白澤陽 李瓊 齊觀悅
摘? 要:大數據的發展為我國生態環境監測系統注入源源不斷的活力,它是生態文明建設的重要支撐,近年我國在生態環境監測方面取得了很大的進展,同時也依然存在很多問題,人才培養、范圍有限等等,通過發現問題,靶向改進,不斷完善和發展我國生態文明建設,并對生態環境監測的未來發展做出客觀的預測。
關鍵詞:生態環境;監測系統;大數據
1我國生態環境監測系統研究現狀
目前,全國已形成了國家、省、市、縣4級環境監測網絡。共有專業、行業監測站4800多個,生態監測網站15個。另外我國的電子技術不斷發展,衛星遙感技術、雷達監測等新技術也逐漸應用于我國環境監測體系的實踐中,將大數據與高科技結合起來,促進環境治理朝著更加高效、及時的方向發展。
1.1 生態環境監測系統的應用現狀
2011年我國環境保護部將生態監測的定義為:運用生物、物理和化學的方法,對生態系統或者生態系統中的生物和非生物因子的狀況及其變化趨勢進行觀察和測定的方法。作為生態監測的基礎理論,該定義將生態監測的方法、對象及目的進行了總結。但是,關于生態環境監測的概念學術界存在多種觀點。從監測對象及內容視角出發,有學者認為生態環境監測是指以生物和地球物理化學變化作為監測對象,以人類活動等對自然生態系統的影響為主要監測內容的管理體系;還有學者認為生態環境監測是指對生態系統的功能以及相關的結構失控格局進行準確的測量,以達到監測防護的手段。而從方法論的角度看,生態環境監測被看作是一種收集自然環境資源信息的方法。
目前,我國已制定各類國家環境標準410項,覆蓋了大氣、水質、土壤、噪聲、輻射、固體廢物、農藥等領域。已開展了環境治理監測、環境治理周報、日報、預報監則、污染源監測、污染事故應急監測、污染物治理控制監測、污染源解析監測,環境污染治理工程效果監測等等。需監測的污染因子達百余種。我國在各個省市縣及自治區的主要城市都開展了水生生物監測、植物含硫里、污灌區的突然發含有重金屬指標的監測等。然而對固體廢棄物、放射性等的監則才剛剛起步,甚至有的環境因子的監則還屬于空白的階段,如振動監則、電磁波監測和地面沉降監測等。不過隨著社會、經濟的發展和需要,這些環境因子的監則也將逐步開展。
由于生態環境的復雜性,生態環境監管難度也越來越大。運用大數據,對于環境監測與評價具有重要意義。生態環境評價要關注生態環境影響因素分析,根據指標選取原則選擇普適性指標,分析各指標因素間的內在聯系。通過綜合評價正確理解不同時空尺度、類型的生態環境質量,實現生態環境質量評價的時空拓展。當前和今后一個時期,要以構建獨立、權威、高效的生態環境監測體系為核心,提升生態環境監測現代化水平。
2 我國生態環境監測系統研究困境
中國環境保護事業從1973年8月的第一次全國環境保護會議開始起步,同時,生態環境監測事業也因此而產生。在過去的四十多年間,生態環境監測取得了突破性的進步,但隨著科技的日益發展,生態環境監測進入新的紀元,傳統的生態環境監測弊端逐漸呈現出來,推動著新的環境監測走向更高的臺階。正是受到了這樣的啟發,本文提出了基于大數據的生態環境監測系統的構想,雖然緊跟時代科技發展的步伐,但仍然可以發現,生態環境監測系統存在一些不足。例如監測不能達到全面,而是偏重于某一方面。我國在環境污染的監測上力度較小,起步慢,還停留在理論的階段,缺乏實踐,而且范圍較小,相對的,我國偏重于生態過程的研究,現在的監測系統還未有具體的統一指標體系,而且我國技術方面相對落后,技術跟不上變化,有的現代化技術跟監測技術不相適應,使得無法應用。
2.1 環境監測硬件落伍
