环境保护中环境监测的意义与作用分析

李璐婵

（辽宁三慧科技有限公司，辽宁 营口 115000）

环境保护的核心内容是预防和治理环境污染，因而要借助长期的环境监测动态化地获取环境数据，借此来掌握环境污染现状、污染分布以及污染物的类型和浓度数据，进而在其基础上制定出科学的污染治理措施。与此同时，环境监测在污染预防方面也发挥着重要的作用，积极利用环境监测技术可有效促进环境保护。

1 环境监测的内容及分类

1.1 水和污水的监测

动植物的生存离不开水，而水一旦受到污染，人的生存环境将会受其牵连，难免会产生一系列的负面影响。受污染的水有可能流入人类利用的水源，粮食生长过程中会吸收污染水中的有害物质，进而将其沉积在植物体内，经过循环作用进入人体。环境监测中水和污水的监测是极其重要的工作。地表水（河流、湖泊、人工蓄水设施）、地下水以及工业和生活污水是水质监测的重点内容。造成水体污染的原因通常包括化学、物理以及生物因素。以化学污染为例，工业生产活动中排放的污水通常含有大量的酸、碱、无机盐等，如果不对工业污水实施处理，直接排放到地表水系中，将会产生大范围的水体污染。图1展示了水质监测的主要对象[1]。

图1 水质监测的对象

1.2 大气和废气监测

空气是人们赖以生存的重要环境条件，工业生产废气、汽车尾气、沙尘、化工生产气体泄露等都是空气污染的常见因素。以雾霾为例，其中的主要污染成分是NO2、SO2、PM2.5、PM10等，PM10和PM2.5均为空气中的悬浮颗粒物，人体通过呼吸道吸入PM2.5，将其沉积在肺部，由此可能造成不可逆的损伤[2]。通常空气污染对人体造成的损伤是慢性的，短期内虽然不会形成明显的不良反应，但长时间的积累将会产生一定的危害。环境监测中的空气监测是重点内容之一，关于空气污染，目前已经形成稳定的指标体系，除了上述四种污染物，还包括臭氧和CO等。

1.3 土壤污染监测

污染的水体、固体垃圾、农药的使用、核物质泄露等都可能成为污染土壤的原因，土壤为植物生长提供养分，尤其是粮食作物。土壤中的常见污染物包括重金属（铅、汞、铜等）、无机物、有机物以及难以降解的固体垃圾等。事实上土壤污染在国内已经成为一个重大的环境问题，影响着中国的粮食品质，工业生产的高速发展导致土壤污染问题突出[3]。

1.4 噪声监测

在城市地区，控制噪声是环境保护的工作内容之一。工业生产活动、建筑施工、机动车辆等产生的噪声会影响到城市居民的工作和生活，如果不加以控制，环境噪声将严重干扰到人类的正常活动。因此，城市环境监测中将噪声污染作为重要的内容，并且采取了一系列措施控制城市地区的环境噪声，如夜间禁止施工，城市中的部分路段禁止汽车鸣笛等。

1.5 固体废物监测

探讨环境污染问题，固体废物是不可忽视的因素，根据统计数据，我国每年产生的固体废物总量可达到100亿吨。城市中的社区、商业综合体建筑、医院以及其他各种类型的机构每天都会产生大量的固体垃圾，如果处理不及时，将会产生垃圾围城的现象，不仅损害了城市的面貌，还会干扰到城市居民的正常生活。在乡村地区，国家推行了新农村建设，重点解决的问题之一就是乡村的固体废物清理问题。固体废物不同于其他污染物，如果不能及时清理，此类垃圾会占据大量的公共生活空间，产生恶臭，影响环境的整洁程度[4]。因此，固体废物监测是环境监测的重要组成部分。

1.6 电磁辐射监测

人类进入电力信息化时代之后，生活环境中的电力输送设备以及通信基站等会在环境中形成一定程度的电磁场，进而造成一定程度的电磁辐射作用。这种物理作用对人体也会产生危害，当然，是否能造成危害取决于电磁辐射的强度。在通信基站和电力设施的建造中对离地距离和建筑物距离等提出了明确的要求，只要和人类活动区域保持足够的距离，这些电磁辐射作用也不会危及人体健康和安全。但城市环境相对较为复杂，人对电力和通信的需求非常旺盛，企业科研、生产中也高度依赖各种电磁设备，对城市中的电磁辐射污染开展监测已成为必要的环境保护工作内容[5]。

