基于信息化的环境应急监测技术分析

李新宇

摘要：探讨了突发性环境污染事故监测技术的国内外发展现状和信息化技术在环境应急监测过程中的应用，并针对目前我国存在的一些应急监测方面的问题提出了几点意见，旨在为进一步提高我国环境应急监测技术水平提供一定的理论依据，同时为加强环境管理提供相关的决策支持。

关键词：环境应急监测技术；应用；研究现状

中图分类号： X830.7

文献标识码： A 文章编号： 16749944（2015）06022602

1 引言

随着我国经济的日益飞速发展，人口密集区的各类社会生产活动强度也随之增大，使得我国在处理各种环境突发事件方面也面临着前所未有的挑战。近几年来，不同程度的环境突发事故频频发生，这类事故通常情况下由于自然灾害、人为控制失误或机械故障等原因造成，发生时形式多样、解决困难且造成严重的危害，是当今社会的不安定因素之一。我们要对这些突发性环境事故进行科学的监测才能为进一步的救援行动提供准确的信息，如污染物的种类、影响范围及现场动态，从而将事故的危害性降到最低，因此不断完善环境应急监测技术是我国一项长期而艰巨的任务[1]，并且受到我国乃至世界各国的广泛关注。

2 国内外环境应急监测技术研究现状

西方国家的环境应急监测开展得比较早，如美国早在1979年就成立了联邦紧急事故管理署（FEMA），专项负责各类紧急事故的应对及修复工作。法国、英国、意大利等国家也均设有针对环境应急监测的机构和系统，这些国家同时开发出了许多环境应急监测的技术和方法并建立了事故处理的数学模型及仿真系统，为环境管理提供了大量的技术支持，使环境突发事故处理的管理制度更科学有效。早期西方国家主要利用检测管和检测箱等监测仪器，现在大多数已使用便携式气相色谱（GC）、氢火焰检测器、电子捕获检测器及声表面波检测器等仪器对气体样本进行采集和分析，大大提高了环境监测的准确性[2]。

我国应急监测技术起步于20世纪末，由于起步晚，发展速度慢且设备不齐全使得我国与发达国家相比相差甚远。在技术方面，我国目前缺乏系统全面的技术规范和指导，遇到不同类型的环境突发事故时，监测站只能利用已有的监测模式和经验对事故点进行采样和分析，这样使得数据处理的准确性无法保障，往往由于主观判断的失误导致分析结果出现更大的误差。在设备方面较为落后，相关的硬件设施通常精密度不高，同时专业技术人员的专业素质也较差，在现场采样过程中对仪器的应用能力不足。除此之外，监测系统的配置也存在不合理的地方，由于缺乏统一的规划和布局，在部分区域中不能准确地进行监测。目前大多数监测单位主要依赖实验室内的仪器进行环境应急监测分析，这样会使样品在带回的过程中其组分和浓度发生变化，影响实验结果的准确性。近几年也有部分单位配备有单项快速测定仪，大多利用特定的传感器进行监测，李吉生利用便携式水质快速分析仪对水中的氰化物进行测定和分析，数据的处理结果相对也比较准确。便携式GC及GC-MS也在我国部分地区有所应用，但是报道较少。相比较技术和设备，我国在应急监测软件的开发方面进展较快，冯文钊[3]等设计研发出环境应急事故预警网络系统，许健[4]探讨了突发性环境污染事故中地理信息系统及专家系统的应用情况。

3 信息化技术在突发性环境事故中的应用

3.1 地理信息技术的应用

地理信息技术可迅速地对事故发生点进行定位，并对周围地区内的人口分布情况进行查询，寻找环境敏感点并在电子地图上对采集的数据进行时间和空间的分析，最终实现事故的可视化，提高监测的准确度。

3.2 数据库技术的应用

由于环境污染事故通常具有突发性，如果临时收集事故发生地的相关信息会延误时间错过最佳的解决时机，因此事先将不同区域的各种监测数据进行搜集和整理，并建立数据库进行管理，可以在需要时进行调用，最大程度地节省时间以便提高监测效率。

3.3 通信技术的应用

环境突发性事故通常是一个动态演变的过程，在应急监测系统中救援现场的工作人员需要根据事故的进展情况随时调整方案，这就要求使用不同的通信技术将现场的各类音像信息传输至指挥中心。突发性事故的发生地点一般是不确定的，所以一般应采用无线通信设备，如基于GPRS/GSM通信技术、微波通信技术等。

