生态环境监测在大气污染治理中的运用分析

李志英

（甘肃省天水生态环境监测中心，甘肃 天水 741000）

引言

大气污染已成为当代社会面临的严重环境问题，对人类健康和生态系统造成了巨大影响。为了有效治理大气污染，生态环境监测成为一项至关重要的工作。本文旨在探讨生态环境监测在大气污染治理中的运用，强调了其在城市环境规划、污染治理和社会服务中的关键作用。同时，本文还介绍了不同类型的监测技术和应用措施，以帮助提高大气污染治理的效果，确保环境质量的改善。这一领域的研究对于实现可持续发展和改善人民生活质量具有重要意义。

1 大气污染环境监测的重要性

1.1 促进城市环境规划

大气污染环境监测在大气污染治理中扮演着至关重要的角色，其重要性体现在多个方面，其中之一是促进城市环境规划的有效实施。城市作为人口密集、工业活跃的地区，往往是大气污染的重要来源之一。为了改善城市环境质量、确保居民健康，城市规划和管理部门需要可靠的数据和信息支持，而这正是大气污染环境监测所提供的[1]。

首先，大气污染监测数据为城市规划提供了科学依据。通过实时监测大气污染物的浓度和分布，城市规划者可以了解不同区域的污染程度，帮助确定哪些地区需要特别关注。这有助于合理划定工业区、居住区和绿地，以减少环境风险和提高居民生活质量。

其次，监测数据还能够帮助规划者制定应对大气污染的政策和措施。基于监测结果，城市管理部门可以制定有针对性的政策，例如限制工业排放、促进清洁能源使用和改善交通管理，从而减少污染源并提高大气质量。

此外，大气污染监测还有助于评估环境规划的成效。通过与监测数据的比对，城市规划者可以了解规划措施的实施效果，是否达到了降低污染、改善环境质量的目标。这为规划的调整和改进提供了科学依据。

1.2 促进大气污染治理工作

大气污染治理是环境保护的一个紧迫任务，其作用在于减少污染物排放、改善空气质量，保障人类健康和生态平衡。

保障公众健康：大气污染治理的首要目标是降低空气中有害污染物的浓度，从而降低呼吸系统疾病、心血管疾病和癌症等健康风险。通过大气污染治理，能够改善空气质量，降低医疗成本，提高人民生活质量。

保护生态系统：大气污染不仅对人类有害，还对生态系统造成损害。污染物降落到土壤和水体中，危害土壤生态系统和水生态系统。大气污染治理有助于减少这些损害，保护生物多样性和生态平衡。

促进可持续发展：大气污染治理与可持续发展目标密切相关。减少排放、促进清洁能源的使用和改善能效不仅有助于改善环境质量，还能推动绿色经济的发展，创造就业机会，降低资源消耗。

改善城市环境：大气污染治理改善了城市环境质量，清洁的城市环境有助于提高居民生活质量，吸引投资和创造繁荣的城市社区。

1.3 环境监测是服务社会的关键

环境监测是服务社会的关键，其重要性不仅体现在提供数据和信息方面，还在于它对社会各个方面的支持和影响。

首先，环境监测提供了重要的数据和信息，有助于科学决策和政策制定。通过监测大气、水体、土壤和生物多样性等环境要素，我们能够获得准确的数据，了解环境的健康状况和变化趋势。这些数据为政府、科研机构和企业提供了基础信息，以制定环境政策、采取污染控制措施和进行科学研究。例如，大气污染监测数据可以帮助政府确定何时实施紧急措施以改善空气质量。

其次，环境监测有助于扩大社会公众的知情权和参与决策。公众可以通过监测数据了解其所居住地区的环境状况，从而更好地保护自己和家人的健康。此外，环境监测还增强了公众的环境意识。公众可以参与监测项目，提供观测数据，提出问题和建议，推动政策变革和环境改善。这种参与不仅有助于加强社区凝聚力，还能够提高环境问题的解决效率[2]。

最后，环境监测支持了企业的可持续经营和社会责任。企业要遵守环保法规和标准，确保其生产和运营活动对环境的影响最小化。环境监测可以帮助企业监控其排放、废物处理和资源利用情况，确保其在环境方面的表现符合法规要求。

2 大气污染治理中运用的生态环境监测技术

2.1 立体监测技术

立体监测技术是一种高级的生态环境监测方法，它通过多维度、多角度的数据收集和分析，提供了更全面、准确的环境信息。

首先，立体监测技术采用多种传感器和仪器，包括遥感卫星、飞艇、气象雷达和地面监测站等，以获取大气、土壤、水体和植被等不同环境要素的数据。这些传感器能够捕捉不同波段的信息，包括可见光、红外线和微波等，从而提供了多维度的监测数据。通过融合这些数据，立体监测技术能够更全面地了解环境状况，包括大气污染物的分布、土壤湿度、植被覆盖率等。

