柳州市柳职院检验检测有限责任公司 邱昭平
空气是各种生物赖以生存的重要条件,空气质量会对人们的生活品质和体质健康造成一定影响,但是随着社会各个方面的不断发展,当前的空气质量每况愈下,为了有效改善该问题,近年来国家一直在大力实施大气环境治理工作,高质量的大气环境监测,可以为大气环境治理工作的开展提供比较可靠的参考和指导依据,由此可见,必须保证大气环境监测质量的可靠性,加强大气环境监测技术及其具体应用的分析探讨,有利于强化大气环境监测质量管理,从而保证大气环境监测的高效开展。
加强对大气环境监测工作的质量管理,大气环境的数据采集和分析是必不可少的,因为一时一地少量的数据采集和分析远远不能反映大气的环境质量情况,这样的监测工作不具备代表性,只有坚持长时间大量的数据采集和分析,才能有效判断大气环境质量,监测工作才能发挥实质性的作用,这就需要科学合理地应用环境监测技术,通过技术的规范化应用,可以随时随地提调和检索所需的监测数据,为大气防治环境污染的治理工作提供准确可靠的数据支持。
同时,利用环境监测技术还可以帮助科研人员对天气系统的发展趋势,做出比较可靠的预测和分析,对大气扩散条件以及可吸入颗粒物等能够造成大气污染的情况和概率做出预估预判,通过天气预报等形式提醒相关部门和人员提前做好防护工作,有效减少因大气污染带来的环境危害。
近年来,随着环境保护意识的普遍加深,国家整治大气污染的力度也在不断加大,环境质量已经得到了初步改善,虽然我国生态环境保护事业的力度不断增强,但仍存在许多大气污染事故和纠纷,但是由于各种原因,一些大气污染事故仍然时有发生,甚至因为责任、权利和利益问题产生一些矛盾和纠纷,且呈现愈演愈烈的态势,通过对环境监测技术的合理运用,能够以事实和数据为依据,有效避免纠纷和事故的发生,环境监测技术人员须时时进行对大气监测数据的采集和整理,一些污染物排放较重的企业或单位要进行重点排查,所有监测数据都要妥善保存,建立档案进行管理,如有污染事故和纠纷发生,可及时调取数据档案对污染事故的责任进行划分,并追究有关方面的法律责任。
大气污染的防护和治理,离不开环境监测技术的数据支持,这是提高治理效率和质量的可靠保障,同时,国家制订有关大气污染的法律法规,也同样离不开环境监测的技术支持,技术人员通过对环境监测数据的分析,能够科学准确地判断大气中污染物的存在情况和污染的程度,为快速准确地锁定污染源,据此开展环境执法有重要的借鉴意义。
这种技术的工作原理是在飞机上安装利用遥感技术进行监测的设备,升空以后到达大气平流层,实施对各个高度层面的大气监测,我们国家在这方面的技术应用已经相对比较成熟,可以通过飞机、无人机、气球以及飞艇等多种形式和手段开展大气污染监测工作,这些机载监测平台的熟练运用,为我国实现长时间连续性立体化动态化的全面大气数据监测工作提供了有力保障。
这种技术包括的种类比较多,而且目前为止技术运用已经达到比较成熟的阶段,它是利用地基监测平台提供的便利条件,通过对大气中不同组成成分吸收太阳光谱的不同表现进行监测和分析,结合不同光束对太阳光的反射作用,实现对大气成分的质量监测。它的主要技术应用有以下几种:
1.被动差分吸收光谱技术
被动差分吸收光谱技术,是通过对大气中不同组成成分的气体表现出来的吸收太阳光谱截面的不同情况进行监测,并对各种痕量气体含量进行人工智能反演。这种技术的运用已经比较成熟,并且在此基础上国家正在研究开发主动差分吸收光谱技术、地基被动差分吸收光谱技术、以及机载和星载差分吸收光谱技术。其结构如图1。
图1 被动差分吸收光谱技术系统结构图
2.傅里叶变换红外光谱技术
这种技术指导的工作原理是通对干涉图的测量,以及通过傅立叶变换干涉图的方式对红外光谱进行测定。它的技术优势非常鲜明,用来传输监测信号的路径相对比较多,分辨率和监测的准确性都很高,而且波谱比较宽,因而获得了广泛的使用,尤其对污染相对严重的大气,以及温室气体和有机物,酸类的鉴别和测量都性能优越。
3.激光雷达监测技术
这项技术是在大气光学,物理特性以及各种气象参数监测工作中使用激光技术,进行高时空的持续性监测,从而获得特定区域内的大气三维数据,以及它们的分布状况,这种技术具有精度准确、高时空分辨率、以及长时间持续性监测作业的优点,在全球气候监测,气溶胶气候效应,以及大气传输等方面的科学研究中有着非常广泛的使用。其技术原理如图2。
