環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用及質(zhì)量控制研究
時(shí)間:2022-07-03 11:28:38
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摘要:環(huán)境監(jiān)測(cè)是開展環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ),人們運(yùn)用化學(xué)、物理、生物、醫(yī)學(xué)、信息等學(xué)科內(nèi)容,研發(fā)出多種環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù),監(jiān)控反映環(huán)境質(zhì)量的各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)。環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要工具,本文簡(jiǎn)述了當(dāng)前我國(guó)投入使用的幾種常見環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù),同時(shí)根據(jù)實(shí)際環(huán)境監(jiān)測(cè)情況,指出相關(guān)監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用時(shí)仍存在的問題,并簡(jiǎn)要分析環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)質(zhì)量控制的方法,僅供參考。
關(guān)鍵詞:環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù);樣本采集;環(huán)境監(jiān)測(cè)信息平臺(tái)
當(dāng)前,我國(guó)已建立空氣監(jiān)測(cè)點(diǎn)共6000余個(gè);水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)共5100個(gè),其中國(guó)家級(jí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)有1000個(gè);土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)共79941個(gè),其中生態(tài)環(huán)境部有38880個(gè)、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部有40061個(gè)、自然資源部有1000個(gè)。在監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善的背景下,國(guó)家應(yīng)積極利用監(jiān)測(cè)技術(shù),實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)質(zhì)量的控制。
1環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用
1.1生物技術(shù)??茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了生物技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的廣泛應(yīng)用?,F(xiàn)代生物技術(shù)結(jié)合計(jì)算機(jī)、化學(xué)等學(xué)科,在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面形成了目前普遍應(yīng)用的生物大分子標(biāo)記物監(jiān)測(cè)技術(shù)和PCR技術(shù)。其中,生物大分子監(jiān)測(cè)技術(shù)環(huán)境預(yù)警性和監(jiān)測(cè)實(shí)用性較高,通過對(duì)生態(tài)問題進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,了解生態(tài)環(huán)境與生物之間的聯(lián)系,從而為環(huán)境治理和修復(fù)提供生物理論基礎(chǔ);PCR技術(shù)監(jiān)測(cè)速度和準(zhǔn)確程度較高,應(yīng)用程序便捷,操作靈敏,省時(shí)省力。生物技術(shù)是我國(guó)應(yīng)急監(jiān)測(cè)儀器的重點(diǎn)應(yīng)用技術(shù),對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)和保護(hù)起著巨大作用。1.2PLC技術(shù)。PLC技術(shù)是信息技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物,是一種可編程邏輯控制器,此種監(jiān)測(cè)技術(shù)采用自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)通信集成裝置。PLC技術(shù)應(yīng)用裝置在外形結(jié)構(gòu)上具有耐熱防潮、防震抗摔的性能,并采取隔離、屏蔽、濾波、接地等抗干擾措施,可在極端氣候條件和環(huán)境中投入使用。此項(xiàng)技術(shù)一般應(yīng)用于雨水監(jiān)測(cè),對(duì)酸雨等大氣環(huán)境問題監(jiān)測(cè)和抗旱防洪事業(yè)等均有非常高的利用價(jià)值。1.33S技術(shù)。環(huán)境監(jiān)測(cè)中的3S技術(shù)指GPS技術(shù)、GIS(地理信息系統(tǒng))技術(shù)以及RS(遙感)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用,是一種獨(dú)特的綜合應(yīng)用技術(shù),主要應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)中的水資源調(diào)查和水質(zhì)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)。