環(huán)境監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用及質(zhì)量控制研究
時間:2022-07-03 11:28:38
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摘要:環(huán)境監(jiān)測是開展環(huán)境保護的基礎(chǔ),人們運用化學(xué)、物理、生物、醫(yī)學(xué)、信息等學(xué)科內(nèi)容,研發(fā)出多種環(huán)境監(jiān)測技術(shù),監(jiān)控反映環(huán)境質(zhì)量的各項數(shù)據(jù)指標。環(huán)境監(jiān)測技術(shù)是實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護的重要工具,本文簡述了當前我國投入使用的幾種常見環(huán)境監(jiān)測技術(shù),同時根據(jù)實際環(huán)境監(jiān)測情況,指出相關(guān)監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用時仍存在的問題,并簡要分析環(huán)境監(jiān)測技術(shù)質(zhì)量控制的方法,僅供參考。
關(guān)鍵詞:環(huán)境監(jiān)測技術(shù);樣本采集;環(huán)境監(jiān)測信息平臺
當前,我國已建立空氣監(jiān)測點共6000余個;水質(zhì)監(jiān)測點共5100個,其中國家級監(jiān)測點有1000個;土壤監(jiān)測點共79941個,其中生態(tài)環(huán)境部有38880個、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部有40061個、自然資源部有1000個。在監(jiān)測基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善的背景下,國家應(yīng)積極利用監(jiān)測技術(shù),實現(xiàn)環(huán)境保護質(zhì)量的控制。
1環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用
1.1生物技術(shù)??茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展推動了生物技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的廣泛應(yīng)用。現(xiàn)代生物技術(shù)結(jié)合計算機、化學(xué)等學(xué)科,在環(huán)境監(jiān)測方面形成了目前普遍應(yīng)用的生物大分子標記物監(jiān)測技術(shù)和PCR技術(shù)。其中,生物大分子監(jiān)測技術(shù)環(huán)境預(yù)警性和監(jiān)測實用性較高,通過對生態(tài)問題進行數(shù)據(jù)分析,了解生態(tài)環(huán)境與生物之間的聯(lián)系,從而為環(huán)境治理和修復(fù)提供生物理論基礎(chǔ);PCR技術(shù)監(jiān)測速度和準確程度較高,應(yīng)用程序便捷,操作靈敏,省時省力。生物技術(shù)是我國應(yīng)急監(jiān)測儀器的重點應(yīng)用技術(shù),對環(huán)境監(jiān)測和保護起著巨大作用。1.2PLC技術(shù)。PLC技術(shù)是信息技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物,是一種可編程邏輯控制器,此種監(jiān)測技術(shù)采用自動化和計算機通信集成裝置。PLC技術(shù)應(yīng)用裝置在外形結(jié)構(gòu)上具有耐熱防潮、防震抗摔的性能,并采取隔離、屏蔽、濾波、接地等抗干擾措施,可在極端氣候條件和環(huán)境中投入使用。此項技術(shù)一般應(yīng)用于雨水監(jiān)測,對酸雨等大氣環(huán)境問題監(jiān)測和抗旱防洪事業(yè)等均有非常高的利用價值。1.33S技術(shù)。環(huán)境監(jiān)測中的3S技術(shù)指GPS技術(shù)、GIS(地理信息系統(tǒng))技術(shù)以及RS(遙感)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用,是一種獨特的綜合應(yīng)用技術(shù),主要應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測中的水資源調(diào)查和水質(zhì)監(jiān)測與評價。