首先,由于缺乏資金投入,大部分基層監測站設施設備難以及時更新換代,因此極其簡陋,都非常落后,已經無法滿足環境監測工作高效開展。例如目前很多化工企業中的監測,不少基層監測站由于缺少大型儀器,無法開展此類監測,只能用監測環境惡臭來代替或者是委托上級監測站監測。另外有相當一部分城市重點監測都裝備了大批進口和國產分析儀器,但自主研發能力還不強。
環境監測硬件較差,部分實驗室依然不具備環境監測評審條件,這樣對監測工作進一步發展形成了制約。環保部近年來一直在推進監測站標準化建設,但仍多基層監測站達不到標準。一方面由于國家在基層環境監測建設上投入相對較少,使得基礎設施無法落實到位。另一方面由于目前缺乏有效的資源優化配置體系,使得對許多寶貴的資源難以進行有效利用。
發達國家在環境監測手段方面,有兩個特點,一是儀表的先進性,二是自動化水平比較高。尤其是在與人們關系最為密切的大氣、地表水、噪聲以及污染源監測等方面,自動化監控程度非常的高,基本上可以做到自動化采集,自動化分析、自動化數據處理以及傳輸,并能用大型顯示板自動顯示區域環境治理狀況。同時,將一些新技術應用于區域環境檢測。而在我國,監測手段方面與發達國家相比有比較大的差距,還有大部分城市是采用隔天24小時連續采樣的半自動化監測方式。地表水的自動監測也只有八十多套。
2.2 環境監測缺乏廣度
受人員編制數量所限,環境監測工作人員的管理、人才引進與培養上都較為困難。人才極為匱乏,人員結構失衡。高科技人才的缺乏,導致了先進設施設備難以發揮出應有的作用。同時,人才環境不佳。多數監測站在社會上缺乏競爭優勢,無法引進高端人才,現有人才也很難留住。
同時,實現徹底的生態環境自動化監測需要全面的基礎設施做支持,目前的生態環境監測主要是在某個地區選取最具有代表性的區域進行監測上報情況,因此反映的也是該地區的大致情況,而對于那些污染十分嚴重或者環境情況比較突出的區域監測不夠全面,常常忽略了這些能夠從根本上找到問題的情況或者失去了一些良好的優秀范例作為參考。這就顯示出了環境監測系統的又一缺點,系統覆蓋范圍有限,因而給環境監測整個系統帶來了較大的漏洞和挑戰。
2.3 監測質量管理體制不健全
監測質量管理往往只應付差事,不具有強大的執行力。監測質量管理機制不完善,質量控制水平不高,只能進行常規的水質、空氣、噪聲監測因子檢測,質控方法較為單一。我國環境監則的科研領域主要以污染源排放的動態變化規律、有機污染物的標準分析方法以及有機環境標準物質等為主要研究領域。與國外相比,國外主要考慮“人”這一主題,考慮污染物對人的影響的環境質量標準。而我國在這一方面還尚未考慮到這一點。
我國目前也已具備了比較完善和先進的監測系統,但在人工管理協調配合方面仍然面臨著很多問題,如各地區差異使得監測系統人工管理需要因地制宜,但并不是所有問題都能得到解決,農村地區地廣人稀,大面積進行監測耗費巨大的人力物力,資金等多方面不能找到合適解決方案,其次,只有地方化管理才能更加符合當地實際情況,但權利下放到各個地方,各級之間權力范圍遞減,使得很多問題不能及時準確得到解決。總的來說,這些問題都集中反映在管理體制不健全這個難題上。
3發展我國生態環境監測系統對策
3.1引進新理念,完善配套基礎設施
我國環境形勢目前并不可觀,很多新的情況不斷出現,使得環境保護局面比較復雜,雖然我國在環境保護方面已經取得了很大的進步,但仍然還有進一步發展的空間。而對于環境保護及監測方面目前基礎設施建設欠缺的問題,首先,政府可以加大對相關稅收政策的完善,通過法律的手段來加強生態環境保護,并且鼓勵民營資金更多的向環境監測領域投入,加大宣傳力度,倡導全社會共同努力,發揮群眾的力量,其次,政府部門要充分支持環境監測事業,加大對相關方面技術研發和創新以及基礎設施建設的資金支持。
