生态环境监测及环保技术探究

班惠昭

(山西省生态环境监测中心，山西 太原 030027)

引 言

在经济建设与社会发展中，工业化发展速度的不断加快导致工业生产废弃物排放量增大，严重污染空气与河流等。与此同时，农业成为经济社会发展的重要部分，为增加粮食储备和外汇储备做出重大贡献。然而随着农业的长期发展，耕地面积越来越大，引发沙漠化问题，严重影响人们的生活与工作。所以当下生态环境破坏问题突出，既制约经济与社会发展，又危害人们的身心健康。为了解决环境污染问题，必须加强生态环境监测，提高环保工作成效。

1 生态环境监测及环保技术的重要价值

生态环境监测是一项长期性工程，涉及范围广、内容多、综合性强，表现出明显的周期性特征[1]。生态系统的运行与发展就是整体性的循环过程，容易被外界环境干扰，影响自身平衡。例如资源的开发、污染物的干扰等，只有进行科学的、完善的、有效的周期性监测，明确生态系统发展规律，才能确保整个系统处于平衡状态，解决生态环境问题，走可持续发展道路。而且环保工作的技术要求较高，在生态环境不断恶化的过程中要利用先进技术加以处理，依托先进生态环境监测及环保技术进行监测，并处理监测结果，达到控制、优化生态环境的目的，促进环境可持续发展，奠定良好的经济社会发展基础，保护好绿水青山，造福子孙后代。

生态环境监测及环保技术对解决环境问题的价值主要体现在：一是降低企业运营成本，即企业利用环境技术创新积极开发各种可以节约原材料与能源的产品、服务，提高使用原材料与能源的效率，同时回收产品，实现再生产、再利用，减少对生态环境的污染。二是推动环境技术改革，积极引进绿色技术，发展无污染、高科技的新兴产业，依托生态环境监测及环保技术改造能耗高、污染环境的传统产业。三是构建有机农业、生态农业等农业可持续生产模式，让农业经济和农业生态环境实现和谐、健康、稳定的发展。四是推行物质与社会的生态化生产，使用绿色经济发展模式，让经济增长、生态建设能够相互促进。因此，必须加强对生态环境监测及环保技术的分析、应用，开发并推广无废少废工艺、清洁技术、污染预防技术等，建立健全绿色环保生产系统，促成经济社会和生态环境之间的协调发展。

2 生态环境监测及环保技术的要点

生态环境监测会产生大量数据和信息，包含水监测和地面监测、空气监测以及地理信息等[2]。目前大部分地区都做到了生态环境监测全覆盖，借助地面监测技术进行生态环境在线监测，实时把握区域内的生态环境的实际情况，并通过分析监测数据帮助环境保护的实施。其中的基本前提在于获取生态环境监测数据，当下在监测生态环境、保护生态环境的过程中主要使用色谱、光谱和3S等技术手段。

2.1 色谱技术

色谱技术的常见方法有液相色谱分离、气相色谱分离、毛细管电泳等，例如在监测水环境时使用气相色谱技术方法，分离监测水中的有机物，如PHAs(多环芳烃类)。目前国家还建立通过高效液相色谱法测定环境空气里的醛酮类化合物的标准。

2.2 光谱技术

光谱技术在监测水环境方面也发挥了重要作用，主要有紫外-可见吸收谱、原子发射光谱、原子吸收光谱、荧光光谱等技术方法，通过利用各种物质的独特光谱进行物质的定性或定量测定。国家已经建立数十种利用光谱技术监测水中污染物的技术标准与规范，例如测定水中的铁离子含量时使用邻菲啰啉分光光度测定法，使用紫外分光法测定水里的硝酸盐氮，利用甲醛肟分光光度法测定水里的锰等。

2.3 3S技术

3S技术是遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)统称为3S技术，在生态环境监测及环保领域得到广泛应用[3]。

RS技术应用于生态环境监测时主要通过卫星实时远距离监测，基于电磁波的改变判断所监测空间的生态环境形成的动态信息，借此预判区域内的生态环境发展。在监测时使用RS技术的扫描功能、拍摄功能，可以采集监测区域内的各方面内容信息，包括植被生长情况、森林覆盖面积、生态环境污染指数以及气温闭环等。例如在对山西省森林资源展开生态环境监测作业时，通过RS技术既能实时监测山西省森林覆盖面积的增减情况，又能分析可能发生的生态环境变化，为开展环保工作提供可靠的参考。当森林中发生严重自然灾害时，利用RS技术能够在最短时间里报警，完成生态环境保护目的，节省监测生态环境的成本。

