環境保護在線監測技術及其發展趨勢

湯雷，潘正一(連云港市灌南生態環境監測站，江蘇 連云港 222500)

1 在線監測技術的概述

環境在線監測系統是具有在線自動環境監測以及環境預警等多種功能的信息平臺，綜合性較強。此系統是將在線自動分析儀器作為中心，將GPRS無線數據傳輸技術、自動控制技術以及現代傳感器技術等等多相技術相結合，為其在線實時監測環境提供支撐的功能。當前，在線監測技術已經在很多環境監測方面普遍應用，比如：空氣質量監測、環境噪音監測和水質監測等。此系統遵循總量管理和總量控制的基本原則，將在線監測污染源作為重要基礎，實時監控對象的污染物，再利用無線網傳輸技術對排污單位的實際情況進行實時追蹤。

2 環境監測中在線監測技術的特點

2.1 污染源在線監測系統的特點

在環境監測中通過科學應用污染源在線監測及視頻監測系統，能夠獲得精確的企業污染排放信息，而且通過實時影像的方法將污染信息向環保信息中心進行傳送。這樣環保監管部門就能實時、全面的監管企業。在科技日益發展的背景下，在環境監測工作中也運用無線傳輸技術，其有著很強的適用性。其投入的成本也較少，可以遠程監控，充分利用無線傳輸，積極完善在線監測系統，以確保可以將企業的具體排污情況實時轉孔，再在這個基礎上正確判斷環境監測工作，而且為今后的保護措施和治理措施制定提供有力的依據。

2.2 具有預警功能

在環境監測工作中通過科學應用在線監測技術能夠真正實現人性化的預警和報警功能。在線監測技術能夠在出現環境污染事件時，第一時間告知管理者有可能發生或者已經發生的環保事故，以確保有關工作人員能夠迅速準確把握污染事件。并且在線監測技術也能夠對環境現狀進行自動評估，再對很多污染物排放概況進行全面匯總分析，及時獲得污染物排放口的信息。若企業排污量上升，那么在線監測技術就能很快預警，接著環境監測部門就能立刻采取一些行動，進而強化環境監測效果，降低環境污染事件的發生，大大的提升環境保護工作效率。

2.3 實現對污染源的科學規范管理

當前，不管是國家還是地方，其各級環保部門都對環境統計報表以及排污申報等等提出要求，全面掌握企業的所有資料信息，以做到實時跟蹤企業污染情況以及生產狀態。此外，如果想要真正實現科學規劃管理污染源，也要注意以下幾點：

第一，必須要對污染數據和報警系統實施綜合數據分析以及匯總，這樣就可以為保證環境在線監測工作正常開展奠定堅實的數據基礎。

第二，管理者在環境監測工作中必須要重視企業排放口，提升對其監督管理水平。并且也要采取有效的應對措施，對企業超標排放以及污染排放等多種狀況進行動態監控，針對設備關閉等重要指標，監測人員也要進行科學的統計分析，以保證環境監測工作得到完善的數據服務。

第三，必須要對受控企業增強污染物管理，還要科學預測企業的排放總量以及今后的發展趨勢，只有這樣才能為企業后期的監督管理工作提供有力支撐。

第四，監測人員也要定期匯總分析區域范圍以內的污染物排放總量，要積極加強統計分析能力，迅速掌握排放趨勢，以做到實時監控管理，而且為確保區域環境監測工作穩定開展打下一定的技術基礎。

3 在線監測技術的具體應用

3.1 在水質監測中應用

3.1.1 在監測水質毒性中應用發光菌

對于監測水質毒性來說，發光菌是主要生物。發光菌的顯著特點是在正常生理情況下可發射熒光，發光菌處在恒定環境中，發光頻率和強度不會發生變化。若發光菌所處的環境有變化，特別是在于有毒害性的物質發生接觸后，就會降低其發光強度[1]。有害毒性物質濃度與發光菌的發光強度呈反比，有海毒性物質濃度越低，那么發光菌的發光強度就越高。科研人員對發光菌的環境敏感性進行充分利用，將其當作監測水質毒性的生物。

3.1.2 在監測水體污染物含量中應用生物傳感技術

生物傳感技術應用的核心設備是生物傳感器。該設備的基本原理是：一些固化生物活性物質和待測物質產生反應，通過將信號放大裝置和能量轉換裝置進行轉化，而且輸出電壓信號，以此獲得污染物的有關信息，如濃度信息以及屬性信息等。現如今，有關生物傳感器的識別方法的科研成果不斷增加，如采用聚乙烯醇凝膠包埋方法將酵母進行固定，再與溶液相溶，然后將溶解氧探頭插進溶解，最后對生物耗氧量做出準確測量。

3.1.3 在監測有機物濃度中應用紫外熒光光譜技術

應用紫外熒光光譜技術能夠對水體中的有機污染物濃度進行監測。此技術的基本原理是：利用對物質被紫外光照射后的反射光進行監測，對物質實施定量與定性。紫外熒光光譜技術具有諸多特征，比如：靈敏度以及精確度較高等。在監測技術水平不斷改善的背景下，葉綠素熒光測定方法隨之出現。葉綠素熒光檢測技術能夠很快準確監測中水體中的葉綠素含量，對水體污染進行預警。

3.2 在大氣監測中應用

3.2.1 監測大氣中的重金屬含量

大氣中包含的重金屬通常具有較強的不可降解性以及生物累積性，既對生物的正常生長起到抑制作用，又能夠跟隨呼吸系統進到人體內，對生理健康造車嚴重的危害。通過科學評估和分析大氣環境危害，能夠對大氣污染問題進行科學預防。最為廣泛應用的技術包括離子質譜法，還有電化學分析法等，就離子質譜法來講，其常見的有電感耦合以及原子吸收光譜法等[2]。并且，大氣重金屬監測設備種類也不斷增加。

