环境监测技术的应用现状及发展趋势

王子胜

（山东省莒南县环保局，山东 临沂 276600）WANG Zi-sheng(Environmental Protection Bureau of Junan County,Shandong Province,Linyi276600,China)

1 引言

环境监测技术是支撑和保障环境管理的基础，是环境保护工作的重要组成部分，是对环境质量进行跟踪监测的重要手段，根据监测的数据评定环境质量的现状以及发展趋势，及时预警和发现环境污染的状况，评估环境污染防治工程措施的治理效果，查找环境质量变化发展趋势产生的原因以及改善环境质量的措施。在新的历史时期，对环境监测工作也提出了新的要求，需要更多地去思考环境监测技术未来的发展方向，以充分发挥环境监测技术的作用。

2 环境监测技术的应用现状

2.1 生物技术

生物监测技术主要应用的是生物标记技术和PCR技术进行环境监测。生物技术在环境监测过程中具有明显的优势，可以通过生物与环境之间的联系途径明确当前的生态问题，为环保措施的制定提供理论依据。现代化的生物技术属于交叉学科，生物技术主要包括分析生物学、细胞生物学以及微生物学等方面的内容，利用信息时代的计算机技术，将生物技术与环境工程进行有机融合，能够提升生物技术应用效率，保证检测精度。生物技术中的大分子标记技术灵敏性较强，具有广泛的预警功能和较强的追踪功能，该技术的应用可以为环境污染中的生物修复提供主要数据。PCR技术相对来说更加快速、简便，准确率更高，具有其他技术所不具备的优势，在当前环境污染治理过程中有极为广泛的应用[1]。

2.2 3S技术

3S技术是以遥感技术和全球的信息系统为基础构成的，强大的信息处理与信息收集能力是3S技术最为显著的优势，也是3S技术能够在环境监测过程中广泛运用的重要前提。该技术监测能力强大，处理速度快，可以获得广阔地域的环境监测信息，并将处理结果矢量化。但是该项技术应用成本较高，往往在一些大型环境监测或者整体环境分析过程中使用，在小范围环境监测或者具化的环境监测中则通常运用生物技术。例如，3S技术可以应用于水资源的管理中，通过对水资源相关数据的获取来得到水资源环境现状，包括生态环境变迁、水语言的模拟、水资源生态评估以及监测水体的沼泽和营养情况等。

2.3 信息技术

随着科学技术的不断发展，尤其是计算机技术的飞速进步，信息技术在环境监测领域中的应用越来越广泛，发挥的价值越来越大，极大地提升了环境检测的准确性和检测速度，解决了传统检测技术应用过程中的问题。在环境监测过程中，常用的信息技术包括无线传感器、网络技术以及SPS技术。其中，无线传感器网络技术可以有效进行环境监测基站与环境监控装置之间的通信与数据传输，从而实现全范围内的监控。SPS技术则可以进行远程操作，用于监测各种水文环境的污染情况，包括河流的水质情况以及河流的生态情况等。信息技术的应用极大地改变了环境监测技术运用形式以及应用方法，全面提升了环境监测工作的效率。

3 环境监测技术的发展趋势

近年来，环境监测技术领域呈现出数据处理、智能监测、生物传感器、三维激光雷达、无人机等新的技术特点。

3.1 监测仪器设备的自动化和智能化

随着人工智能的发展，环境监测设备在近几年得到了极大的发展，从未来发展情况来看，具有高精度、高速度、高效率的环境监测设备将会不断开发出来并投入使用，能够实现在线全自动化环境监测，智能化设计在线监测的方案和内容。在当前环境检测过程中，样品的前处理过程比较复杂，耗时较长，而且测试灵敏度较差，准确度存在一定的问题。比如，全球卫星定位系统中的红外线遥感技术、地理信息技术等辅助手段的应用，以及超声波提取、衍生化、旋转蒸发、固相萃取等高效安全的样品前处理技术的使用和大型高精密分析设备与仪器的引入，都可以有效提升数据监测的准确性，缩短样品分析的时间，保证样品监测的效率。

3.2 基于大数据融合的多介质环境与生态系统感知技术

大数据、物联网、云计算等新一代信息技术的突破发展，为环保信息化建设注入了新的活力。该技术主要利用智能多元化环境传感器、深度挖掘和模型分析、智能管理决策和信息技术等创新，通过大规模的系统应用和大数据服务，实现监测数据的交互，建立统一的环境监测数据库，利用大数据指导环境监测技术的选择以及环境监测方案的应用，加强信息交流与互相学习，全面提升环境监测水平和环境监测技术应用效率，使环境管理从粗放型向精细化、精准化转变，从被动响应向主动预见转变，从经验判断向大数据科学决策转变，真正形成源头防控、过程监管、综合治理、全民共治的环境管理闭环，从而实现从“数字环保”向“智慧环保”的跨越[2]。

3.3 光学遥测技术获得广泛应用

进入21世纪后，光学遥测技术获得广泛应用，开始构建典型区域大气环境综合立体监测网络。由于光电技术的巨大进步，光学遥测技术迅速发展，环境监测技术进入新的发展阶段。光学遥测技术通常能够远距离监测目标环境状况，避免了取样、预处理以及实验室检测等烦琐步骤，极大地提高了环境监测效率。2005年以来，差分吸收光谱（DOAS）、可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）、傅立叶转换红外光谱（FTIR）、激光雷达（LIDAR）、卫星遥感等光学遥测技术获得广泛应用[3]。

目前我国环境监测单项技术已取得重要突破，初步形成了满足常规监测业务需求的技术体系。研发的部分高端科研仪器，如气溶胶雷达、单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪等已得到应用，并自主构建了我国首个大气环境综合立体监测系统。基于生物、质谱、色谱的环境监测手段也迅速发展，共同奠定了我国现代环境监测技术体系的基础。近年来，我国在卫星遥感、激光雷达等环境监测技技术领域已达到国际先进水平。

3.4 加强对环境中有毒有害污染物质的研究

随着时代的不断发展以及治理力度的不断深化，环境污染治理的重点也随之改变，从近些年来看，我国一些地区的有毒物质和有害物质对环境的污染十分严重，比如，半挥发性和挥发性的有机污染物、化工厂排放的污染气体以及一些高精密加工行业的废水污染等。这些污染相对来说治理起来比较困难，传统的污染监测技术以及污染治理方法已经无法满足这些有毒有害物质监测和治理的需要，而且这些物质对环境的破坏是极大的，处理起来难度也极大。所以，必须要加强对有毒有害污染物的监测与研究，加强污染物的监督排查力度，做好环境污染治理工作，针对污染产生的源头进行处理，保证环境总体质量的提升。

4 结语

综上所述，在我国环保事业不断发展的今天，加强先进的环境监测技术的应用已经刻不容缓，环境监测技术的先进性以及针对性也会不断增强，在社会各领域的应用也会更加广泛。本文主要通过对环境监测技术的应用现状进行探究，指出当前环境监测过程中存在的问题以及当前主要应用的环境监测技术，指出未来环境监测技术的发展趋势，希望能够不断提升环境监测水平，提高监测效率和监测质量，保证监测结果的准确性和科学性，促进环境监测工作的技术优化，提升环境监测的科学性，为我国环境保护工作的发展提供科学依据。