3S技術(shù)可對水資源流域水文模擬、水域分布變化監(jiān)測、水體沼澤分布和水體質(zhì)量等監(jiān)測,利用RS技術(shù)和GPS技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)我國濕地資源動態(tài)變化監(jiān)測,其多時相、多平臺的特點可幫助監(jiān)測部門及時獲取濕地動態(tài)信息,同時綜合GIS技術(shù)的空間分析能力對獲取的數(shù)據(jù)信息實時更新,從而對濕地生態(tài)環(huán)境進行有效監(jiān)測和管理[1-2]。1.4物理化學(xué)技術(shù)。環(huán)境監(jiān)測中的物理化學(xué)技術(shù)開發(fā)原理,是運用物理學(xué)的理論方法去研究環(huán)境污染中相關(guān)物質(zhì)化學(xué)變化的基本規(guī)律,即以物理學(xué)科的原理和試驗操作為基礎(chǔ),研究物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)和反應(yīng)變化,進一步得出相關(guān)物質(zhì)化學(xué)運動和物理運動的相互關(guān)系,將污染物質(zhì)中各元素進行物理化學(xué)處理,并為微妙的物質(zhì)關(guān)系賦予聯(lián)系,使有害物質(zhì)得到有效監(jiān)測和預(yù)估。物理化學(xué)監(jiān)測技術(shù)為環(huán)境監(jiān)測部門提供了靈敏度較強的技術(shù)支持,此項技術(shù)把污染物的傳播擴散上升到分子層面,利用此種技術(shù)原理設(shè)計出的環(huán)境監(jiān)測儀器對空氣質(zhì)量進行監(jiān)測,可找到環(huán)境污染物質(zhì)中的運動聯(lián)系,數(shù)據(jù)表明,該監(jiān)測設(shè)備成功檢測到約2km的空氣質(zhì)量狀況,大大降低環(huán)境監(jiān)測中的儀器設(shè)備投入成本。物理化學(xué)監(jiān)測技術(shù)下的監(jiān)測數(shù)據(jù)研究價值較高,對環(huán)境治理的手段研究有著重要的促進作用,可有效推動國家公共衛(wèi)生環(huán)保事業(yè)的發(fā)展,這對環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展具有舉足輕重的作用。
2當前環(huán)境監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用仍存在的問題
2.1監(jiān)測數(shù)據(jù)無法正確有效處理。從環(huán)境監(jiān)測和環(huán)境保護現(xiàn)狀來看,我國環(huán)境事業(yè)的發(fā)展方向主要是監(jiān)測與保護治理,但目前我國環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用仍處在發(fā)展不平衡的階段。隨著技術(shù)的不斷進步,我國環(huán)境監(jiān)測技術(shù)快速發(fā)展并取得了巨大的成就,但是,環(huán)境監(jiān)測部門在取得相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)后,只是片面地將數(shù)據(jù)進行簡單的評價分析,檢測企業(yè)或人們生產(chǎn)生活的操作是否符合相關(guān)標準參數(shù),并未從數(shù)據(jù)本身對影響環(huán)境的污染物質(zhì)做深入研究,監(jiān)測數(shù)據(jù)利用率極低,所得監(jiān)測數(shù)據(jù)并未充分發(fā)揮其功能和價值。2.2監(jiān)測技術(shù)仍存在不足。近年來,我國環(huán)境監(jiān)測技術(shù)得以大力研發(fā),涉及醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、物理、化學(xué)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、地理信息技術(shù)等學(xué)科,研發(fā)實力日漸增強。但就現(xiàn)階段環(huán)境問題來看,我國環(huán)境形勢仍然十分嚴峻,各監(jiān)測技術(shù)間的互通性較差,而且應(yīng)用性能較弱,覆蓋范圍較小,在一定程度上制約著我國環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。當前,環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的研發(fā)存在脫離監(jiān)測工作實際的現(xiàn)象,相關(guān)技術(shù)的投入及產(chǎn)出比例十分不協(xié)調(diào),部分環(huán)境監(jiān)測單位仍沿用傳統(tǒng)人工監(jiān)測方法,與我國當前環(huán)境情況與技術(shù)研發(fā)前景并不匹配。