2 环境监测在环境保护中作用

2.1 掌握环境宏观和微观数据，为环境保护提供可靠的数据支撑

环境保护是一项系统性的工作，涉及土壤、水体、空气、噪声以及辐射等各种因素。并且很多环境污染源是相互关联的，污水排放不仅会污染干净的水体，同时也会影响到土壤和空气。要开展环境保护工作，首先要明确某一地区的环境数据，掌握整体情况和局部情况。环境保护工作还具备长期性、动态性的特点。所谓长期性指的是良好的环境需要长期的维持和保护，一旦失去保护性措施，原本的优质环境就可能恶化。所谓动态性指的是当前的优质环境受到污染因素的作用会变成受污染的环境[6]。因此，长期稳定的环境监测能够为环境保护工作提供实时的环境数据，让环境保护工作者能够准确掌握当前最新、最准确的环境情况，这些数据应该涵盖宏观和微观两个层面。

2.2 有助于明确环境污染治理的重点

治理污染的水体、土壤以及空气等是环境保护工作的核心内容之一，社会在发展进步的过程中必然要开采和使用各种资源、产生污水和废气、形成固体垃圾。在物理学原理中，物质始终是守恒的，排放到环境中的污染物最终只会滞留在环境中，如果不加以治理，污染范围还会进一步扩大。治理环境污染要做到有的放矢，不同的污染类型要采用不同的治理方式和技术。例如，土壤中的有机污染物和重金属污染物就要采用不同的治理方式。因此，环境监测工作为环境污染治理提供了精确的数据，一方面借助环境监测活动掌握土壤中污染物的类型、含量、分布特点等情况。另一方面可在这些基础数据的支撑下制定出科学、有效的环境污染处理方案。在环境治理的过程中还要通过定期的采样观测污染物的含量或者浓度，借此来判断环境污染治理的实际效果[7]。

2.3 有助于制定环境污染防治对策

对于环境污染问题，除了治理已经受到污染的环境要素，更加关键的是预防新的环境污染和避免受污染地区的进一步恶化。环境污染预防的主要思路是控制和消除污染源，通常情况下自然环境中不会产生大规模的污染性物质，除了地质原因之外。目前绝大部分环境污染问题都是由人类活动所引起的，如矿产资源开采、化石燃料的大规模使用、生产废水排放等。因此，环境监测活动能够及时掌握污染源的类型、分布位置，对于预防环境污染而言，只要能够有效控制这些污染源头，就能取得良好的效果。显然，城市地区的工业园区、火力发电厂、医院以及社区等都是污染监控的重点对象。在工业领域，凡是可产生污水的单位通常都要设计配套的污水处理装置，城市中产生的生活污水和工业废水经过污水管网进入专业的污水处理厂，实现水污染治理和循环利用。环境监测工作可有效监测各类污染源是否存在违规排放的问题，这些是预防人类活动污染环境的关键环节[8]。

2.4 有助于环境污染追责和法律法规制定

现代化的国家向来都非常重视环境保护工作，人们早已认识到破坏环境必然要付出惨痛的代价，通过立法的方式制定出保护环境的专门性法律，这一制度措施提高了环境保护工作的地位，以国家的强制力来约束企事业单位和个人的行为。无论是环境保护的法律，还是环境保护的各种规范，在制定具体的条文时都要参考各种类型的环境参数。而环境监测是环保部门获取相关环境参数的主要途径。另外，针对环境污染而制定的法律法规都要依靠国家强制力来确保其执行效果，任何违反环境法律法规的企业和个人都要承担相应的责任，开展环境监测工作有利于发现违法违规行为，并且追究相关违法单位和个人的法律职责[9]。违规排放污水、废气以及违规倾倒固体垃圾的行为是打击重点。

3 环境监测的基本流程

3.1 设置环境监测点

无论是水体质量监测，还是土壤质量监测，抑或是空气质量监测，最基础的工作是合理地设置采样点。因为在监测范围之内，环境污染的分布情况各有差异，在靠近污染源的位置污染物浓度最大，而其他位置的污染物浓度相对较低，在特定的监测范围内布设多个监测点，采集相关数据，然后再通过专业的计算方法处理相关数据，这样即可获取更加客观的评估效果。至于环境监测点的设置方法，不同的监测内容具有不同的技术要求。例如，在大气环境监测工作中可采用几何图形布点法、功能区布点法等。其中功能区布点法的基本思路是按照城市区域的功能划分，如工业区、居民区、文化旅游区、环境绿化区等，分别设置不同密度的空气质量监测采样装置，不同功能区排放的污染性气体浓度有所差异，城市居民区汽车尾气排放浓度较高，而城市工业区是工业废气的集中排放区域，这两个功能区的监测点应该适当提高密度，城市绿化区主要为景观带、湿地或者人工湖，几乎不存在空气污染源，因而要适当降低环境监测点的密度[10]。