3.2培養技術型人才
環境保護與監測方面隨著時代的發展也在不斷向前發展,我們需要不斷借鑒新技術推動環境保護的發展,技術的發展需要許多對工作十分熟悉了解的技術人員不斷地開拓創新,因此相關單位需要不斷地加強學習,注重對先進監測技術的借鑒并結合自身的實際情況充分利用。不僅如此,在招聘及平時的管理之中要加強對員工的綜合素質和能力的考核,注重人才的培養,才能從根本上保護環境和監測事業的向前發展。一方面可以提高相關技術人員的薪資待遇,另一方面,重點多投入在技術創新方面,鼓勵大家技術創新,為環境保護和監測貢獻自己的一份力量。
3.3完善監測范圍
前面說到,由于受到地理等多方面的影響,環境監測系統仍然存在著系統覆蓋范圍有限的缺點,也因此失去許多寶貴的環保先例加以借鑒,同時,也忽略了部分環境破壞嚴重的區域的防范。因此,對于網絡布局方面,需要科學的設立觀測點,加強全面覆蓋和開展監測的力度,按照全面性、科學性、針對性的原則,統籌考慮各方面的因素,來構建生態環境監測網絡,并逐步開展大洋、極地等全球生態環境熱點問題和重點區域監測研究。
4我國生態環境檢測系統研究展望
2015年,國務院辦公廳印發了《生態環境監測網絡建設方案》,國家層面形成了由 1436個城市環境空氣質量自動監測站、2767個地表水環境監測斷面和 1881個水質自動監測站、1500余個海洋環境監測點位、近8萬個土壤環境監測點位構成的生態環境監測網絡,由國家級監測機構統一組織開展監測和運維。各地也紛紛出臺網絡建設方案,積極構建和優化地方監測網絡。據統計,目前各地已建成了 3500 多個空氣質量監測站點,東部地區基本覆蓋到全部區縣及部分鄉鎮,均具備 PM10、PM2.5、O3、CO、NO2、SO2 等六項指標自動監測能力,并與國家聯網;設置了約 8000個地表水環境監測斷面,開展常規 21 項指標手工監測,部分斷面具備主要指標自動監測能力,形成了發展中國家規模最大的監測網絡,監測預報預警、信息化能力與保障水平也走到了世界前列。
由此看來,我國目前的生態環境保護力度以及生態系統監測網絡發展前景是十分可觀的,并且在國際上對環境十分重視的情況下,我國又提出了綠水青山就是金山銀山的號召,鼓勵大家愛護我們的綠水青山,我相信,在政策的扶持以及大家的共同努力下,未來環境監測系統一定會得到良好的發展,我國以及世界環境保護事業一定會蓬勃發展,人與自然和諧發展,為社會的可持續發展提供源源不斷的動力,為人類在地球上的長久的生存提供更好的保障。
參考文獻
[1]? 李國剛,萬本太.中國環境監測科技發展需求分析[J].中國環境監測,2004,20(6):5-8.
[2]? 高華,杜艷雷.環境監測與環境監測系統的發展[J].科技資訊,2011(15):154.
[3]? 烏云娜,冉春秋,高杰.環境監測技術的應用現狀及發展趨勢[J].生態經濟.Ecological Economy,2009(12).
[4]? 但德忠.我國環境監測技術的現狀與發展[J].中國測試技術,2005,31(5):1-5.
[5]? 徐泰森,田建國,李平.加強農村環境監測工作的對策[J].鄉村科技,2019(31):111-112.
作者簡介:白澤陽(1998-),男,本科生,研究方向:會計學;
李瓊(1997-),女,本科生,研究方向:國際經濟與貿易;
齊關悅(1999-),女,本科生,研究方向:國際經濟與貿易(國貿英語實驗班)。
基金項目:本文系湖北工業大學大學生創新創業訓練計劃項目“鄉村振興戰略下構建農村生態環境檢測系統的設想”(編號:S201910500061)。