3S技術(shù)可對(duì)水資源流域水文模擬、水域分布變化監(jiān)測(cè)、水體沼澤分布和水體質(zhì)量等監(jiān)測(cè),利用RS技術(shù)和GPS技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)我國(guó)濕地資源動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè),其多時(shí)相、多平臺(tái)的特點(diǎn)可幫助監(jiān)測(cè)部門及時(shí)獲取濕地動(dòng)態(tài)信息,同時(shí)綜合GIS技術(shù)的空間分析能力對(duì)獲取的數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)更新,從而對(duì)濕地生態(tài)環(huán)境進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)和管理[1-2]。1.4物理化學(xué)技術(shù)。環(huán)境監(jiān)測(cè)中的物理化學(xué)技術(shù)開發(fā)原理,是運(yùn)用物理學(xué)的理論方法去研究環(huán)境污染中相關(guān)物質(zhì)化學(xué)變化的基本規(guī)律,即以物理學(xué)科的原理和試驗(yàn)操作為基礎(chǔ),研究物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)和反應(yīng)變化,進(jìn)一步得出相關(guān)物質(zhì)化學(xué)運(yùn)動(dòng)和物理運(yùn)動(dòng)的相互關(guān)系,將污染物質(zhì)中各元素進(jìn)行物理化學(xué)處理,并為微妙的物質(zhì)關(guān)系賦予聯(lián)系,使有害物質(zhì)得到有效監(jiān)測(cè)和預(yù)估。物理化學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)為環(huán)境監(jiān)測(cè)部門提供了靈敏度較強(qiáng)的技術(shù)支持,此項(xiàng)技術(shù)把污染物的傳播擴(kuò)散上升到分子層面,利用此種技術(shù)原理設(shè)計(jì)出的環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器對(duì)空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè),可找到環(huán)境污染物質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系,數(shù)據(jù)表明,該監(jiān)測(cè)設(shè)備成功檢測(cè)到約2km的空氣質(zhì)量狀況,大大降低環(huán)境監(jiān)測(cè)中的儀器設(shè)備投入成本。物理化學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)下的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)研究?jī)r(jià)值較高,對(duì)環(huán)境治理的手段研究有著重要的促進(jìn)作用,可有效推動(dòng)國(guó)家公共衛(wèi)生環(huán)保事業(yè)的發(fā)展,這對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展具有舉足輕重的作用。
2當(dāng)前環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用仍存在的問題
2.1監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無法正確有效處理。從環(huán)境監(jiān)測(cè)和環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀來看,我國(guó)環(huán)境事業(yè)的發(fā)展方向主要是監(jiān)測(cè)與保護(hù)治理,但目前我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用仍處在發(fā)展不平衡的階段。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)快速發(fā)展并取得了巨大的成就,但是,環(huán)境監(jiān)測(cè)部門在取得相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)后,只是片面地將數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的評(píng)價(jià)分析,檢測(cè)企業(yè)或人們生產(chǎn)生活的操作是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù),并未從數(shù)據(jù)本身對(duì)影響環(huán)境的污染物質(zhì)做深入研究,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)利用率極低,所得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并未充分發(fā)揮其功能和價(jià)值。2.2監(jiān)測(cè)技術(shù)仍存在不足。近年來,我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)得以大力研發(fā),涉及醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、物理、化學(xué)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、地理信息技術(shù)等學(xué)科,研發(fā)實(shí)力日漸增強(qiáng)。但就現(xiàn)階段環(huán)境問題來看,我國(guó)環(huán)境形勢(shì)仍然十分嚴(yán)峻,各監(jiān)測(cè)技術(shù)間的互通性較差,而且應(yīng)用性能較弱,覆蓋范圍較小,在一定程度上制約著我國(guó)環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。當(dāng)前,環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的研發(fā)存在脫離監(jiān)測(cè)工作實(shí)際的現(xiàn)象,相關(guān)技術(shù)的投入及產(chǎn)出比例十分不協(xié)調(diào),部分環(huán)境監(jiān)測(cè)單位仍沿用傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)方法,與我國(guó)當(dāng)前環(huán)境情況與技術(shù)研發(fā)前景并不匹配。