其次，立体监测技术具有高时空分辨率，能够实现对环境的实时监测和高精度测量。遥感卫星和飞艇等设备能够覆盖广阔的地区，提供大范围的监测数据，而气象雷达和地面监测站能够提供更精确的局部信息，这使得立体监测技术适用于从城市空气质量到森林生态系统的研究等不同尺度的环境监测。

此外，立体监测技术还具有多角度监测的特点，可以观测同一环境要素的不同方面。例如，遥感卫星可以采集不同时间和太阳高度角下的图像，以获取地表反射率的变化，从而更好地理解植被生长和土地利用的动态。这种多角度监测有助于发现环境问题的根本原因，为环境保护和治理提供更全面的信息。

总之，立体监测技术是一种高级的生态环境监测方法，它利用多维度、多角度的数据采集和分析，提供了更全面、准确的环境信息。这种技术在环境监测和大气污染治理中发挥着重要作用，有助于提高环境保护的效率和质量。

2.2 遥感监测技术

遥感监测技术是一种重要的生态环境监测方法，通过卫星、飞机或其他遥感平台获取地球表面的信息，包括大气、地表、水体等多个方面。

首先，遥感技术利用各种传感器，如卫星载荷、红外相机和雷达，可以获取地球表面不同波段的数据。这包括可见光、红外线、微波等，每种波段可以提供不同的信息。例如，可见光图像可以用于观测地表覆盖和植被生长情况，红外线可以测量地表温度，而微波可以穿透云层和植被，用于监测土壤湿度和地下水位。这种多波段数据的融合使遥感技术成为一种多功能的环境监测工具。

其次，遥感技术具有广覆盖和高时空分辨率的特点。卫星遥感可以覆盖广阔的地域，从全球范围到局部城市，提供了多尺度的监测数据。同时，遥感技术还能够实现高时空分辨率的监测，可以捕捉到细微的环境变化，如城市扩张、森林火灾等。这种高时空分辨率的数据有助于提前发现和应对环境问题，为大气污染治理提供了及时的支持。

此外，遥感技术还可以实现实时监测和长期观测。卫星遥感提供了全球性的实时监测能力，可以迅速获取大气污染事件的数据，有助于应急响应和决策制定。同时，遥感技术还支持长期的环境观测，可以监测气象、气候和生态系统的长期变化趋势，帮助科学家研究大气污染的根本成因。

2.3 原子吸收光谱技术

原子吸收光谱技术（Atomic Absorption Spectroscopy，AAS）是一种重要的生态环境监测技术，广泛应用于大气污染治理中。

首先，AAS是一种分析化学方法，用于测量样品中特定金属元素的含量。在大气污染监测中，AAS常用于检测大气中的重金属污染物，如铅、镉、汞等。这些重金属对环境和人类健康造成了严重威胁，因此需要进行精确的监测和控制。AAS通过测量样品中特定金属元素吸收特定波长的光来实现分析，具有高灵敏度和精确度的优点。

其次，AAS的工作原理是基于原子吸收现象。样品中的金属元素首先被气体火焰或电感耦合等离子体（Inductively Coupled Plasma，ICP）等设备转化为气态原子态，然后，通过向样品中通过一束特定波长的光，通过光源，测量在样品中的吸收波长。由于每种金属元素都有特定的吸收波长，AAS可以根据吸收光的强度来确定样品中金属元素的浓度。

此外，AAS具有多元素分析能力，可以同时检测多种金属元素，使其成为监测大气中复杂污染物组分的有力工具。它还适用于不同类型的样品，包括气体、液体和固体样品，使其在大气污染监测中的应用范围更加广泛。

最后，AAS还具有高选择性和低检出限的特点。这意味着即使在低浓度下，也能够检测到微量的污染物。这对于大气污染监测中的追踪和溯源非常重要，有助于确定污染源和采取相应的治理措施。

3 大气污染治理中应用的生态环境监测措施

3.1 运用新技术实现生态环境的监测

在大气污染治理中，运用新技术实现生态环境的监测至关重要。首先，遥感技术的应用是现代大气污染治理中的重要创新。遥感技术利用卫星、飞机和地面传感器等工具，实时获取大气污染物的分布和浓度信息。这种实时监测有助于快速识别和定位大气污染源，提供数据支持，以制定更有效的治理措施。例如，通过卫星遥感可以监测大气中的颗粒物、臭氧和二氧化硫等污染物的浓度，帮助政府监管机构更好地了解污染情况。