3.4 GPS技术的应用

GPS技术在突发性环境污染事故中的应用，精确地定位了事故发生现场、监测点位及敏感目标。这样一来，既可以对事故发生的范围大小进行动态分析又可以为监测点位的布置和设立提供一定的参考价值。在这些各类空间信息中，有些信息如企业的位置及敏感目标的位置需要事先用GPS技术进行定位，并依据这些数据建立一定的数据库，而有些信息的获取则必须要在应急监测过程中临时开展，比如：事故现场的动态位置的确定。

3.5 信息管理系统的应用

在环境应急监测的过程中，时常要用到大量的数据信息，在监测进程中也同时会产生各种类型的信息，将所有的这些信息进行分类，有空间信息和非空间信息，也可分为静态信息和动态信息。如此庞大的信息量需要一个有效的管理系统才能为事故发生后各种信息和资料的搜集提供便利，使其更快速地服务于应急监测，为现场救援赢得宝贵的时间，防止在事故突发时监测人员慌乱，保证工作有条不紊地进行，否则会对监测结果的准确性造成影响，进而对社会造成不可挽回的损失。吕永龙[4]等利用GIS技术探讨了其应用于环境应急事故中的可行性并得出利用GIS技术可以有效地对环境突发污染事故进行智能化管理。

环境突发性污染事故由于其常包含有许多不确定因素，不利于救援工作的开展，因此，利用现代信息技术对突发性事故的现场进行监测，并依据监测结果制定出科学合理的救援方案才能最大限度地降低事故带来的损失和伤害。潘莹[5]等通过对WebGIS技术的特点进行分析，提出了开发基于该技术的环境应急事故预警系统思想，并通过一定的网络技术平台展示了高效的预警和服务系统，为各类应急单位对应急系统的开发提供了新的思路和指导。

4 我国环境应急监测技术存在的问题及几点建议

4.1 环境污染相关数据不全面

当前我国大部分的应急监测部门对本地区的主要污染源种类、存放地点及排放情况不是十分清楚，尤其是近几年随着工业的快速发展和人民生活水平的提高，区域内污染物与之前相比发生了很大的变化，有些污染物法规上甚至都没有规定，这就造成无法有效地选择监测仪器，使很多监测结果出现较大的误差。

4.2 监测的硬件设备及人员专业素质有待提高

我国的环境污染监测仪器种类不足且对实验室和进口设备的依赖性较大，对各类污染物的定量分析和成分分析远远达不到实际应急监测和分析的需要。加之应急人员对现场仪器的使用和数据的处理能力不足，使得监测系统不能有效地发挥其作用。

4.3 缺乏区域内统一布局和监测网络

我国环境应急监测系统一直以来处于杂乱无章的状态，各地应急单位的资源没有得到合理地分配，在一定程度上造成了资源浪费，遇到各类突发事故时通常一轰而起，没有形成科学良好的运行体系，有计划地开展各项应急工作。

4.4 几点建议

针对以上我国现阶段存在的环境应急监测进程中存在的各类问题，我国应制定行之有效的政策来进一步改善目前的状况。首先，应加强对环境应急监测的立法规范及财政投入，只有足够的资金支持及健全的法律依据才能对各应急单位进行有效地督促和监管，使各种应急监测技术操作更加规范化。其次要进一步加大监测人员的培训力度，不定期地对专业人员进行环境监测相关技术的培训学习，强化他们对突发事故的处理能力，培养团队意识和互助意识。最后要进一步加大对环境应急监测网络的建设工作，使之成为一个有效的统一体系，在面临各类突发性环境事件时能够快速地调动有关的信息和资料，积极调动一切有利因素应对突发事故，同时网上丰富的技术指导和拔尖的著作可以加快相关技术人员学习理论的步伐。今后我们工作的重点应是实现全面的预警、检查、事故处理、指挥、督察等功能，进一步完善评估模型和优化海量数据的储存格式使其更有效快速地在需要时被调用。

参考文献：

[1]陈 宁.突发环境污染事件应急监测与处置仪器设备的配置[J].环境监测管理与技术，2007，19（4）：48～50.

[2]刘碉华，魏复盛.关于突发性环境污染事故应急监测[J].中国环境监测，1995，11（5）：59～62.

[3]冯文钊，张 宏，彭立芹，等.突发性环境污染事故应急预警系统的设计与开发[J].城市环境与城市生态，2004，17（1）：9～11.

[4]许 健，吕永龙，王桂莲.GIS/ES技术在突发性环境污染事故应急管理中的应用探讨[J].环境科学学报，1999，19（5）：567～571.

[5]潘 莹.Web Service/WebGIS在突发性环境污染事故应急预警系统中的应用[J].计算机应用研究，2004，21（11）：184～187.