3.2.2 監測大氣中的二氧化硫濃度

大氣污染物通常包括氮氧化物以及煙塵等。而導致酸雨的根本原因是二氧化硫，有相當大的危害性。經過長時間的實踐積累以及理論沉淀，針對大氣中二氧化碳含量我國已經擁有許多完善的監測技術以及設備，為明顯改善大氣環境奠定堅實的基礎。

4 我國環境在線監測技術存在的主要問題

4.1 環境在線監測結果不全面

環境在線監測技術是一種自動化技術，往往依賴各種類型的監測儀器來分析污染情況，再向電腦終端進行傳輸，供人們參考。環境在線監測技術是新興的技術，存在問題是不可避免的，重點是人們怎樣將問題成功克服。環境在線監測結果不全面，是指一個在線監測點僅僅可以對某項指標進行監測，單純的監測水質或者空氣浮塵顆粒情況。不能在同一時間在線監測多項指標。若在同一時間在線監測多項指標，就必須要分別投入各種類型的監測儀器設備，這樣就容易導致不同儀器設備之間產生干擾，而且增加投資力度。

4.2 國家需加強對環境在線監測工作的支持力度

目前，國家對環境在線監測工作的支持的總體支持力度尚顯不足，具體表現在投資仍然較少。國家沒有增加對環境在線監測技術的投資力度，這樣環境在線監測技術就不能隨著社會的進步而及時更新。現階段，環境在線監測設備價格相當高，很多小型企業支付能力不足。這樣就有可能不能有效監控小企業污染的實際情況。

4.3 環境在線監測工作缺乏有力的后續支持

環境在線監測工作后續工作主要是指監測到環境問題后治理該問題的工作。我國許多地區都已經開展環境在線監測工作，然而容易忽視治理后續環境問題的工作。環境在線監測工作的主要目標在于指導環境治理，若不能及時做好后續環境治理工作，就等同于未做環境監測工作。

5 我國環境在線監測技術的發展現狀

環境在線監測系統經過長期的發展，已經相當完善，取得該成就主要依賴地理信息系統的完善以及儀器儀表的智能化。然而只是有發展依舊不足，隨之會出現許多問題，就必須要利用規范化才可以解決。我國環保總局先后編寫很多規范性文件，然而制定規范的速度與應用發展都存在滯后性。這是由于我國特有的情況而造成的。我國儀器設備種類各種各樣，而且因為各個地區都有較大的差異性，很難真正實現統一規范，對于相同指標的測量由于使用不同的方法而造成結果不同。不統一的數據易造成測量技術人員不相信儀器測量的精確性以及數據的真實性，若不能迅速處理該情況，就容易存在安全隱患，加大環境保護工作的開展難度。

除了以上問題，也要重視其他的問題，即系統方案不夠全面。大氣環境自動監測是規模很大的工程建設項目，因為缺乏豐富的經驗以及技術水平低下，在制定方案過程中會出現一些小錯誤，造成系統計劃缺乏科學性和完整性，而且匆忙動工看，容易導致系統相當粗糙，導致后續的改造擴展工作不能順利進行。當前，我國環境在線監測技術依舊不具有較強的針對性以及目的性。

6 環境在線監測技術的今后發展趨勢

6.1 無機、有機結合，全方位監測污染情況

因為我國許多企業依舊是密集型的污染能力很強的企業，這些企業污染物中主要是有毒有害物質。因此，強化對有機物的監測，能夠迅速將水或者空氣中包含的有毒有害物質監測到。然而這是重大的難點，也是全球環境在線監測技術很難突破的問題，所以政府必須要對這個方面的投資引起重視，應該積極引進高素質的人才，與現有的科技研發人員揚長避短，結合對無機污染物檢測技術，研究全方位高端的針對有機污染物的監測技術。

6.2 監測儀器設備縮小化，及時監測

現階段，我國多數環境在線監測設備體積較大，而數據傳輸范圍不大。有些企業只能對自己范圍內的監測數據進行控制，這樣就不能確保監測結果是完全真實的。我國在線環境監測技術今后的發展趨勢是監測內容越來越全面、監測結果越來越嚴格、監測數據要求越來越及時、監測設備越來越便捷。今后的監測設備必須要縮小體，便于隨身攜帶。作為監測人員，能夠自己攜帶儀器設備，監測每個企業污染物的實際排放情況，這樣就能確保監測數據的精確性，而且能夠確保監測情況的時效性，防止因為數據不能迅速更新而導致環境治理工作被延誤。

6.3 提升自動化程度，降低對人工參與的依賴

環境在線監測技術通常依賴監測儀器設備自動化的監測，然而當前我國環境在線監測系統依舊有許多過程是人工參與的。這樣容易出現因為人為更改數據等等因素而造成監測結果不夠真實。因此，今后的發展趨勢必須要顯著提升環境監測自動化程度，降低人工參與。這樣既可以節約人力資源的資金，又能確保數據的真實性。并且節約的人力資源資金能夠在其他方面的研究開發中運用，獲得良好的效果。在數據傳送上，必須要增強數據傳送的自動化水平。研究和開發對應的傳送技術，讓監測到的數據可以立刻向每個網絡終端進行傳送。

7 結語

總而言之，在當前我國環境監測工作中在線監測技術極大地促進工作開展，此技術可以實時監控和測量監測目標，將數據變化進行全方位展示與記錄。實現環境監測系統的不斷優化，而且合理應用在線監測技術也能很快準確的確定污染源，為制定環境保護和治理措施提供關鍵的數據依據，這在很大程度上促進我國環境信息化建設，也進一步加快環保事業的改革創新成功轉型。