我國環境監測技術的應用現狀及發展趨勢

李丹，代沁蕓

（重慶市涪陵區生態環境監測站，重慶 408000）

前言

環境監測可以幫助我們全面、及時、準確地掌握環境質量現狀和污染源排污狀況，是環保事業的基礎性工作和有力支撐，為環境管理、環保執法與決策提供基本依據，以達到保護生態環境的最終目的。改革開放以來，我國經濟社會快速發展，隨之而來產生的環境污染問題也日益嚴峻，嚴重威脅到了人類健康和社會的可持續發展。近年來，政府和社會各界對環保問題高度重視，對于新時期的環境監測工作也提出了更高的要求。在這樣的背景下，分析我國環境監測技術的應用現狀、研究其發展趨勢具有積極的現實價值[1]。

1 我國環境監測技術的應用現狀

因為受到國情和經濟發展狀況的制約和影響，我國的環境監測工作開展得較晚，環境監測技術的發展雖然領先于一般發展中國家，卻落后于西方發達國家。幾十年來，我國的環境監測技術和能力不斷加強，監測手段和設備持續完善和改進，監測范圍從某個斷面逐漸擴展到整個城市乃至整個國家；初步形成了具有中國特色的環境監測技術規范、環境監測分析方法、環境監測質量標準體系，并逐步向國際標準化軌道靠攏；環境監測系統已經初步建立起來，并涵蓋了水、氣、固體廢棄物、土壤和噪聲等多個領域，緊扣環境管理和社會公眾的需求，實現了監測信息公開，在增強公眾環保意識的同時也極大地提高了我國環境監測的水平和形象[2]。進入21世紀以來，隨著現代科技的快速發展，已初步實現了環境監測與現代信息技術的有效結合，較好地促進了我國環境監測網絡建立和自動在線環境監測技術的發展。近年來，為實現對突發性環境污染事件的快速應急監測，便攜式儀器的現場快速檢測技術取得了一定的研究和應用成果[3]。

盡管我國環境監測技術已經過多年的發展，取得了一定成果，但與建設生態文明美麗中國和實現可持續發展戰略的要求，以及國際先進環境監測技術水平相比，仍有相當大的差距。由于環境監測經費投入不足，資源配置不夠合理，監測管理水平整體較低，監測機構人員組成結構不夠合理，環境監測人才稀缺，監測人員的工作素質和實際操作能力也不夠高等客觀原因，我國的環境監測技術總體監測能力不強，能監測的項目不全面，尤其是對一些有毒有害污染物，缺少有效準確的監測方法，監測的精度也不高；監測介質覆蓋面較窄；監測技術較落后，監測設備不夠先進；國內研發制造高端環境監測設備的企業相對少，缺乏競爭力，生產技術和生產規模都不能和發達國家相比[4]，大部分性能較好的大型精密儀器、自動在線監測系統、便攜式現場快速測定儀仍然只能依靠進口，這些都嚴重阻礙了我國環境監測技術的進步和發展。

2 我國環境監測技術的發展趨勢

2.1 在監測項目上，加強對有毒有害污染物的監測研究

近年來，很多研究結果表明，我國某些地區的有毒有害物質（如揮發性和半揮發性有機污染物、烯烴類、醛酮類、臭氧等）的污染非常嚴重，已成為這些區域主要的環境問題。為此，有毒有害污染物的監測工作已成為我國環境監測工作面臨的重大挑戰之一，適時、全面、系統、科學地開展對有毒有害污染物的監測研究已刻不容緩，加強對有毒有害污染物的監測與排查力度，對于確保環境指標良好、預防環境污染和提升環境總體質量具有積極而重要的現實意義。

2.2 在監測精度上，將趨向痕量、超痕量級分析的方向發展

從環境污染問題的實際情況來看，許多有毒有害物質（如多氯二苯并二英、多氯二苯并呋喃、三丁基錫、雙酚A、烷基苯酚、亞硝胺、烷基汞類等）濃度雖然很低，也許其污染僅是局部的，但對人類生存和健康的危害極大，必須花很大代價和相當長的時間去解決和處理[5]。這類低濃度特征的有毒有害污染物，如果采用常規的監測方法和技術，很難將其準確的監測出來，因此，必須發展痕量和超痕量級的分析技術來提高對這類低濃度有毒有害污染物的分析靈敏度，以便全面而精確地掌握其污染現狀。

2.3 從監測介質上，將對整個體系的水、氣、生物體、土壤和沉積物做全面監測

從目前環境調查的普遍性而言，對水、大氣介質中污染物的監測研究開展得較多，而對生物體、土壤和沉積物中污染物的監測研究較少。基于多種有毒有害污染物（如多環芳烴類、酞酸酯類、多氯聯苯類、重金屬等）在環境介質中能積累、遷移和轉化的事實，不能僅局限在只對水質和大氣加以監測和保護，還要充分考慮到土壤、沉積物、生物等介質的綜合作用，這樣才能更好地幫助人類了解某些疾病與受污染的各種環境介質的相關性，并為最終達到保護人類健康提供科學可靠的依據。所以，為了更好地保障生態環境安全，積極開展對整個體系的水、氣、生物體、土壤和沉積物中有毒有害污染物的全面監測，必然會成為今后環境監測技術的發展趨勢。

