淺析國內環境監測技術現狀與發展趨勢周丹

環境監測是環境治理的重要手段。隨著我國環保力度的日益加大，對環境監測技術的要求也隨之提高。環境監測這門科學具有技術性、實驗性等特征，工作的開展通常包括監測設備、監測預警系統、監測技術等內容，旨在更全面、準確、及時地評估環境質量情況，從而為環境污染防控工作提供有效的科學依據。為此，本文先對環境監測工作進行了簡單概述，然后介紹了常見的幾種技術，最后展望了國內環境監測技術未來的發展趨勢。

近年來，國家加大了環保力度，對環境污染問題也采取了嚴厲的整治措施，生態環境得到明顯改善。在此背景下我們仍需要做好環境監測工作，將監測結果更好地用于環境保護與環境污染治理領域，從而實現人與環境的和諧發展。

1? ? 環境監測概述

環境監測在環境保護與環境污染治理等領域起著重要作用。這項工作主要為環境執法、環境保護、環境污染治理等工作的開展提供有效依據。同時，也對環境工作的方向產生直接影響。其工作的開展通常包括樣品采集與保存、樣品分析、數據處理等等，在此基礎上生成環境監測報告。其中，必須確保環境監測報告的準確可靠性，否則將對后面的環境工作帶來嚴重影響。樣品采集與保存在很大程度上影響到樣品的質量與完整性，也對后續的樣品分析與數據處理工作造成較大的影響[1]。為此，在開展環境監測工作時，一定要確保前期技術與操作的規范性與準確性。目前，國內已建立起健全的環境監測系統，采用了先進的環境監測技術手段與先進的監測設備，大幅提高了我國環境監測能力。近年來，我國與其他國家加大了環境監測技術領域的合作，構建起健全的環境監測信息系統，有效提高了環境監測信息的采集能力。

2? ? 國內環境監測技術發展現狀

2.1 3S技術的應用

遙感技術（RS）、全球定位系統（GPS）、地理信息技術（GIS）就是所謂3S技術，在環境監測中起到了重要的作用。它涵蓋了遙控技術、傳感技術、空間技術、衛星定位技術等多學科知識。其中，RS技術是指從外層空間、高空掃描地球表面的一項技術，用于了解水體、土壤、氣象情況，從而評估環境質量與狀態。GPS技術可以實現高效、準確、快速地定位，為環境工作提供精準的位置。GIS技術對地理數據的處理主要依靠專門的軟件，將其呈現在地圖上，人們可以更直觀清晰地看到對應的地理信息[2]。比如，運用3S技術監測水資源時，可以獲得水體的濁度、色度、富營養化程度等信息，便于環境監測工作者遠程、精準監控水體信息，并能提高監測質量。

2.2 生物技術的應用

環境監測中所涉及的生物技術有很多種，不僅有生物學、微生物學，也包括遺傳學、細胞學。為了追蹤土壤、水體、大氣中的相關污染物，一般可選擇生物大分子標記物檢測技術。通過掌握擴散速度、分布密度、擴散系數等污染物的重要數據，方便環境監測工作的順利展開[3]。相較于其他技術而言，生物分子技術的主要特點包括預警性、特異性與廣適性，可以反映生物與環境之間的相互作用機理，為環境污染防控管理提供依據。這類檢測技術有不少優點，不僅檢測準確，而且操作簡單、快速。

2.3 信息技術的應用

在環境監測領域所使用的信息技術通常與遙控技術配合使用，用于調查、監測水位、水流量、空氣指標、地表溫度等信息，可以為防汛抗旱提供遠程支持，也為環境監測工作收集了大量有效數據。其中，無線傳感器技術將獲取的相關檢測數據及時、準確傳回數據處理中心，供工作人員分析。PLC技術可適應極其惡劣的環境條件，其優勢包括抗震、耐熱、防塵，多用于防汛抗旱遙感監測，為農業生產提供重要信息。同時，PLC技術可以獲取水文信息，包括河流的水速、水質及水位等數據。

3? ? 我國環境監測技術的發展趨勢

3.1 向自動化與智能化方向發展

目前，國內環境監測自動化程度有待提高，環境監測工具較為單一，便攜式監測設備較少。自動化監測程度較低，很多工作仍依靠人工完成，對工作人員的業務素養要求極高。近年來，人工智能在很多領域得到廣泛應用，也促使了環境監測設備的快速發展。可以預計，在未來的日子里，各種高精度、高效率的環境監測機器會逐步涌現，并應用到環境監測工作中。環境監測工作就逐步實現了自動化與智能化管理。在環境監測實踐中，樣品前期處理是比較關鍵且處理流程較為復雜、花費的時間較多的環節。為此，可將GIS、GPS技術，相關大型高精密分析儀器與設備運用于樣品前處理中，并配合先進的處理技術，包括固相萃取、超聲波提取、旋轉蒸發等技術，可大幅提高監測信息的準確性，并能減少樣品分析時間。