3.2 采用科学的方法处理环境监测样本

环境监测人员在采集到样本之后，要使用先进的仪器设备对污染物的成分、浓度、含量等开展检测，每一个监测样本得出一组数据，最终再整体汇总这些数据，形成统一的结果。检测方法对结果的精确性与可靠性产生着深远的影响，环境保护单位应该和国际主流检测方法接轨，或者运用国内的标准检测方法。例如，在空气PM2.5检测中，目前主流的方法是微量振荡天平法、β射线吸收法以及重量法等。环境监测的效果与这些具体的检测方法密切相关。

3.3 编制环境监测报告

环境监测部门在数据处理结束之后，要根据环境监测的具体目标，开展数据分析，然后编制出专业的环境监测报告。国家对环境污染的严重程度提出了明确的技术规范，根据监测内容的区别，明确指标体系，得出具体的结论，在处理和分析数据的过程中要做到客观性。环境监测报告具有极高的科研价值，即使作为一种历史数据，也应该完整地保存下来。环境监测部门可利用网络大数据平台将这些监测报告长期保存下来，以便参考和查询。

4 环境保护中的环境监测技术应用分析

4.1 构建环境污染预警系统

环境污染的最佳治理时机是污染的初期阶段，一旦发现污染源，如果能在第一时间将其控制住，并逐步消除，那么污染源对环境的危害将被控制在最低水平。因此，建立有效的环境污染预警系统对实现这一目标可产生显著的促进作用。环境污染预警自然离不开对环境污染源头的监控，无论是大气污染，还是水污染，专业的环境监测仪器和设备都能在较短的时间内发现污染的迹象，然后可通过采样、化验的方式确定污染物的具体类型。并且环境监测还是一种长效的活动，当前可将环境监测装置和信息化系统结合在一起，前者负责采集环境污染数据，后者将具体的环境数据结果记录并显示出来，环境保护人员利用这些预警系统可在第一时间内确定污染发生的位置，然后前往现场开展实地调研活动。城市中的工业企业、污水排放系统是环境监测的重点，尤其是河流附近，大量的污水暗管都是设置在河流沿岸。在构建预警系统时应该做到突出重点，将有可能产生污染的单位作为重点监测的对象，关注其周围的空气、水体以及土壤情况。

4.2 构建信息化环境监测网络系统

环境监测工作应该积极利用网络系统形成信息化的监测功能，并且环境监测的范围通常覆盖面积较大，基于互联网的监测系统能够为环境保护单位提供信息化、可视化的监测平台，结合当前的大数据技术和数据挖掘技术，精确化地分析环境监测的数据。环境监测数据进入网络系统平台之后，由特定的算法对这些数据做出分析，然后直接生成相应的报告，环境保护单位的工作人员直接利用这些报告评估当前的环境质量，由于网络系统平台可汇集大范围的数据，因而可有效地区分出哪些地区是重点保护的对象，哪些地区具有优先级。

4.3 采用先进的环境监测设备及传感器

环境监测工作对设备、仪器、传感器等具有高度的依赖性，并且针对相同的监测内容，环境监测技术也在不断进步，而设备和传感器等是各种新技术的载台。因此，环境保护部门应该尽可能采用更加先进的环境监测设备及传感器，无论是微观层面的环境监测，还是宏观层面的环境监测，先进的设备和技术都将显著提升监测的质量和效果。例如，在“碳达峰”、“碳中和”的背景之下，大气中CO2的动态监测成为一项常态化的任务，但CO2监测的范围非常大，传统的人工采样监测方式难以适应这种情况。我国于2022年4月发射了新型的大气环境监测卫星，其中搭载了全球首颗CO2激光探测雷达，同时还在设备上集成了细颗粒物立体探测、地表环境污染物探测、气态污染物探测等功能，形成了一颗功能强大的综合性环境监测卫星。该卫星可用于解决大范围环境监测难以实施的技术难题。

国内外的环境监测设备、仪器和仪表都在不断地进行技术迭代，通常新设备在监测精度、操作的便捷性、数据的可靠性等方面都具备更大优势。可见，采用新型的环境监测技术、装备、传感器等可显著促进环境保护，为环境科研人员创造更为有利的环境监测条件。

5 结语

环境保护工作基本上可分为两个部分，其一是预防环境污染，其二是治理当前已经受到污染的环境要素。在这两个方面的工作中，环境监测都发挥着不可替代的作用。环境监测可提供当前最新的环境质量数据，环境保护部门正是利用这些数据来完成环境污染预防和污染治理。