环境保护在线监测技术及其发展趋势

汤雷，潘正一(连云港市灌南生态环境监测站，江苏 连云港 222500)

1 在线监测技术的概述

环境在线监测系统是具有在线自动环境监测以及环境预警等多种功能的信息平台，综合性较强。此系统是将在线自动分析仪器作为中心，将GPRS无线数据传输技术、自动控制技术以及现代传感器技术等等多相技术相结合，为其在线实时监测环境提供支撑的功能。当前，在线监测技术已经在很多环境监测方面普遍应用，比如：空气质量监测、环境噪音监测和水质监测等。此系统遵循总量管理和总量控制的基本原则，将在线监测污染源作为重要基础，实时监控对象的污染物，再利用无线网传输技术对排污单位的实际情况进行实时追踪。

2 环境监测中在线监测技术的特点

2.1 污染源在线监测系统的特点

在环境监测中通过科学应用污染源在线监测及视频监测系统，能够获得精确的企业污染排放信息，而且通过实时影像的方法将污染信息向环保信息中心进行传送。这样环保监管部门就能实时、全面的监管企业。在科技日益发展的背景下，在环境监测工作中也运用无线传输技术，其有着很强的适用性。其投入的成本也较少，可以远程监控，充分利用无线传输，积极完善在线监测系统，以确保可以将企业的具体排污情况实时转孔，再在这个基础上正确判断环境监测工作，而且为今后的保护措施和治理措施制定提供有力的依据。

2.2 具有预警功能

在环境监测工作中通过科学应用在线监测技术能够真正实现人性化的预警和报警功能。在线监测技术能够在出现环境污染事件时，第一时间告知管理者有可能发生或者已经发生的环保事故，以确保有关工作人员能够迅速准确把握污染事件。并且在线监测技术也能够对环境现状进行自动评估，再对很多污染物排放概况进行全面汇总分析，及时获得污染物排放口的信息。若企业排污量上升，那么在线监测技术就能很快预警，接着环境监测部门就能立刻采取一些行动，进而强化环境监测效果，降低环境污染事件的发生，大大的提升环境保护工作效率。

2.3 实现对污染源的科学规范管理

当前，不管是国家还是地方，其各级环保部门都对环境统计报表以及排污申报等等提出要求，全面掌握企业的所有资料信息，以做到实时跟踪企业污染情况以及生产状态。此外，如果想要真正实现科学规划管理污染源，也要注意以下几点：

第一，必须要对污染数据和报警系统实施综合数据分析以及汇总，这样就可以为保证环境在线监测工作正常开展奠定坚实的数据基础。

第二，管理者在环境监测工作中必须要重视企业排放口，提升对其监督管理水平。并且也要采取有效的应对措施，对企业超标排放以及污染排放等多种状况进行动态监控，针对设备关闭等重要指标，监测人员也要进行科学的统计分析，以保证环境监测工作得到完善的数据服务。

第三，必须要对受控企业增强污染物管理，还要科学预测企业的排放总量以及今后的发展趋势，只有这样才能为企业后期的监督管理工作提供有力支撑。

第四，监测人员也要定期汇总分析区域范围以内的污染物排放总量，要积极加强统计分析能力，迅速掌握排放趋势，以做到实时监控管理，而且为确保区域环境监测工作稳定开展打下一定的技术基础。

3 在线监测技术的具体应用

3.1 在水质监测中应用

3.1.1 在监测水质毒性中应用发光菌

对于监测水质毒性来说，发光菌是主要生物。发光菌的显著特点是在正常生理情况下可发射荧光，发光菌处在恒定环境中，发光频率和强度不会发生变化。若发光菌所处的环境有变化，特别是在于有毒害性的物质发生接触后，就会降低其发光强度[1]。有害毒性物质浓度与发光菌的发光强度呈反比，有海毒性物质浓度越低，那么发光菌的发光强度就越高。科研人员对发光菌的环境敏感性进行充分利用，将其当作监测水质毒性的生物。

3.1.2 在监测水体污染物含量中应用生物传感技术

生物传感技术应用的核心设备是生物传感器。该设备的基本原理是：一些固化生物活性物质和待测物质产生反应，通过将信号放大装置和能量转换装置进行转化，而且输出电压信号，以此获得污染物的有关信息，如浓度信息以及属性信息等。现如今，有关生物传感器的识别方法的科研成果不断增加，如采用聚乙烯醇凝胶包埋方法将酵母进行固定，再与溶液相溶，然后将溶解氧探头插进溶解，最后对生物耗氧量做出准确测量。

3.1.3 在监测有机物浓度中应用紫外荧光光谱技术

应用紫外荧光光谱技术能够对水体中的有机污染物浓度进行监测。此技术的基本原理是：利用对物质被紫外光照射后的反射光进行监测，对物质实施定量与定性。紫外荧光光谱技术具有诸多特征，比如：灵敏度以及精确度较高等。在监测技术水平不断改善的背景下，叶绿素荧光测定方法随之出现。叶绿素荧光检测技术能够很快准确监测中水体中的叶绿素含量，对水体污染进行预警。

3.2 在大气监测中应用

3.2.1 监测大气中的重金属含量

大气中包含的重金属通常具有较强的不可降解性以及生物累积性，既对生物的正常生长起到抑制作用，又能够跟随呼吸系统进到人体内，对生理健康造车严重的危害。通过科学评估和分析大气环境危害，能够对大气污染问题进行科学预防。最为广泛应用的技术包括离子质谱法，还有电化学分析法等，就离子质谱法来讲，其常见的有电感耦合以及原子吸收光谱法等[2]。并且，大气重金属监测设备种类也不断增加。

