环境在线监测存在的问题及措施

秦皇岛市科为环保科技开发有限公司 李航

在当前的环保管理工作中，环境污染的实时监测技术是非常关键的环节，可以有效监测和查找污染源，有针对性地进行环保管理工作和为制订污染源整治实施方案，提供了有效的技术手段和数据支撑。由于市场经济的迅速发展和科技的不断进步，在环保问题越来越凸显的今天，与环保管理相应的科技也在不断发展与完善。在线监测技术可以应对目前多发的环保问题，对目前环保监督管理、整治与防范有着很大的辅助意义。

一、大气环境在线监测技术概述

环境在线监测技术形成于20世纪中期，人类运用环境在线监测技术，在水体检测、城市空气质量监测、噪声污染检测以及各类环境监测管理等工作中，均获得了满意的结果。20世纪中后期，世界许多发达国家已逐步构建起了环境保护自动监测系统体系和城市生态监测系统体制，运用环境保护自动监测技术准确发现了城市空气、水体及其自然环境的变动状况并有效实施了管理措施，为人类工作生活环境质量甚至是整个世界生态环境质量提供了有力的保证。由于现代工业社会的日趋发达，大气污染情况也日趋严重，在大气环境中可挥发性有机物的浓度愈来愈高。可挥发性有机物通常指的是在大气环境中进行光化学反应的有机物质。尽管近年来，随着我国的管控力量逐步加强，以及人民环境意识逐步提高，大气环境中的臭氧浓度及其粒子浓度已受到了较好的控制，但可挥发性有机物的总排放量却仍然呈现出日益增长的态势，且挥发型污染对大气环境的负面影响也日益突出。大气环境中可挥发性有机物含量存在很大的变动范围，同时内部成分结构又复杂多变，不同类型的成分有着不同的活性，所以在对大气环境开展取样研究时，存在很大的困难。首先，对可挥发性有机物的总数开展检测，如对总有机碳、总碳氢化合物、总挥发性有机质等；第二种，对可挥发性有机物中的单组成部分(单因素)或多组成部分(多因素)开展检测，如对苯系物和有机溴化物的发生开展检测。经过对以往的检测工作结果进行了汇总，发现在对大气环境中可挥发性有机物进行检测工作时，主要存在如下问题：第一，汽车废气的污染持续时间并不稳定，且许多空气污染事故均属突发事件，空气污染源瞬间释放，因此检测的采集时效性并不高，一般工作人员也很难收集到空气污染程度最高时段的空气质量样品。其次，由于环境监测工作人员在现场很难使用测试管、试剂盒等监测设备，对空气中可挥发性有机物进行定性和定量。所以想要更深入地从根源上了解大气环境中各类有机污染物的释放状况，就必须通过专门的仪器设备，对大气环境中可挥发性有机物不同组成成分的污染物含量进行监测解析[1]。

二、大气环境在线监测技术分析

（一）膜萃取气相色谱技术

气相色谱科技是当前阶段对大气环境实施在线监测时，最常见的监测技术手段，也是目前使用范围最大的监测技术手段。使用气相色谱科技，可以很好地实现对大气环境进行定量分析。由于当前科学技术水平的迅速发展，目前气相色谱技术已发展得相当完善。使用这一高新技术，已经可以很精确地检测出大气环境中可挥发性有机物的成分和浓度。但气相色谱技术也有相应的弊端，比如在气体采集和运输过程中都具有相当的困难，并且在对空气中复杂气体进行检测时耗费了巨大的时间和成本。

（二）质子迁移质谱技术

质子迁移质谱技术应用的重点，是利用化学软分离高新技术，对气体结构成分和结构浓度加以解析。质子迁移质谱装置一般由电离源、漂管反应器和空气质谱单元所构成，当中电离源会形成巨大的水合氢离子。水合氢离子在通过漂管后，与室内空气中样本发生了质子转移反应。在经过质子转移反应后，室内空气中的有机质从分子态转变成为分子态，生成的气体分子在经过离子检测器后，就可以实现结构成分和浓度解析。而因为水合氢离子可以和室内空气中大部分的可挥发性有机物实现融合，所以这项高新技术尤其有利于实现对室内空气可挥发性有机物的在线检测。质子迁移质谱检查的最主要优点就是可以垂直进样，而且反应速度快，精确度高，且分析时限短。所以当质子迁移质谱分析仪商业化普及后，在许多应用领域中都具有不错的使用前景[2]。

