大气污染治理中环境监测技术的应用价值探讨

胡振中，张 红

（安徽省安庆生态环境监测中心，安徽 安庆 246001）

引言

环境监测技术为我们提供了实时准确的数据，帮助我们了解大气中污染物的浓度、来源和分布情况。因此，本文将探讨环境监测技术在天气污染治理中的应用价值，通过深入研究环境监测技术的应用，可以更好地理解其在大气污染治理中的作用和价值，在环境监测技术的创新和应用领域发挥关键作用，为我们创造更清洁、更健康和更可持续的未来。

1 大气污染治理中应用的环境监测方法

1.1 电化学法

电化学法是环境监测技术中一种重要的方法，广泛应用于大气污染治理[1]。它通过使用电化学传感器和电极来监测大气中污染物的浓度，如氮氧化物、硫氧化物和挥发性有机化合物等。通过将传感器设置在污染源附近或城市监测站的方法，可以实时测量大气中的污染物水平。电化学法具有高灵敏度和高选择性的优势，使其成为监测大气污染的有力工具。监测数据可用于指导政府制定污染管控政策，也可对污染事件起到警示作用，并为环境保护提供重要信息，有助于改善大气质量和保护公众健康。

1.2 红外吸收光谱法

红外吸收光谱法是在大气污染治理中广泛应用的环境监测技术之一。该方法利用红外辐射与气体分子之间的特定振动和转动模式之间的相互作用，测量大气中各种气体的浓度，如二氧化碳、一氧化碳、甲烷等。红外吸收光谱法的关键优势在于其高精度、高灵敏度以及多气体监测的能力，使其成为监测和分析大气中污染物的重要工具。这种技术可在空气质量监测站、工业污染源附近或移动监测平台上使用，能够提供实时的气体组分数据，有助于及时警示和控制污染事件，以改善大气质量并推动环境保护工作。

1.3 计量法

计量法是大气污染治理中广泛应用的环境监测技术之一，它通过使用各种仪器和设备来测量大气中的污染物浓度和颗粒物大小[2]。这种方法包括空气采样器、气象站、颗粒物监测仪器等。计量法的主要目标是实时、精确地测量空气中各种污染物的浓度，包括颗粒物、有害气体和挥发性有机化合物等。这些数据对于制定有效的污染管控政策、监测污染源、评估环境质量和公众健康具有至关重要的作用。计量法的应用使政府和环保机构能够更好地了解大气污染情况，采取必要的行动来改善大气质量，保护生态环境，以及确保人们呼吸到清洁的空气。

2 现阶段环境监测技术在大气污染治理应用中存在的不足

2.1 监测覆盖范围有限

环境监测技术在大气污染治理应用中的主要不足之处是监测覆盖范围有限。当前的监测网络主要集中在城市地区，而农村地区和偏远地带通常缺乏足够的监测设备和资源，导致这些地区的污染源和污染情况未能得到充分监测和评估。这种不足限制了我们对全面污染情况的了解，使一些地区的污染问题被忽视，难以制定有效的污染管控政策和采取适当的治理措施。

此外，监测覆盖范围的不足还可能导致环境资源不平衡和治理不均等问题，因为一些社区和地区可能更容易受到污染的影响，但没有足够的监测支持来保护他们的权益。

2.2 监测频率不足

当前环境监测技术在大气污染治理应用中的主要不足之一是监测频率不足。监测频率不足意味着监测数据的更新速度较慢，通常是每小时或每日更新，难以捕捉到短期内的污染事件和突发情况。这一问题对于及时响应和应对污染事件形成了制约，因为治理措施需要基于实时、准确的数据来制定和执行。监测频率不足还可能导致监测数据的时效性不足以支持紧急污染事件的管理，从而影响了环境质量的实际改善效果。

2.3 难以保障数据的可靠性

环境监测技术在大气污染治理应用中存在的主要不足之处是数据的可靠性难以保障。这一问题涉及监测设备的维护和校准，以及数据传输的稳定性。监测设备需要定期维护和校准，但不当的维护或校准可能导致数据失真或出现偏差。此外，数据传输过程中还可能会出现故障或中断，进一步降低了数据的可靠性。

