相關的法律法規(guī)對企業(yè)進行嚴格指導和監(jiān)管。為了解決環(huán)境污染問題和保護環(huán)境，政府以及專家學者們提出嚴密監(jiān)測環(huán)境、制定科學的治理方案以及持續(xù)不斷的監(jiān)督等舉措。

1 環(huán)境監(jiān)測的基本概念

環(huán)境監(jiān)測是通過對影響環(huán)境質量因素的代表值的測定，確定環(huán)境質量（或污染程度）及變化趨勢，監(jiān)測可理解為“監(jiān)視、測定、監(jiān)控”。環(huán)境監(jiān)測的目的是準確、及時、全面地反映環(huán)境質量現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，為環(huán)境管理、污染源控制、環(huán)境規(guī)劃等提供科學依據。

2 環(huán)境監(jiān)測技術及其應用現(xiàn)狀

2.1 3S技術

3S技術是一種重要的信息截獲、信息分析運用以及信息加工處理的合成技術，它綜合運用了全球定位系統(tǒng)，太空遙感技術和電腦地理信息技術，有著數據處理速度快、可視化、定位精準度強等優(yōu)勢。將3S技術應用到土地資源管理中，可以實現(xiàn)對土地資源的監(jiān)察、分析以及對土地資源是否合理應用的監(jiān)測，主要監(jiān)測對象包括水土流失狀況、耕種地和農業(yè)地的變遷、植被覆蓋率的變化、森林資源電腦模擬、監(jiān)測土質變化和畜牧地流動等[1]。

2.2 生物技術的應用

隨著科學技術的不斷進步，現(xiàn)代生物技術等高新技術已經取得了相當大的成就，為環(huán)境監(jiān)測的快速發(fā)展奠定了良好的基礎。在國外，生物技術不僅是各大學校的重點學科，也成為環(huán)境監(jiān)測儀器發(fā)展的主要方向之一。各學科間的不斷融合進步，科學領域之間的交流、合作，對于促進生物技術的發(fā)展以及科學的整體進步是具有十分重要的意義的。以計算機學科為例，生物技術的發(fā)展為計算機的演算發(fā)展、編碼程序提供了新的熱點，同時計算機的技術進步也為生物技術的良好可持續(xù)發(fā)展提供了極快的處理速度和極強的準確度，二者相互融合，彼此共同進步。

2.3 物理化學技術的應用

頂尖化學、尖端高分子化學、先進物理科學的進步，對環(huán)境監(jiān)測的長足進步提供了源源不斷地動力，也使得環(huán)境監(jiān)測與其他科學領域的聯(lián)系日益密切。

2.3.1 動態(tài)膜壓法監(jiān)測技術

動態(tài)膜壓監(jiān)測是一種廣泛用于長江流域微表層的無二次污染的環(huán)境監(jiān)測技術，這種方法經過實證性的研究發(fā)現(xiàn)，動態(tài)表面張力的滯回環(huán)面積大小與COD具有良好的相關性。這種方法主要適用于天然水系的微表層和受污染水體的研究，它不需要提前加工處理水樣品，只需要模擬合成動態(tài)膜壓圖譜即可顯示出成膜分子的即時狀態(tài)和發(fā)展趨勢。因此，該技術有著無需添加任何化學試劑、無二次污染、測試靈敏度高、干擾因素小、測定速度快等優(yōu)勢，廣受國內外環(huán)境監(jiān)測專家的好評。

2.3.2 DOAS技術

DOAS（差分吸收光譜技術）技術是一種利用分子窄帶吸收光譜特性以達到識別氣體成分，從而推斷出氣體密度的環(huán)境監(jiān)測方法，這種方法可用于監(jiān)測大氣濃度密度以及雜質狀況，通過應用相關公式計算，憑借其低廉且簡單的設備裝置和準確的監(jiān)測能力，可以迅速并且準確無誤地監(jiān)測出數據，為其他信息系統(tǒng)提供了重要的參考依據。目前，DOAS技術在大氣監(jiān)測領域內在國外已經被廣泛應用。

3 我國環(huán)境監(jiān)測技術的展望

隨著我國經濟的發(fā)展，國家和人們也提高了環(huán)境保護監(jiān)測的意識和覺悟。我國環(huán)境監(jiān)測事業(yè)也在進一步發(fā)展，在總結了環(huán)境監(jiān)測規(guī)律的前提下，我國當前的發(fā)展趨勢如下。