2.4 監測技術多元化發展，監測設備更加先進

由于傳統樣品的前處理分析方法操作步驟較繁瑣耗時，準確度不夠高，靈敏度低，加之對分析人員的身體健康的毒害也較大，各種先進的更為人性化的監測技術和方法已被研發出來并廣泛應用于環境監測領域，如紅外線遙感、全球衛星定位、地理信息技術等采樣輔助手段；超聲波提取、微波、衍生化、旋轉蒸發、超臨界萃取、固相萃取、快速溶劑萃取、吹掃捕集、頂空、熱解析等高科技樣品前處理技術；氣相色譜、液相色譜、熒光光譜儀、原子吸收、原子發射、等離子發射光譜等大型高精密分析儀器[6]。此外，為了提高分析的靈敏度和準確度，各種大型精密儀器的聯用技術也已經成為研究的重點，如氣相色譜-質譜聯用、液相色譜-質譜聯用、等離子發射光譜-質譜聯用等技術。監測技術和方法的持續優化，監測設備功能的不斷完善和改進，始終都是環境監測技術需要積極致力的方向。

2.5 加強對在線連續自動化監測系統的研究和開發

無論環境質量監測還是污染源排放監測，目前多是采用現場手工采樣，然后將樣品帶回實驗室進行分析測定，這種傳統的監測方式依然會保留。但是，環境中和污染源排放的污染物濃度隨氣象條件和工況條件隨時都在改變，傳統的分析方式監測頻率低、時間代表性差，不能有效反映污染物的實時變化，因此發展了在線連續自動化監測系統，實現對環境質量和企業污染物濃度和流量的實時監測，并計算出污染物的排放總量。目前發展較成熟的自動在線監測系統有：環境水質的COD、氨氮、總氮、總磷、溶解氧、pH值、電導、色度、濁度等項目，污水的流量、COD、氨氮等項目，環境空氣質量的SO2、NOx、CO、O3、PM10、PM2.5等項目，固定污染源煙氣的流量、煙塵、SO2、NOx等項目。為適應新時期環保管理工作的需要，要不斷擴展并完善自動在線監測系統能測定的污染物項目，并加強系統的各種抗干擾性能研究，提高系統的監測質量，確保提供的監測數據有效、準確、可靠。

2.6 重視突發污染事件的應急監測，加強現場快速監測分析技術的研究

環境管理承擔著對各種環境污染事件應急監測的職責，針對突發環境污染事故，要做好事前預防、事中快速響應和事后風險評估的工作。各種突發環境污染事件會給環境造成更加嚴重的影響，因此要做好相應的預警監測研究。對于突發性環境污染事故的應急監測，傳統耗時的采樣再到實驗室內步驟繁瑣的監測分析，已經很難滿足環境管理對于應急監測數據即時、快速、準確的高要求，所以現在開發出許多專用的便攜式快速檢測儀，如便攜式SO2、NOx、Cl2、H2S、CO、VOCs檢測儀和測定有機污染物分析的便攜式氣相色譜儀。在今后的監測工作中，應該加大對便攜式現場快速分析儀器的研發力度，并不斷改進此類分析技術的靈敏度、精密度和準確度。

2.7 構建完善、安全、穩定的環境監測網絡

環境監測工作遍布全國，按照傳統的傳輸報告模式來完成監測任務，并不能實現快速、有效。通過構建完善的環境監測網絡，可以直接上傳到相關地方的監測網絡中，以共享原則來發布，直接得到國家監測中心的指揮，這樣就可以讓監測工作得到更好更高效地管理。完善的環境監測網絡應包括環境各要素的監測業務網絡（主要應包括環境空氣、地表水、地下水、噪聲、生物體、固體廢物、土壤和沉積物、污染源、近岸海域、生態等環境監測網絡）、監測管理網絡（分為國家、省、市、縣四級管理網絡）、監測信息網絡（應包括數據報告、信息傳輸和在線監控網絡系統）。在監測網絡的建設上，要加強技術與設備的綜合應用，并不斷提升匹配程度，促使整個監測網絡的安全性、穩定性得到更好的加強和鞏固。

3 結語

當前，我國環境監測技術已經取得較快的發展和進步，能夠滿足環保工作的基本需求。但由于發展起步較晚，我國環境監測技術依然存在較多的不足。隨著社會的進步，人們生活水平的不斷提升，對環境監測的要求也在不斷提高，未來的環境監測工作應該針對存在的問題，不斷完善和持續優化監測技術，以保證環境監測工作的有效開展，更好地為保護人類生態環境的偉大事業服務。