李榕
摘 要 阐述环境监测的优势和特性,并探讨了生物技术、3S技术、信息技术、物理化学科学技术等环境监测技术。在使用这些技术的基础上,分析了环境监测技术的发展趋势,为其他相关实践人员提供参考。
关键词 环境监测;技术发展;发展趋势
中图分类号:X830 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.32.056
自然生态环境与经济生产的健康发展息息相关。随着经济全球化的发展,在国内国际社会中,无论是国家、企业还是个人,都将经济利益作为对外交流首要考虑因素。然而,片面地追求经济效益导致企业和人们忽略了生态环境,开设很多高污染、高消耗且低效率的项目,而这对生态环境的破坏是十分致命的。自然界对自身环境以及能源生产的新陈代谢有其自身的处理规律,不合理的处置操作会对整体自然环境造成不可挽回的影响。为了治理和保护环境,国家专门设立了相关部门并制定了相关的法律法规对企业进行严格指导和监管。为了解决环境污染问题和保护环境,政府以及专家学者们提出严密监测环境、制定科学的治理方案以及持续不断的监督等举措。
1 环境监测的基本概念
环境监测是通过对影响环境质量因素的代表值的测定,确定环境质量(或污染程度)及变化趋势,监测可理解为“监视、测定、监控”。环境监测的目的是准确、及时、全面地反映环境质量现状及发展趋势,为环境管理、污染源控制、环境规划等提供科学依据。
2 环境监测技术及其应用现状
2.1 3S技术
3S技术是一种重要的信息截获、信息分析运用以及信息加工处理的合成技术,它综合运用了全球定位系统,太空遥感技术和电脑地理信息技术,有着数据处理速度快、可视化、定位精准度强等优势。将3S技术应用到土地资源管理中,可以实现对土地资源的监察、分析以及对土地资源是否合理应用的监测,主要监测对象包括水土流失状况、耕种地和农业地的变迁、植被覆盖率的变化、森林资源电脑模拟、监测土质变化和畜牧地流动等[1]。
2.2 生物技术的应用
随着科学技术的不断进步,现代生物技术等高新技术已经取得了相当大的成就,为环境监测的快速发展奠定了良好的基础。在国外,生物技术不仅是各大学校的重点学科,也成为环境监测仪器发展的主要方向之一。各学科间的不断融合进步,科学领域之间的交流、合作,对于促进生物技术的发展以及科学的整体进步是具有十分重要的意义的。以计算机学科为例,生物技术的发展为计算机的演算发展、编码程序提供了新的热点,同时计算机的技术进步也为生物技术的良好可持续发展提供了极快的处理速度和极强的准确度,二者相互融合,彼此共同进步。
2.3 物理化学技术的应用
顶尖化学、尖端高分子化学、先进物理科学的进步,对环境监测的长足进步提供了源源不断地动力,也使得环境监测与其他科学领域的联系日益密切。
2.3.1 动态膜压法监测技术
动态膜压监测是一种广泛用于长江流域微表层的无二次污染的环境监测技术,这种方法经过实证性的研究发现,动态表面张力的滞回环面积大小与COD具有良好的相关性。这种方法主要适用于天然水系的微表层和受污染水体的研究,它不需要提前加工处理水样品,只需要模拟合成动态膜压图谱即可显示出成膜分子的即时状态和发展趋势。因此,该技术有着无需添加任何化学试剂、无二次污染、测试灵敏度高、干扰因素小、测定速度快等优势,广受国内外环境监测专家的好评。
2.3.2 DOAS技术
DOAS(差分吸收光谱技术)技术是一种利用分子窄带吸收光谱特性以达到识别气体成分,从而推断出气体密度的环境监测方法,这种方法可用于监测大气浓度密度以及杂质状况,通过应用相关公式计算,凭借其低廉且简单的设备装置和准确的监测能力,可以迅速并且准确无误地监测出数据,为其他信息系统提供了重要的参考依据。目前,DOAS技术在大气监测领域内在国外已经被广泛应用。
3 我国环境监测技术的展望
随着我国经济的发展,国家和人們也提高了环境保护监测的意识和觉悟。我国环境监测事业也在进一步发展,在总结了环境监测规律的前提下,我国当前的发展趋势如下。
3.1 环境监测污染物中重点监测多种有机物
多项研究表明,我国环境污染较重,特别是有机物污染十分严重,这些污染物通过各种化学方式的结合又与其他有机材料组合,极易形成有毒污染物质。目前,国家正在制定相关政策,将挥发性有机物纳入总量控制指标。在当前的环境监测中,对于有机物进行全面、系统的监测必须作为专项监测工作重点对待。目前,有机物监测技术可分为以下两个方面。一是前处理技术,主要包括液-液萃取、固相萃取、固相微萃取、基体分散固相萃取、膜萃取、静态顶空进样、吹扫-捕集进样、索氏抽取法、加速溶剂萃取法、微波萃取法、超声波提取法和凝胶渗透色谱法等[2]。二是分析技术,可以分为气相色谱法、全二维色谱法、高效液相色谱法、超高效液相色谱法、有机质谱法、气相色谱-质谱联用法和液相色谱-质谱联用法等。
3.2 监控种类详细区分
全面监控可使人体致癌、致畸、致突变的物质是整个生物界体系中最为重要的,它关乎人类与动物的生产生活,对于水、大气、沉积物、悬浮颗粒等介质中包含的有毒污染物必须加以详细区分。环境中存在着众多有毒污染物,如4-双氯乙胺-L苯丙胺酸睾丸淄酮、非那西丁、甲基汞、多氯联苯(PCB)和邻苯二甲酸酯(酞酸酯)广泛分布于液体、固体和气体中[3]。因此,要全面分析可能存在的各种介质,全面监控这些有毒物质并采取相关的举措。
3.3 痕量和超痕量分析
很多毒害物质的对人体的伤害很大,即使在很低的浓度也会造成恶劣影响。只有采用痕量技术才能有效全面地监控这些微浓度的有毒物质,发挥痕量和超痕量分析技術在环境监测中显得十分有必要。
3.4 现场快速分析和自动化技术
在环境监测中,污染事故往往发生得比较突然,而应对环境污染事故的相关应急监测需要相关部门及时查找污染因子并且提出相关的解决方案,因此发展现场快速分析和自动化技术对于有效监控污染具有现实可靠的意义。目前,国内和国外主要以便携式检测仪器、快速应急检测箱(管)为主,实验室分析为辅。同时,还需要大力发展如下最新设备:一是3D可视型激光雷达作为应急监测手段的补充,定位和追踪污染团,使监测更有针对性,提高监测效率;二是流动监测车可定性和定量分析特征污染物,提供空气或水污染物的精准量化数据,为灾后空气和水质质量监测提供强有力的监测手段和技术支持。
4 结语
环境监测技术与人们的生产生活息息相关,良好的环境不仅可以提升人民的生活品质,同时也为经济发展营造良好的条件。在未来的环境保护发展中,国家应继续大力支持,为其技术发展、设备支持提供必需的资金建设。而环境监测相关的技术人员则需不断借鉴国内外发展的有益经验,提升自身的技能素养和专业知识,共同为建设美好中国、和谐社会而不断奋斗。
参考文献
[1]石媛,陈宪伟.环境监测技术的应用现状及发展趋势研究[J].科技与企业,2015(24):162.
[2]乌云娜,冉春秋,高杰.环境监测技术的应用现状及发展趋势[J].生态经济,2014(12):89-91.
[3]彭筱峻,袁文芳,朱艳芳.生态环境监测的现状及发展趋势[J].江西化工,2014(02):25-29.
(责任编辑:赵中正)