同時(shí),監(jiān)測(cè)技術(shù)的研發(fā)仍存在研發(fā)意識(shí)不足的現(xiàn)象,并未深入探究我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)的實(shí)際情況,研究方向的重點(diǎn)仍體現(xiàn)在理論上,并未有效上升到實(shí)際應(yīng)用,環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用與研發(fā)嚴(yán)重脫節(jié)。2.3應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展滯后。隨著我國(guó)工業(yè)的迅速發(fā)展,突發(fā)工業(yè)事故逐漸增多,其對(duì)環(huán)境的影響較大。一般來說,環(huán)境突發(fā)事件發(fā)生后,特征污染物需要用大型實(shí)驗(yàn)室儀器進(jìn)行排查,然而,從污染物采樣到實(shí)驗(yàn)室檢測(cè),大型機(jī)器設(shè)備運(yùn)行成本較高。因此,現(xiàn)階段,應(yīng)急監(jiān)測(cè)手段研究仍是我國(guó)環(huán)境研究的重中之重。
3環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制方法
3.1加強(qiáng)對(duì)樣本采集的控制。樣本采集是環(huán)境監(jiān)測(cè)中非常重要的環(huán)節(jié),加強(qiáng)對(duì)樣本采集工作的監(jiān)管和控制對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量有著重要的保障作用。對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)采樣時(shí),其采集技術(shù)、采集方案、采集步驟、采集設(shè)備對(duì)樣本質(zhì)量都有較大的影響。為了加強(qiáng)樣本采集控制,環(huán)境監(jiān)測(cè)采樣前要設(shè)計(jì)精細(xì)的采樣方案,確保采樣流程規(guī)范化、設(shè)備使用的科學(xué)性以及原始數(shù)據(jù)的真實(shí)性。收集有組織顆粒物時(shí),以垂直管段作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的優(yōu)先考慮位置,采樣斷面與彎頭間的距離至少是煙道直徑的1.5倍,當(dāng)偏差在5°~10°時(shí),即可達(dá)到等速采樣的效果。在進(jìn)行采樣收納前,應(yīng)對(duì)容器進(jìn)行檢查,確保裝置完好無損,對(duì)多孔篩板吸收瓶進(jìn)行檢查時(shí)可在瓶?jī)?nèi)注入5mL清水,并進(jìn)行瓶?jī)?nèi)抽氣操作,使流量控制在0.5L/min,如果測(cè)試阻力為4.0kPa,說明容器合格,可以投入采集使用。在記錄原始數(shù)據(jù)時(shí),工作人員應(yīng)采用多種記錄形式,確保采集數(shù)據(jù)科學(xué)合理,從而發(fā)揮樣本的最大價(jià)值。3.2加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室管理和試驗(yàn)操作管理。在樣本采集完成后,相關(guān)人員應(yīng)及時(shí)將樣本交給試驗(yàn)中心,令其對(duì)樣本進(jìn)行有效檢驗(yàn)。為確保樣本數(shù)據(jù)真實(shí)性和安全性,應(yīng)對(duì)樣本進(jìn)行標(biāo)記并保持豎直擺放;在運(yùn)往實(shí)驗(yàn)室時(shí),操作人員要輕拿輕放,并確保交接過程中樣本不被污染。實(shí)驗(yàn)室管理部門應(yīng)確保室內(nèi)環(huán)境干凈衛(wèi)生,設(shè)備符合監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn),并規(guī)范數(shù)據(jù)和分析記錄,從而保障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的原始性和精準(zhǔn)度,確保實(shí)驗(yàn)室環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析的規(guī)范化和流程化。相關(guān)部門可引進(jìn)LIMS(實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)),有效幫助試驗(yàn)人員掌握實(shí)驗(yàn)室基本情況,優(yōu)化操作行為,保障環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量。3.3建設(shè)環(huán)境監(jiān)測(cè)信息平臺(tái)。相關(guān)部門應(yīng)利用信息技術(shù),建設(shè)環(huán)境監(jiān)測(cè)信息平臺(tái),利用大數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì),建立環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫,從而為我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)提供海量數(shù)據(jù)支持和環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量監(jiān)管渠道。在環(huán)境監(jiān)測(cè)信息平臺(tái)中,建立政府、企業(yè)和群眾溝通機(jī)制,使得環(huán)境監(jiān)測(cè)治理和保護(hù)工作透明化,從而提升大眾環(huán)境治理和保護(hù)的意識(shí),有效提升我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量。3.4挖掘環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)數(shù)據(jù)處理的深度。