同時,監(jiān)測技術(shù)的研發(fā)仍存在研發(fā)意識不足的現(xiàn)象,并未深入探究我國環(huán)境監(jiān)測的實際情況,研究方向的重點仍體現(xiàn)在理論上,并未有效上升到實際應(yīng)用,環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用與研發(fā)嚴重脫節(jié)。2.3應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)發(fā)展滯后。隨著我國工業(yè)的迅速發(fā)展,突發(fā)工業(yè)事故逐漸增多,其對環(huán)境的影響較大。一般來說,環(huán)境突發(fā)事件發(fā)生后,特征污染物需要用大型實驗室儀器進行排查,然而,從污染物采樣到實驗室檢測,大型機器設(shè)備運行成本較高。因此,現(xiàn)階段,應(yīng)急監(jiān)測手段研究仍是我國環(huán)境研究的重中之重。
3環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制方法
3.1加強對樣本采集的控制。樣本采集是環(huán)境監(jiān)測中非常重要的環(huán)節(jié),加強對樣本采集工作的監(jiān)管和控制對環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量有著重要的保障作用。對生態(tài)環(huán)境進行現(xiàn)場采樣時,其采集技術(shù)、采集方案、采集步驟、采集設(shè)備對樣本質(zhì)量都有較大的影響。為了加強樣本采集控制,環(huán)境監(jiān)測采樣前要設(shè)計精細的采樣方案,確保采樣流程規(guī)范化、設(shè)備使用的科學(xué)性以及原始數(shù)據(jù)的真實性。收集有組織顆粒物時,以垂直管段作為監(jiān)測點位的優(yōu)先考慮位置,采樣斷面與彎頭間的距離至少是煙道直徑的1.5倍,當偏差在5°~10°時,即可達到等速采樣的效果。在進行采樣收納前,應(yīng)對容器進行檢查,確保裝置完好無損,對多孔篩板吸收瓶進行檢查時可在瓶內(nèi)注入5mL清水,并進行瓶內(nèi)抽氣操作,使流量控制在0.5L/min,如果測試阻力為4.0kPa,說明容器合格,可以投入采集使用。在記錄原始數(shù)據(jù)時,工作人員應(yīng)采用多種記錄形式,確保采集數(shù)據(jù)科學(xué)合理,從而發(fā)揮樣本的最大價值。3.2加強環(huán)境監(jiān)測實驗室管理和試驗操作管理。在樣本采集完成后,相關(guān)人員應(yīng)及時將樣本交給試驗中心,令其對樣本進行有效檢驗。為確保樣本數(shù)據(jù)真實性和安全性,應(yīng)對樣本進行標記并保持豎直擺放;在運往實驗室時,操作人員要輕拿輕放,并確保交接過程中樣本不被污染。實驗室管理部門應(yīng)確保室內(nèi)環(huán)境干凈衛(wèi)生,設(shè)備符合監(jiān)測標準,并規(guī)范數(shù)據(jù)和分析記錄,從而保障監(jiān)測數(shù)據(jù)的原始性和精準度,確保實驗室環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)分析的規(guī)范化和流程化。相關(guān)部門可引進LIMS(實驗室管理系統(tǒng)),有效幫助試驗人員掌握實驗室基本情況,優(yōu)化操作行為,保障環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量。3.3建設(shè)環(huán)境監(jiān)測信息平臺。相關(guān)部門應(yīng)利用信息技術(shù),建設(shè)環(huán)境監(jiān)測信息平臺,利用大數(shù)據(jù)優(yōu)勢,建立環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)庫,從而為我國環(huán)境監(jiān)測提供海量數(shù)據(jù)支持和環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量監(jiān)管渠道。在環(huán)境監(jiān)測信息平臺中,建立政府、企業(yè)和群眾溝通機制,使得環(huán)境監(jiān)測治理和保護工作透明化,從而提升大眾環(huán)境治理和保護的意識,有效提升我國環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量。3.4挖掘環(huán)境監(jiān)測技術(shù)數(shù)據(jù)處理的深度。環(huán)境監(jiān)測的根本是進行環(huán)境治理與保護,使環(huán)境資源得以持續(xù)利用與開發(fā),因此環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的價值和功能除對生態(tài)環(huán)境進行指標評估和生產(chǎn)生活操作行為的約束外,也應(yīng)是環(huán)境治理和保護手段研究的重要依據(jù)。