（三）傅里叶变换红外光谱技术

傅里叶变换红外光谱科技也叫作FTIR科技，它属于一种中远距离的光学遥感科技。在测量过程中，通过使用傅里叶变换，干涉信息就可以被很快地变换成光谱信息。而因为红外波束的吸收峰涵盖了很多分子波束，所以傅里叶变换红外光谱科技可以较好地运用于多组分气体的测量中。而开放傅里叶变换红外系统，将傅里叶变换红外光谱科技和开放光路技术相结合，一方面可以吸收高光强，同时也高效扩大了遥感覆盖范围。傅里叶变换红外光谱技术的主要优势，是对室内外空气质量中高浓度可挥发性有机物的检测精度高、稳定性好，不过也具有相应的缺陷，如对室内外空气质量中低浓度可挥发性有机物检测时，就会产生很大的偏差。

（四）差分光学吸收谱技术

差分光学吸收谱线技术一般由灯光发送控制系统、灯光接受控制系统、光谱仪控制系统、信息接收系统和数据处理系统等构成。因为大气中的气体分子会吸引灯光，被吸引后的灯光传输能量进入控制系统后，光束在固定波段内有衰减现象。用光谱学控制系统和检测器在把光束的光信息变换成电信号的同时，可以对光柱进行分析和测量。使用差分光学吸收谱线技术，可以对城市大气环境中的可挥发性有机物进行分析，不但可以判断城市大气环境中某些挥发性污染物的产生方式，还可以比较精准地判断出其组成的物质浓度，并已达到了良好的检测效果。目前，差分光学吸收谱线技术已经成功与汽车消防系统相结合，可以实现在车载灭火或紧急救援中的有毒气体检测，被广泛应用于各类危险气体泄露的紧急处置中[3]。

三、环境实时监测技术的广泛使用价值

（一）对环境监测的手段进行更新

环境实时监测技术的使用，能够把环境数据的检测时间合理的拼接起来，改变了以往数据在时间上存在的离散状况，从而构建起了更大尺度的环境监测网。同时，这些技术和现代化的互联网技术实现了融合，使监测的效果和管理水平都获得了显著的提高。

（二）更好地解决环境纠纷与仲裁问题

随着中国工业化发展水平的日益提高，因工业污染而产生的环保纠纷问题也日益增加，而环境污染的在线监测技术就能够很好地解决这一问题[4]。

四、环境在线监测技术存在的问题

（一）在应急方面的监测技术先进性不够强

目前，中国的环保现场监测中还缺乏一个完善的应急技术体系。由于许多指标都必须对现场实施快速、动态性的监测，如果发生了相当重大的环境污染事故时，目前的技术手段还不能达到应急的要求。由于应急分析系统的建设成本比较高昂，在设施的选择和制度的建立等方面也还存在着相当的差异。另外，国家目前所使用的各种仪器技术都还不够标准，甚至连大量的监测数据也是不能定量使用的。

（二）监测结果缺乏全面性

环保在线监测技术是一个零点五自动性的环境监测技术，主要是利用各种电子检测装置，对环境污染的具体状况进行检测和分类，进而将信息记录在汽车的电子系统当中，为人们提供依据。它作为一种新型的科技形式，在具体的使用过程中也必然会出现相应的制约性问题，其对检测结果的不全面性便是一种较为突出的体现，主要表现在对每一个监测点上检测指标体系的设定往往相对片面。举例说明，在检测流程中只可以对空气中的浮沉指数或是直接对水体状况进行检测，而每一项的检测指标界限都较为明确，目前还不能应用多项技术指标一起检测。这是因为应用多项技术指标一起检测，必须投入更多的检测仪器设备，而设备间又会形成交叉影响，从而造成花费的加大[5]。

（三）管理制度尚不全面

环境在线监测技术的成功实现，一定需要有健全的管理体系进行维护，保证在检测过程中设备的有效、平稳和安全进行。由于目前还不能制定相对健全的管理体系，对环境污染在线监测技术的约束和监管力量也不足，特别是在设施的维护和保养方面也没有相关的管理体系，使得许多环境监测设施处在闲置的状况，导致了巨大的资源浪费。

（四）需要较高专业素质的技术人员

环境在线监测技术的开展，对科技人员本身的操作能力和综合素养都有着更高的要求，所以科技人员的素养水平也直接影响到环境监测技术作用的发挥。就当前中国环境在线监测技术的发展情况分析，技术素养偏低也是很常见的情况，其中有主客观两个层面的问题。一方面，国家目前对环境在线监测技术的研究开发工作重视程度比较高，但另一方面，国家在环境科技培训方面的重视程度还不足，再加上当前中国环境在线监测技术系统还不能很完整地建设起来，对科技人员的培养也不够到位，从而影响到了科技人员本身素养的提升，也限制了中国环境在线监测技术作用的充分发挥。