環(huán)境監(jiān)測(cè)的根本是進(jìn)行環(huán)境治理與保護(hù),使環(huán)境資源得以持續(xù)利用與開發(fā),因此環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的價(jià)值和功能除對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行指標(biāo)評(píng)估和生產(chǎn)生活操作行為的約束外,也應(yīng)是環(huán)境治理和保護(hù)手段研究的重要依據(jù)。生態(tài)環(huán)境,部門應(yīng)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一整合與數(shù)據(jù)共享,深度挖掘環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中各污染物質(zhì)之間的聯(lián)系,從而找到治理方法,控制環(huán)境污染源頭,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)開發(fā)的初衷和價(jià)值。3.5優(yōu)化環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)。我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)形態(tài)的復(fù)雜性使得環(huán)境情況復(fù)雜,各地地理環(huán)境、水文形態(tài)網(wǎng)絡(luò)參差不齊,監(jiān)測(cè)環(huán)境極其惡劣,因此要想完善監(jiān)測(cè)技術(shù)整合機(jī)制,人們需要集合技術(shù)研發(fā)人員、一線監(jiān)測(cè)技術(shù)人員與環(huán)境治理單位的力量,將實(shí)際情況與理論技術(shù)統(tǒng)一結(jié)合,研發(fā)出應(yīng)用性較強(qiáng)的監(jiān)測(cè)技術(shù)。相關(guān)部門應(yīng)大力構(gòu)建監(jiān)測(cè)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)與平臺(tái),將各項(xiàng)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)統(tǒng)一結(jié)合,從而優(yōu)化監(jiān)測(cè)手段,使得技術(shù)資源得以充分利用。針對(duì)突發(fā)環(huán)境問題,著力開發(fā)應(yīng)急環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)是當(dāng)前環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)開發(fā)的重點(diǎn)。針對(duì)爆炸、油氣泄露等突發(fā)事件對(duì)環(huán)境造成的污染,應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)需要具備快速監(jiān)測(cè)、易于安裝使用、快速分析的特點(diǎn),從而對(duì)污染物質(zhì)迅速取樣,對(duì)事件中污染物種類、危害程度、污染范圍等進(jìn)行精準(zhǔn)判斷,為應(yīng)急處理提供依據(jù)。針對(duì)當(dāng)前我國(guó)應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)存在的不足,國(guó)家應(yīng)統(tǒng)一布局各區(qū)域環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)網(wǎng)絡(luò),幫助應(yīng)急處理單位確認(rèn)污染源,降低對(duì)環(huán)境的污染與危害。3.6提升監(jiān)測(cè)人員專業(yè)素質(zhì)水平。相關(guān)部門通過加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)過程中各個(gè)環(huán)節(jié)工作人員專業(yè)水平培訓(xùn)和理論知識(shí)的學(xué)習(xí),確保相關(guān)技術(shù)和設(shè)備使用能夠?qū)崿F(xiàn)最大價(jià)值,最大限度地發(fā)揮環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)的作用。另外,可根據(jù)相關(guān)政策法規(guī),制定監(jiān)測(cè)規(guī)范和責(zé)任,提升相關(guān)人員的思想道德意識(shí),加強(qiáng)其環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控工作的效果[3-4]。2017年,中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于深化環(huán)境監(jiān)測(cè)改革提高環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的意見》,其中明確提出,環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)準(zhǔn)確界定環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)質(zhì)量責(zé)任,建立“誰出數(shù)誰負(fù)責(zé)、誰簽字誰負(fù)責(zé)”的責(zé)任追溯制度。
4結(jié)論
環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用,為我國(guó)環(huán)境保護(hù)和治理提供了有力武器,增強(qiáng)了我國(guó)環(huán)境治理效果,但綜合當(dāng)前環(huán)境形勢(shì)來看,相關(guān)部門應(yīng)綜合把握社會(huì)發(fā)展因素,加強(qiáng)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量控制,不斷完善監(jiān)測(cè)手段和制度,提高監(jiān)測(cè)人員對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的重視度,有效保障我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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作者:劉金寶 湛江 李林柱 單位:奧來國(guó)信(北京)檢測(cè)技術(shù)有限責(zé)任公司