生態(tài)環(huán)境,部門應(yīng)對環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一整合與數(shù)據(jù)共享,深度挖掘環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)中各污染物質(zhì)之間的聯(lián)系,從而找到治理方法,控制環(huán)境污染源頭,實現(xiàn)監(jiān)測技術(shù)開發(fā)的初衷和價值。3.5優(yōu)化環(huán)境監(jiān)測技術(shù)。我國國民經(jīng)濟形態(tài)的復(fù)雜性使得環(huán)境情況復(fù)雜,各地地理環(huán)境、水文形態(tài)網(wǎng)絡(luò)參差不齊,監(jiān)測環(huán)境極其惡劣,因此要想完善監(jiān)測技術(shù)整合機制,人們需要集合技術(shù)研發(fā)人員、一線監(jiān)測技術(shù)人員與環(huán)境治理單位的力量,將實際情況與理論技術(shù)統(tǒng)一結(jié)合,研發(fā)出應(yīng)用性較強的監(jiān)測技術(shù)。相關(guān)部門應(yīng)大力構(gòu)建監(jiān)測技術(shù)網(wǎng)絡(luò)與平臺,將各項環(huán)境監(jiān)測技術(shù)統(tǒng)一結(jié)合,從而優(yōu)化監(jiān)測手段,使得技術(shù)資源得以充分利用。針對突發(fā)環(huán)境問題,著力開發(fā)應(yīng)急環(huán)境監(jiān)測技術(shù)是當前環(huán)境監(jiān)測技術(shù)開發(fā)的重點。針對爆炸、油氣泄露等突發(fā)事件對環(huán)境造成的污染,應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)需要具備快速監(jiān)測、易于安裝使用、快速分析的特點,從而對污染物質(zhì)迅速取樣,對事件中污染物種類、危害程度、污染范圍等進行精準判斷,為應(yīng)急處理提供依據(jù)。針對當前我國應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)存在的不足,國家應(yīng)統(tǒng)一布局各區(qū)域環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)網(wǎng)絡(luò),幫助應(yīng)急處理單位確認污染源,降低對環(huán)境的污染與危害。3.6提升監(jiān)測人員專業(yè)素質(zhì)水平。相關(guān)部門通過加強環(huán)境監(jiān)測過程中各個環(huán)節(jié)工作人員專業(yè)水平培訓(xùn)和理論知識的學(xué)習,確保相關(guān)技術(shù)和設(shè)備使用能夠?qū)崿F(xiàn)最大價值,最大限度地發(fā)揮環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測的作用。另外,可根據(jù)相關(guān)政策法規(guī),制定監(jiān)測規(guī)范和責任,提升相關(guān)人員的思想道德意識,加強其環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控工作的效果[3-4]。2017年,中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于深化環(huán)境監(jiān)測改革提高環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量的意見》,其中明確提出,環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)應(yīng)準確界定環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)數(shù)據(jù)質(zhì)量責任,建立“誰出數(shù)誰負責、誰簽字誰負責”的責任追溯制度。
4結(jié)論
環(huán)境監(jiān)測技術(shù)在環(huán)境保護中的應(yīng)用,為我國環(huán)境保護和治理提供了有力武器,增強了我國環(huán)境治理效果,但綜合當前環(huán)境形勢來看,相關(guān)部門應(yīng)綜合把握社會發(fā)展因素,加強對環(huán)境監(jiān)測的質(zhì)量控制,不斷完善監(jiān)測手段和制度,提高監(jiān)測人員對監(jiān)測數(shù)據(jù)的重視度,有效保障我國環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量。
參考文獻
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作者:劉金寶 湛江 李林柱 單位:奧來國信(北京)檢測技術(shù)有限責任公司