2.4 监测数据存在孤岛情况

目前，环境监测技术在大气污染治理应用中的一个显著不足是监测数据存在孤岛情况。这意味着监测站点的分布不均匀，导致一些地区的监测覆盖较好，而其他地区则存在监测盲区。这种不均匀的监测数据分布限制了对整个地区污染情况的全面了解，因为某些地点的数据缺失或不足可能掩盖了污染源和污染事件的存在。

3 加强环境监测技术在大气污染治理中应用的措施

3.1 扩大监测网络覆盖范围

加强环境监测技术在大气污染治理中的应用的重要措施之一是扩大监测网络覆盖范围。目前的监测网络主要集中在城市地区，而农村地区和偏远地带通常缺乏足够的监测设备和资源，这导致监测覆盖范围存在局限性[3]。

首先，扩大监测网络的覆盖范围能够更全面地了解污染源的分布和性质，许多污染源位于城市周边或农村地区，如果这些地区缺乏监测，就无法准确评估污染的实际情况。因此，扩大监测范围有助于揭示隐性污染源和地区性污染事件。

其次，监测网络覆盖范围的扩大有助于更好地预测和应对污染事件。监测覆盖不足的地区可能无法及时监测到污染事件的发生，从而无法及时采取控制措施。通过扩大监测网络，可以提高对突发污染事件的响应速度，减少其对环境和健康的不利影响。

再次，监测覆盖范围的扩大有助于制定更精确的治理政策。了解更多地区的污染情况使政府和环保机构能够更准确地制定和实施针对性的治理政策，以最大程度地减少污染物排放和改善环境质量。

最后，监测网络的扩大还有助于增强公众的环境保护意识和参与度。当更多地区都能够获取到监测数据时，公众更容易了解自己所在地区的污染情况，从而更积极地参与环境保护工作，从而提高整体的环境治理效果。

3.2 提高监测频率

提高监测频率是大气污染治理中加强环境监测技术应用的关键措施之一[4]。当前的环境监测网络通常以每小时或每日的更新频率提供数据，然而，这对于迅速应对污染事件和污染源的变化来说可能不够及时，因此，提高监测频率具有多方面的重要优势和战略意义。

首先，提高监测频率能够更精确地捕捉到污染事件和污染源的变化。某些污染事件，如火灾、交通拥堵或工业事故可能在短时间内释放大量污染物，而高频率的监测能够更及时地监测到这些突发污染事件，从而使环保部门能够迅速采取措施，减少对环境和公众的危害。

其次，提高监测频率有助于更好地了解污染物浓度的日变化和季节变化。不同时间段污染物浓度的变化可能受气象条件、交通流量和工业生产等因素的影响，高频率的监测可以提供更多的数据点，使我们能够更准确地分析这些影响因素，优化治理策略，确保环境质量的持续改善。同时还要建立污染源排放的实时监测和反馈系统，这对于工业企业和排放源非常重要，因为它们可以实时监测并调整排放量，以遵守排放标准，降低环境风险，减少可能的罚款和诉讼。

最后，提高监测频率还能够更好地支持大气模型和气象预测系统的构建，提高污染预测的准确性，帮助政府和环保机构更好地应对污染事件和改善大气质量。

3.3 控制监测数据质量

数据质量控制是在大气污染治理中加强环境监测技术应用的关键措施之一。高质量的监测数据对于科学决策、制定有效的环境政策和应对污染事件至关重要[5]。首先，设备维护与校准。监测设备需要定期维护和校准，以确保其正常运行和准确测量。设备的维护包括保持传感器的清洁、修复或更换损坏的零部件，以及确保设备的稳定性。校准则是将监测设备的测量结果与已知标准进行比较，以保证数据的准确性和一致性。

其次，数据传输和存储。数据传输过程中需要确保数据的完整性和安全性，以防止数据在传输过程中丢失或被篡改。数据存储也需要进行备份和保护，以防止数据丢失或损坏。同时，数据应该进行时间戳标记，以确保数据的时序性。

再次，还要建立质量控制程序。监测站点应该建立质量控制程序，包括记录设备的维护历史、校准记录、故障报告等。这些程序有助于监测站点追踪设备的状态和数据的来源，从而更好地管理和维护监测系统。同时还要做好数据的质量评估和验证，这可以通过使用统计方法、数据对比、数据插补和异常数据检测等技术来实现。质量评估和验证有助于发现和纠正数据中的异常或错误，以确保数据的可信度。