其次，传感器技术的发展使得监测设备更加小型化和便携化，使其能够更灵活地应用于大气污染监测。例如，便携式气体传感器可以轻松安装在各种地点，实时监测大气污染物的浓度。这种技术可用于城市区域、工厂周边和交通繁忙的地区，有助于快速检测和响应污染事件。

另外，大数据和人工智能技术也在大气污染治理中发挥着重要作用。通过收集和分析大量的监测数据，人工智能可以识别趋势、模式和异常情况，帮助决策者更好地了解大气污染的发展和影响。这有助于改进治理措施，并及时响应突发事件。

最后，互联网和无线通信技术也使得监测数据的实时传输和分享成为可能。监测站点可以通过互联网与监管机构实时连接，传输监测数据，实现数据的迅速共享和分析。这种实时通信有助于更快地发现和解决污染问题，确保公众获得最新的环境信息。

3.2 利用便携式仪器加强生态环境监测

利用便携式仪器加强生态环境监测在大气污染治理中起着至关重要的作用。这些便携式仪器充分利用先进的技术，能够在实地快速、准确地监测大气中的各种污染物，从而帮助制定更有效的治理策略。

首先，便携式气体分析仪器广泛应用于空气中各种污染物的监测，如颗粒物、挥发性有机物、氮氧化物和二氧化硫等。这些仪器具有高精度的传感器和采样系统，能够在不同环境条件下进行准确的测量。例如，移动式颗粒物分析仪可以实时监测细颗粒物（PM2.5和PM10），提供有关空气质量的即时数据。这有助于政府监管机构更好地了解大气污染情况，采取措施减少污染物排放。

其次，移动式监测站点使用了便携式仪器来快速部署监测设备，以便在不同地点进行监测。这对于监测城市区域、工业园区和交通繁忙的地区非常有用。这些站点可以实时采集数据，并将其传输到中央数据库，从而实现对大气污染情况的实时跟踪。监管机构可以根据这些数据制定更精确的治理计划，以减少污染源的影响。

另外，便携式气象站和气象传感器可用于监测气象条件对大气污染的影响。这些设备可以在不同高度和地点测量温度、湿度、风速和风向等气象参数。了解气象条件对于预测和解释大气污染事件至关重要。监测站点可以随时调整监测设备的位置，以确保获得全面的气象数据。

最后，便携式仪器还能够用于紧急情况下的应急监测。在大气污染事件中，如火灾、工业事故或自然灾害，这些仪器可以快速部署，测量污染物的浓度，为紧急响应和应急决策提供数据支持，这有助于公众免受污染物的危害。

3.3 保证防治方法的严格性

为确保大气污染治理的有效性，必须保证防治方法的严格性。这包括从源头控制、监测、执法和处罚等多个方面的严格措施。

（1）源头控制：严格的源头控制是大气污染治理的关键。政府和相关部门应采取强有力的政策措施，要求工业企业、农村和城市居民等各个领域减少排放污染物的行为。这包括规范工业生产、加强农村环境保护、鼓励清洁能源使用等。

（2）监测：严格的监测体系是保证防治方法严格性的基础。通过建立大气污染监测站点，定期监测空气中的各种污染物浓度以及气象条件等因素。监测数据应公开透明，让公众了解污染情况，监管机构可以根据数据采取行动。

（3）执法和处罚：制定严格的法律法规并加强执法，对那些违反环保法规的企业和个人进行处罚是必要的。这包括罚款、吊销执照、停工整顿等严厉措施，以提高违法行为的成本。此外，法律程序应透明和高效，确保迅速处理污染案件。

（4）技术创新：为了提高防治方法的严格性，必须不断推动环保技术的创新和应用。清洁生产技术、废气处理技术、智能监测技术等都可以帮助降低污染物排放，提高环境保护效率。

（5）公众参与：公众参与是保证防治方法严格性的重要组成部分。公众应该被允许参与监测、举报违法行为，并对环境政策的制定发表意见。这有助于监督政府和相关机构的工作，确保其积极履行职责。

（6）国际合作：大气污染通常不受国界限制，需要跨国合作来解决。各国应共同制定环境标准，分享技术和经验，共同应对大气污染挑战。

4 结语

生态环境监测在大气污染治理中扮演着不可或缺的角色。环境监测能够促进城市环境规划、助力大气污染治理并服务社会。各种监测技术如立体监测、遥感监测和原子吸收光谱技术为我们提供了了解环境状况和趋势的工具。新技术和科学评价方法提高了监测工作的效率和准确性，但仍需应对法律、监管挑战和经济波动等问题。要优化监测工作，不断采用最新技术，明确目标和科学指标，加强数据质量控制，以确保大气污染治理的成功，保护环境和人类健康，实现社会的可持续发展。