3.2.2 监测大气中的二氧化硫浓度

大气污染物通常包括氮氧化物以及烟尘等。而导致酸雨的根本原因是二氧化硫，有相当大的危害性。经过长时间的实践积累以及理论沉淀，针对大气中二氧化碳含量我国已经拥有许多完善的监测技术以及设备，为明显改善大气环境奠定坚实的基础。

4 我国环境在线监测技术存在的主要问题

4.1 环境在线监测结果不全面

环境在线监测技术是一种自动化技术，往往依赖各种类型的监测仪器来分析污染情况，再向电脑终端进行传输，供人们参考。环境在线监测技术是新兴的技术，存在问题是不可避免的，重点是人们怎样将问题成功克服。环境在线监测结果不全面，是指一个在线监测点仅仅可以对某项指标进行监测，单纯的监测水质或者空气浮尘颗粒情况。不能在同一时间在线监测多项指标。若在同一时间在线监测多项指标，就必须要分别投入各种类型的监测仪器设备，这样就容易导致不同仪器设备之间产生干扰，而且增加投资力度。

4.2 国家需加强对环境在线监测工作的支持力度

目前，国家对环境在线监测工作的支持的总体支持力度尚显不足，具体表现在投资仍然较少。国家没有增加对环境在线监测技术的投资力度，这样环境在线监测技术就不能随着社会的进步而及时更新。现阶段，环境在线监测设备价格相当高，很多小型企业支付能力不足。这样就有可能不能有效监控小企业污染的实际情况。

4.3 环境在线监测工作缺乏有力的后续支持

环境在线监测工作后续工作主要是指监测到环境问题后治理该问题的工作。我国许多地区都已经开展环境在线监测工作，然而容易忽视治理后续环境问题的工作。环境在线监测工作的主要目标在于指导环境治理，若不能及时做好后续环境治理工作，就等同于未做环境监测工作。

5 我国环境在线监测技术的发展现状

环境在线监测系统经过长期的发展，已经相当完善，取得该成就主要依赖地理信息系统的完善以及仪器仪表的智能化。然而只是有发展依旧不足，随之会出现许多问题，就必须要利用规范化才可以解决。我国环保总局先后编写很多规范性文件，然而制定规范的速度与应用发展都存在滞后性。这是由于我国特有的情况而造成的。我国仪器设备种类各种各样，而且因为各个地区都有较大的差异性，很难真正实现统一规范，对于相同指标的测量由于使用不同的方法而造成结果不同。不统一的数据易造成测量技术人员不相信仪器测量的精确性以及数据的真实性，若不能迅速处理该情况，就容易存在安全隐患，加大环境保护工作的开展难度。

除了以上问题，也要重视其他的问题，即系统方案不够全面。大气环境自动监测是规模很大的工程建设项目，因为缺乏丰富的经验以及技术水平低下，在制定方案过程中会出现一些小错误，造成系统计划缺乏科学性和完整性，而且匆忙动工看，容易导致系统相当粗糙，导致后续的改造扩展工作不能顺利进行。当前，我国环境在线监测技术依旧不具有较强的针对性以及目的性。

6 环境在线监测技术的今后发展趋势

6.1 无机、有机结合，全方位监测污染情况

因为我国许多企业依旧是密集型的污染能力很强的企业，这些企业污染物中主要是有毒有害物质。因此，强化对有机物的监测，能够迅速将水或者空气中包含的有毒有害物质监测到。然而这是重大的难点，也是全球环境在线监测技术很难突破的问题，所以政府必须要对这个方面的投资引起重视，应该积极引进高素质的人才，与现有的科技研发人员扬长避短，结合对无机污染物检测技术，研究全方位高端的针对有机污染物的监测技术。

6.2 监测仪器设备缩小化，及时监测

现阶段，我国多数环境在线监测设备体积较大，而数据传输范围不大。有些企业只能对自己范围内的监测数据进行控制，这样就不能确保监测结果是完全真实的。我国在线环境监测技术今后的发展趋势是监测内容越来越全面、监测结果越来越严格、监测数据要求越来越及时、监测设备越来越便捷。今后的监测设备必须要缩小体，便于随身携带。作为监测人员，能够自己携带仪器设备，监测每个企业污染物的实际排放情况，这样就能确保监测数据的精确性，而且能够确保监测情况的时效性，防止因为数据不能迅速更新而导致环境治理工作被延误。

6.3 提升自动化程度，降低对人工参与的依赖

环境在线监测技术通常依赖监测仪器设备自动化的监测，然而当前我国环境在线监测系统依旧有许多过程是人工参与的。这样容易出现因为人为更改数据等等因素而造成监测结果不够真实。因此，今后的发展趋势必须要显著提升环境监测自动化程度，降低人工参与。这样既可以节约人力资源的资金，又能确保数据的真实性。并且节约的人力资源资金能够在其他方面的研究开发中运用，获得良好的效果。在数据传送上，必须要增强数据传送的自动化水平。研究和开发对应的传送技术，让监测到的数据可以立刻向每个网络终端进行传送。

7 结语

总而言之，在当前我国环境监测工作中在线监测技术极大地促进工作开展，此技术可以实时监控和测量监测目标，将数据变化进行全方位展示与记录。实现环境监测系统的不断优化，而且合理应用在线监测技术也能很快准确的确定污染源，为制定环境保护和治理措施提供关键的数据依据，这在很大程度上促进我国环境信息化建设，也进一步加快环保事业的改革创新成功转型。