五、对环境在线监测中问题的处理

（一）提高环境在线监测技术的应用水平

随着中国科技水平的日益提高，环保在线监测信息技术的产生和开发，为中国环保管理提供了有力的科技基础保障。由于目前中国已经发生了相当严重的空气污染等环保问题，环保监督管理机关一定要对环境监测工作提高重视，不但要关注在线监测信息技术的使用和研发，而且还要对与环境监测工作有关的法律法规加以了解，根据有关法规的要求开展环保监测技术工作，确保自然环境在线监测技术功能的有效实现。在环保在线监测信息技术的具体实施使用中，科技人员要通过进一步了解情况和汲取成功经验，提高自己的操作能力。环保监督管理机关要通过综合各层面原因，给科技人员创造更为优越的环境监测条件，使环境监测工作的规章制度能够得以更有效地贯彻，由此来提升环保管理工作的整体效果，以达到人与自然和谐相处的目的[6]。

（二）对已有的技术管理系统加以优化

环境在线监测技术的使用，一定要有健全的科技管理制度加以制约和保护。所以，国家要对现有的技术管理制度加以健全，并对在环境监测中需要使用的装置和仪表进行定时的检测和校正，以此来增强仪器设备在使用过程中的精确性，避免在监测过程中发生数据处理不正确的现象。此外，根据环境监测的有关规定，科学合理地应用环境在线检测技术，严格地依照相应的技术规范加以实施检查，并加大新科学技术的研究和探索，对环境污染在线监测技术加以持续地研究创新，推动环境监测服务质量的持续改善。

（三）保障环境在线监测技术的资金需求

环境在线监测技术在中国的使用还处在初期的起步阶段，而且目前在全国许多地方都还不能建设起相关的配套设施。所以我们必须在全国不同的地方建造相应设施，以提高在线环境监测工作的顺利进行。同时，还必须加大环境在线监测技术数据采集和大数据分析的力量，对所监测到的环境数据做出更深入的剖析，并由此来为今后环境治理工作的实施提出更科学合理的依据。另外，在发展环保在线监测技术方面，我们国家还需要加强研发力量，增加技术投入，确保最先进的科技成果能够被运用到环境监测当中来，从而确保环境监测工作能够更加成功地进行下去。

（四）加强环境在线监测技术监测人员的教育与培训工作

环境在线监测技术的使用，由于采取的是手动监测的方法，尽管降低了环境检测部门技术人员的工作量，但也对环境检测技术提出了较高的要求。所以，环境在线监测技术的使用，就需要科技人员一定要具备科学的组织能力和较高的社会责任感，如此才可以保障环境检测项目的有效实施。同时环境监测部门还可以通过与教育界进行协调，组织专门的技术培训人员深入到环境监测部门当中，对科技人员进行专门的教学和技术培训，以提升科技人员的整体素养，并激发他们的工作主动性。同时也要进行经常性地评估和激励工作，让科技人员得到更多的参与机会。另外，检测人员在使用环境现场监测技术后，一定要根据相应的注意事项和作业程序实施，保证检测工程的圆满完成。

六、大气环境在线监测技术未来发展趋势

随着中国工业化建设进一步推进，国内外大气环境的检测技术将步入高速增长时期。为有效地对大气环境实施管理，未来检测技术将呈现如下趋势：首先，大气环境的检测设备将越来越先进化和多元化。目前全国各省市均已开始进行大气环境监测，监测技术水平已经有所提高。但需要正视的是目前全国的检测方法总体比较落后，检测成果的准确性很低，无法实现对区域复杂大气环境的检测。随着中国社会经济的持续发展，再加上政府投资建设经费的日益增多，在未来必须全面地加大对设施的建设投入、监测精确度和日常保障能力等加以综合考量，积极构建全国室内空气质量监测大数据管理平台，比如建立紧急救助信息管理平台、大气检测数据发布平台等。在未来的信息平台构建进程中，应充分利用现代网络和信息化技术手段，根据各种合理可行的扩散溯源模式，构造出可以对室内空气环境进行即时监测、警示的大数据平台系统，从而更好地完成对空气监测、监测系统的智能价值升级。

七、结语

环保在线监测科技的广泛使用，在极大程度上克服了传统环境监测方面的科技缺陷，大大提高了环境监测的工作效率，并完成了实时性与动态式的监测，促进了环境监测科技的创新和发展，为环境保护工作和生态建设提供了十分科学的支持。然而环境保护在线监测技术在实际使用中也面临一定制约性问题，因此，必须加以有针对地完善并由此科技来提升中国的环境保护管理水平。