最后，数据的开放性和透明性。环境监测数据应该公开共享，以便公众、研究机构和政府能够访问和使用这些数据。透明性意味着数据的来源、处理方法和质量控制过程都应该公开，以增强数据的可信度和可用性。

3.4 应用新技术

新技术的应用是加强环境监测技术在大气污染治理中的重要措施之一。随着科技的不断进步，新技术的引入为环境监测带来了巨大的机遇，可以显著提高监测数据的质量、时效性和覆盖范围。其中，遥感技术就是一项重要的新技术，包括卫星遥感和无人机技术。卫星遥感能够提供广泛的地理覆盖范围，监测大范围内的污染源和污染物扩散情况，而无人机技术则可以提供更高的时空分辨率，针对性地对特定区域进行监测。这些技术的应用可以帮助监测系统更全面地捕捉污染事件和污染源的变化，提高了监测覆盖范围和频率。

而另一项重要的新技术是传感器网络技术。通过部署传感器网络，可以实现对大气中污染物浓度的实时监测，将监测数据传输到中央数据库，实现数据的实时更新。这种分布式监测系统可以有效地监测城市中的空气质量，更好地预测污染事件，支持智能决策和监测系统的发展。

除此之外，人工智能和大数据分析也为环境监测带来了创新的机会。通过应用机器学习和深度学习算法，可以更好地分析监测数据，识别污染源和其发展趋势，对污染事件做出提前预警。大数据技术可以处理庞大的监测数据集，揭示隐藏的关联和规律，有助于更深入地理解污染情况。需要注意的是，气象模型和数值模拟也是新技术的一部分，可以用于模拟污染物的传输和扩散，实现污染源的定位和预测污染事件。这些模型与实时监测数据的结合使用，提高了人们对天气污染的理解和管理能力。

正因为如此，新技术的应用成为加强环境监测技术在大气污染治理中的关键措施之一。这些新技术的引入提高了监测数据的质量和可用性，有助于更全面、及时地了解和应对污染情况。政府、环保机构和科研机构应积极采用和推广这些新技术，以满足不断复杂化的环境挑战。

3.5 积极开展培训工作

积极开展培训工作是加强环境监测技术在大气污染治理中的重要措施之一。这一措施的目标是提升监测人员的专业技能和思想意识，以确保监测设备的正常运行、数据的准确采集和分析，从而增强监测系统的可靠性和有效性。首先，培训工作有助于监测人员掌握最新的监测技术和方法。环境监测领域不断涌现出新的技术和工具设备，包括先进的传感器、数据分析软件和监测设备。通过培训，监测人员可以了解并掌握这些新技术，以更好地应对不断变化的监测需求。

其次，培训有助于提高监测人员的专业素养。监测工作需要具备较高的专业技能和知识，包括数据分析、质量控制、设备维护和故障排除等方面。相关机构要为监测人员提供系统化培训，使其能够更熟练地执行监测任务和数据分析。此外，监测工作的重要性不容忽视，因为监测数据直接关系到环境质量和公众健康，通过培训，监测人员可以更深刻地理解其工作的意义和影响，从而更加积极和负责任地履行职责。

再次，培训还可以促进监测人员之间的信息共享和合作。监测工作通常需要多个机构和团队之间的合作，培训活动可以提供交流合作的平台，有助于建立更强的监测网络和数据共享机制。

最后，培训工作可以提高监测系统的稳定性和可维护性。监测设备的正确维护和校准是保证数据质量的关键步骤，而通过培训的监测人员可以更好地执行这些任务，延长设备的寿命，降低故障发生的可能性，确保监测设备能够发挥出应有的作用和价值，提高监测效果。

4 结论

总而言之，环境监测技术的应用价值不仅在于能够提供数据和信息，更在于它对于环境保护和治理的全面支持。随着技术的不断进步，监测技术将发挥更大的作用，为创造更清洁、更健康、更可持续的未来作出贡献。政府、环保机构和科研机构应继续加大监测技术在发展和应用方面的投入，以更好地应对日益严峻的环境挑战。