图2 激光雷达技术在大气监测中应用的原理
这项技术是使用卫星通过人工智能依据物质不同的吸收特点来反演大气里面所含的一些主要化学成分的浓度以及它们的分布情况,从而获得整体方面的大气状况,这种技术的信息量非常大,多光谱监测,数据传输速度快,而且能够实施全球面积的覆盖,有其他技术无可比拟的优势,其重要作用不可替代。
这种技术的操作方法是在车辆上放置监测设备,然后驶至特定地点(主要是工业区)实施监测作业,多在风向占主导地位的天气条件下进行监测,由于风力风向的变化不定,所以监测地点也不固定,而且客观上增加了监测的难度,它的工作原理是监测特定区域获得所需的大气数据,结合全球定位系统所得的经纬度和气象参数,计算出该区域实际的污染物排放量。
目前为止一些监测单位为大气环境监测所设立的质量保证体系并不完善,处于一种比较松散的状态,不符合大气监测的工作要求,需要对质量保证体系进行调整和修正,这样才能保证大气样品的代表性,才能建立起一条准确可靠且完整的数据链,通过对数据的分析研究和样品比对,让数据客观地反映综合性数据,从而得出比较可靠的结论,提升大气环境监测的工作质量。在此过程中,需要由专业技术人员做专业的监测工作,保障全流程的规范化操作,保障数据采集的有效性,助力环境监测工作向前推进。
为保障大气环境监测工作有效进行,需要下大力气做好大气环境监测的基础设施建设工作,只有设施到位,才能实现大气环境监测数据采集的可靠性。由于各种条件的限制,各地的大气环境监测基础设施建设并不均衡,尤其是边远地区的基础设施建设水平更处于一种相对落后的状态,各地要加大基础设施建设的力度,争取实现大气环境监测的全面覆盖,各地根据自身的具体情况,建立各具特色的大气环境监测工作体系,有效提升大气环境监测的工作质量。
基础设施的建设需要大量的资金投入,为保障建设顺利进行,各地要加强资金扶持力度,使基础设施建设和大气环境监测工作得以顺利开展,同时环境保护的宣传工作也要加强,让广大工作人员和干部群众认识到开展大气环境监测工作的重要性,同时技术的改进和研究工作也要同步加强,积极引进先进技术,提升大气环境监测工作的质量和效率。
为保证大气环境监测数据具有比较广泛的代表性,提升大气环境监测工作的质量,需要科学技术人员对大气环境监测数据采集的科学性进一步加强,在具体工作过程中,要密切注意空间和时间的变换对数据采集工作的影响,根据工作需要及时进行调整,尽量保证数据采集的代表性,样品的采集和保护要严格管理,不能让样品因外部环境因素的影响而丧失其代表性,从而保障数据采集的准确性和可靠性。
大气环境监测工作在细节的处理上要切实做好,工作内容要细致明确,操作过程要严格控制失误,一些监测人员往往忽视大气环境监测工作的细节处理,导致监测工作出现不应有的失误,致使监测数据的代表性不能满足工作要求,失去应用价值,所以,大气样品的采集和保护一定要落实到位,样品要保证一致和均匀,避免因样品不合格而导致监测数据不符合工作要求,工作设备要保证安全运行,样品的采集、校准要准确可靠,保障数据采集的科学性、准确性和可靠性提高大气环境监测的工作质量。
为了使大气环境监测工作质量得到有效保障,管理部门要对实施监测的工作人员进行必要的业务培训,提高他们的专业技术水平和业务能力,保证他们能够熟练运用专业技术知识进行规范化的大气环境监测工作,还要对他们实施定期考核,检查他们的业务能力和工作中的技术运用情况,对他们工作中的缺失和不足之处给予指导和再培训,直到满足大气环境监测工作的需要为止,充分利用现代科学技术的先进手段,提倡大气环境监测人员互相沟通和交流,鼓励他们就工作中的难点问题展开学习和讨论,从而找出最佳解决方案,推进大气环境监测工作健康稳定向前发展,为环境保护事业贡献力量。
随着大气环境治理工作的不断深入实施,大气环境监测的重要性也越来越显著,为了保证大气环境监测结果的准确性,从而发挥大气环境监测在大气环境治理中的重要指导和参考作用,就必须严格执行大气环境监测质量管理,并积极探索大气环境监测质量管理优化策略,以便通过强化监测人员专业能力等手段,为保证大气环境监测质量的可靠性提供保障。