3.2 融入大數據技術

大數據、云計算、物聯網等新生技術的出現，為環境監測信息化發展提供了新的路徑。其中，主要應用了智能多元化環境傳感器，并配合數據深度挖掘技術與模型構建、智能管理決策與信息技術，可以與監測信息進行交互。同時，也能生成標準一致的環境監測數據庫。借助大數據技術制訂科學合理的環境監測方案，選取恰當的監測技術，也能實現監測信息的交流與共享，大幅提高環境監測水平[4]。這樣便促使我國環境管理從最初的粗獷型轉變為精準型、精細型，從過去的被動應對到未來的主動預見，從而在源頭上防控，并采取綜合治理與過程監管的措施。

3.3 光學遙感技術的大量普及

經過20余年的發展，國內光學遙測技術得到了極大的發展，已初步建立起典型區域大氣環境綜合立體監測網絡。這項技術可以遠程監測目標環境情況，省略了取樣、預處理、實驗室檢測等流程，大幅提升了環境監測效率[5]。目前，國內關于環境監測的單項技術獲得很大的進步，基本構建起符合常規監測需要的技術體系。比如，單顆粒氣溶膠飛行時間質譜儀、氣溶膠雷達等研發的最新設備已投入使用。此外，國內第一個大氣環境綜合立體監測系統也是我國自主建設的，為大氣監測工作的開展提供了便利。伴隨質譜、色譜、生物等技術的不斷進步，極大促進了國內環境監測技術體系的形成，在衛星遙感、激光雷達等環境監測領域我國也邁入全球先進行列。未來可運用遙感技術，構建短、中、長3種距離的遠程化監測體系，并在短距離內配備實時應急警報系統，一旦遇到環境污染問題立即啟動警報系統，盡量減小環境污染以及由此造成的損害。

3.4 重視對有機污染物的監測

目前，有機污染物已成為世界多國的主要環境污染物，與無機污染物相比，有機污染物的清除難度更大，它們一般會穩固地存在于土壤、大氣、水體中，對環境造成嚴重傷害。很多有機物帶有毒性，可經食物鏈不斷富集，從植物、動物最終富集到人體內，從而嚴重影響人類健康。可見，在今后的環境監測技術的發展進程中，一個重點方向就是監測有機污染物，需要實現對有機污染物的有效追蹤。

3.5 重視對重金屬有毒物質的監測

伴隨工業生產的快速發展，重金屬物質被廣泛應用于生產生活中。比如，手機、筆記本、IPAD等智能設備中一個重要的零部件就是鋰電池。如果對鋰電池等重金屬產物不能有效回收，直接丟棄或填埋可致使重金屬污染附近的地下水與土壤。自然條件下重金屬產物往往不容易發生分解，一般需要上百年甚至上千年的時間才能被降解。在這一過程中周邊環境將遭到不斷的污染。可見，重金屬追蹤技術屬于今后環境監測的一大發展方向，要實現對環境中重金屬殘留物質的有效監測。

3.6 提高環境監測的精度

有不少高毒性的污染物即使濃度非常低，也會給周邊生態環境與生物帶來嚴重的破壞。這要求環境監測的精度水平必須要高，建議研發超痕量級別的監測技術，可檢測到0.1 PPb的痕量元素，也就是說對有毒物質的檢測精度可達到十億分之一。那么，即便有毒污染物的濃度極低，運用上述技術也能被發現。

4? ? 結語

綜上所述，在環境污染防治與環保領域中都離不開環境監測所提供的重要數據。盡管國內在這一領域的技術與發達國家還存在一定差距，但隨著國家的飛速發展，不少監測技術已基本成熟，達到較好的水平。可以預見，未來中國環境監測技術會逐步完善，環境治理工作也越來越好，最終實現人與環境的和諧發展。

（本文作者：周? 丹? ?工作單位：四川省南充市高坪生態環境監測站）

參考文獻

[1] 王丹.環境監測技術的應用現狀及發展趨勢[J].科技風，2020（16）：151.

[2] 石晶晶.環境監測技術的應用現狀及發展趨勢研究[J].建材與裝飾，2017（19）：154-155.

[3] 楊珊珊.談我國環境監測技術的現狀與發展[J].城市建設理論研究（電子版），2016（9）：2763.

[4] 翟曉，張磊，盧玉英.我國環境監測技術的現狀與發展[J].科技風，2019，22（20）：142.

[5] 吳君蓮，杜燃利.淺析環境監測技術的應用現狀及發展[J].科技經濟導刊，2019，27（18）：102.