3.1 環(huán)境監(jiān)測污染物中重點監(jiān)測多種有機物

多項研究表明，我國環(huán)境污染較重，特別是有機物污染十分嚴重，這些污染物通過各種化學方式的結合又與其他有機材料組合，極易形成有毒污染物質。目前，國家正在制定相關政策，將揮發(fā)性有機物納入總量控制指標。在當前的環(huán)境監(jiān)測中，對于有機物進行全面、系統(tǒng)的監(jiān)測必須作為專項監(jiān)測工作重點對待。目前，有機物監(jiān)測技術可分為以下兩個方面。一是前處理技術，主要包括液-液萃取、固相萃取、固相微萃取、基體分散固相萃取、膜萃取、靜態(tài)頂空進樣、吹掃-捕集進樣、索氏抽取法、加速溶劑萃取法、微波萃取法、超聲波提取法和凝膠滲透色譜法等[2]。二是分析技術，可以分為氣相色譜法、全二維色譜法、高效液相色譜法、超高效液相色譜法、有機質譜法、氣相色譜-質譜聯(lián)用法和液相色譜-質譜聯(lián)用法等。

3.2 監(jiān)控種類詳細區(qū)分

全面監(jiān)控可使人體致癌、致畸、致突變的物質是整個生物界體系中最為重要的，它關乎人類與動物的生產生活，對于水、大氣、沉積物、懸浮顆粒等介質中包含的有毒污染物必須加以詳細區(qū)分。環(huán)境中存在著眾多有毒污染物，如4-雙氯乙胺-L苯丙胺酸睪丸淄酮、非那西丁、甲基汞、多氯聯(lián)苯（PCB）和鄰苯二甲酸酯（酞酸酯）廣泛分布于液體、固體和氣體中[3]。因此，要全面分析可能存在的各種介質，全面監(jiān)控這些有毒物質并采取相關的舉措。

3.3 痕量和超痕量分析

很多毒害物質的對人體的傷害很大，即使在很低的濃度也會造成惡劣影響。只有采用痕量技術才能有效全面地監(jiān)控這些微濃度的有毒物質，發(fā)揮痕量和超痕量分析技術在環(huán)境監(jiān)測中顯得十分有必要。

3.4 現(xiàn)場快速分析和自動化技術

在環(huán)境監(jiān)測中，污染事故往往發(fā)生得比較突然，而應對環(huán)境污染事故的相關應急監(jiān)測需要相關部門及時查找污染因子并且提出相關的解決方案，因此發(fā)展現(xiàn)場快速分析和自動化技術對于有效監(jiān)控污染具有現(xiàn)實可靠的意義。目前，國內和國外主要以便攜式檢測儀器、快速應急檢測箱（管）為主，實驗室分析為輔。同時，還需要大力發(fā)展如下最新設備：一是3D可視型激光雷達作為應急監(jiān)測手段的補充，定位和追蹤污染團，使監(jiān)測更有針對性，提高監(jiān)測效率；二是流動監(jiān)測車可定性和定量分析特征污染物，提供空氣或水污染物的精準量化數據，為災后空氣和水質質量監(jiān)測提供強有力的監(jiān)測手段和技術支持。

4 結語

環(huán)境監(jiān)測技術與人們的生產生活息息相關，良好的環(huán)境不僅可以提升人民的生活品質，同時也為經濟發(fā)展營造良好的條件。在未來的環(huán)境保護發(fā)展中，國家應繼續(xù)大力支持，為其技術發(fā)展、設備支持提供必需的資金建設。而環(huán)境監(jiān)測相關的技術人員則需不斷借鑒國內外發(fā)展的有益經驗，提升自身的技能素養(yǎng)和專業(yè)知識，共同為建設美好中國、和諧社會而不斷奮斗。

參考文獻

[1]石媛，陳憲偉.環(huán)境監(jiān)測技術的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究[J].科技與企業(yè)，2015（24）：162.

[2]烏云娜，冉春秋，高杰.環(huán)境監(jiān)測技術的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].生態(tài)經濟，2014（12）：89-91.

[3]彭筱峻，袁文芳，朱艷芳.生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].江西化工，2014（02）：25-29.

（責任編輯：趙中正）