GIS技术应用于生态环境监测主要是为了收集、整理地理信息中形成的数据，通过计算机系统构建地理数据信息存储平台，实时监测、实时管理地理信息。在数据平台的运行中不仅可以分析地理空间的生态环境问题，处理生态环境问题信息，还能实时动态化管理空间的生态环境动态信息。所以GIS技术是非常重要的生态环境监测技术，监测中心要充分掌握这一技术手段，在实践应用中体现GIS监测地理信息的功能，确保地理信息监测满足及时性、真实性的要求。

GPS技术应用于生态环境监测，可以凭借技术特征与优势建立全球定位体系，实时监测生态环境，同时确保监测所得数据信息达到及时性、真实性的标准。在GPS技术的应用中，通过和卫星构建的全球定位系统，借助三维导航能力建立生态环境监测的全球化监控系统。GPS技术和RS技术相比可以及时收集生态环境的动态信息，在监测不同区域生态环境时全方位监测、管理生态环境。

3 生态环境监测及环保技术的信息化应用

在当今的网络信息时代，夯实生态环境监测的网络建设基础，是不断强化生态环境监测及环境技术应用的必然选择[4]。环保信息化建设是现阶段保护生态环境的基础性工作之一，在环境管理转型阶段应将信息化视作重要手段，基于环保系统推进信息标准化，借助信息化技术手段更好地服务生态环境的监测与保护。山西省根据顶层设计、系统开发、网络建设以及数据管理的一体化原则，积极推进生态环境监测及环保平台建设，通过促进资源整合、深化技术应用提高生态环境信息利用率，构建生态环保云平台、生态环境数据库，针对监管污染源、监测生态环境质量、监控预警生态环境风险、应急处置生态环境事故等核心业务进行数据的集成、分析、挖掘，持续提升生态环境监测及环保的信息化水平。

3.1 加强平台建设

按照山西省政府与环保部门提出的推进“互联网+”行动、建设生态环境大数据等要求，生态环境监测中心主动承担任务，根据生态环境数据资源促进虚拟数据的动态扩展和系统整合，建立共享资源、集中管理、动态管控的智慧系统，为监测生态环境、预报预警空气质量、监控预警生态环境风险等提供支撑，保证最大限度发挥上述生态环境监测及环保技术的价值。

3.2 促进资源整合

遵循消除数据孤岛、统一管理平台、整合信息资源的基本原则，针对全省的生态环境保护数据和相关业务应用系统做出云化迁移部署，拓展吸纳其他部门、科研院校以及企事业单位、互联网中的生态环境保护数据，实现数据信息的上下联动和互联互通，汇聚水、大气、土壤以及固体废弃物、噪声、自然生态等信息数据，挖掘数据应用价值，构建囊括监测生态环境、在线监控污染源、监控预警工业生产环境风险等方面的生态环境管理应用系统，支持对生态环境形势的准确监测预判、生态环境监测信息的及时发布、生态环境污染治理与保护的有效开展等。尤其是建立工业生产有毒有害气体监测预警体系，全天候在线监控工业企业、重金属企业的有毒有害气体及金属污染因子，监控突发大气环境污染事件，防范环境风险。

3.3 深化技术应用

除了常用的色谱、光谱和3S等技术手段，在生态环境监测及环保工作中要注意这些技术与先进大数据技术的融合应用，促进信息共享，推动生态环保政策的实施，发挥“互联网+”环保技术的作用。所以相关部门需要进一步明确职责，尤其要明确主体责任，整合数据产生者、使用者，完成生态环境数据信息更新工作；依托监测所得数据信息开展环保工作，进行数据加密处理，安全、规范地使用数据；加强数据的储备和更新，共享数据信息，同时长期保存数据信息，在环保工作中发挥积极作用。在预测生态环境的未来情景时还可以引入综合模拟模型，通过智能技术的辅助收集数据、分析数据，提供更可靠的技术支撑，不断优化生态环境管理[5]。

4 结语

当今时代，解决生态环境污染问题是重难点工作，只有采取科学有效的技术手段优化生态环境，才能实现可持续发展。从当下的环保工作来看，主要在于控制大气污染和污染物排放等，还应在生态环境监测中保证所用技术和设备能够满足要求，提升环保工作的全面性、精准性，多角度落实生态环境监测及环保技术的推广工作。另外，通过构建“互联网+”环保技术体系，共享生态环境数据信息，提高环保工作的科技含量，保证顺利开展环保工作，促进生态环境监测及环保的信息化、智能化，创建健康绿色的生态环境。今后要继续加强对生态环境的监测，灵活使用环境监测及环保技术，不断提高生态环境质量。