生态环境保护中环境监测技术的应用研究_刘志敏.pdf

202313环境工程54Modern Chemical Research当代化工研究202313环境工程54Modern Chemical Research当代化工研究生态环境保护中环境监测技术的应用研究刘志敏 谢静（山东省滨州生态环境监测中心 山东 256600）摘要：环境监测技术的应用，能够为生态环境保护工作的开展提供更为科学的依据。为提升生态环境保护工作的效果，本文以环境监测技术为主要研究对象，着重从监测技术的角度，对当前生态环境保护工作中的环境监测技术类型应用情况进行分析，提出融合物联网技术、加强实验室监测、综合大数据和微机械电子系统分析技术的措施，希望能够为环境监测技术的优化调整提供一定的优化思路，提升生态环境保护工作的开展效果，实现可持续发展的目的。关键词：生态环境保护；环境监测技术；监测系统中图分类号：X834 文献标识码：ADOI：10.20087/ki.1672-8114.2023.13.018Research on the Application of Environmental Monitoring Technology in Ecological Environmental ProtectionLiu Zhimin,Xie Jing(Shandong Binzhou Ecological Environmental Monitoring Center,Shandong,256600)Abstract：The application of environmental monitoring technology can provide a more scientific basis for the development of ecological and environmental protection work.In order to improve the effectiveness of ecological and environmental protection work,this article takes environmental monitoring technology as the main research object,focusing on analyzing the application of environmental monitoring technology types in current ecological and environmental protection work from the perspective of monitoring technology,and proposes measures to integrate Internet of Things technology,strengthen laboratory monitoring,and integrate big data and MEMS analysis technology.I hope to provide some optimization ideas for the optimization and adjustment of environmental monitoring technology,improve the implementation effect of ecological environmental protection work,and achieve the goal of sustainable development.Key words：ecological environment protection；environmental monitoring technology；monitoring system加强生态环境保护是当前我国建设生态文明强调的重要内容。生态环境不仅包括自然环境，也包括公众赖以生存的人居环境。环境污染问题会基于生态系统的运行和循环对人们的身体健康和生活产生影响。以实现可持续发展为主要目标，需要加强生态环境保护的力度，规范人类活动。应用环境监测技术获得的数据，能够成为制定生态环境保护方案和战略的参考信息。1.生态环境保护中应用的环境监测技术类型（1）3S环境监测技术。3S环境监测技术主要是指遥感技术、地理信息系统以及全球定位系统集成的监测技术，三种技术在环境监测中能够互为补充，为环境监测工作的开展提供技术支持和服务。遥感技术主要是基于电磁波原理，应用传感仪器发送电磁波之后，在触及不同性质物体之后会发生辐射和反射，将这些发生变化的电磁波信号记录成像，就可以实现对于地面景物的有效识别1。地理信息系统主要能够基于计算机技术实现对地理分布数据的采集、储存、管理和分析。依据既定的软件系统程序，能够实现对于耕地、植被、绿地等生态环境发展现象的监测2。全球定位系统在环境监测工作中较为常见，能够基于全天候的测试工作来为环境监测工作的开展提供更精确的数据信息。在水资源应用中，主要可以实现流域水文的模拟、生态消耗水量的分析以及对水资源的评价等部分，通常需要通过遥感技术与定位系统来实现监测；在湿地研究中，主要应用多相化遥感动态监测技术获取湿地信息，利用地理信息系统的空间分析功能来实现对于数据的管理和更新；在大气环境监测中，3S监测技术能够在获得监测数据信息的基础上，用于编制更清晰明确的城市大气污染源分布图。（2）物理化学技术。物理化学技术在环境监测工作中也较为常见。物理监测技术主要是指应用相应的监测设备，实现对监测区域范围内热、光、电磁辐射、噪声等环境污染指标数据测定的技术。通过对这些物理因子强度以及能量的测定，能够了解环境污染中各类物理因素所占的比例。对于物理监测技术的应用，主要可以通过相对应的监测设备来实现，通常需要严格遵循各类设备的操作规范和方法应用流程3。而化学监测技术主要是针对容易造成环境污染的根本因素，以监测环境范围内化学因子浓度的方式来达到识别化学污染成分的目的，是当前环境监测中应202313环境工程55Modern Chemical Research当代化工研究202313环境工程55Modern Chemical Research当代化工研究用最为常见的技术方法。当前常用于环境监测的化学监测技术，以常规化学分析法、仪器分析法为主。其中，常规化学分析法以滴定法最为常见，仪器分析法以光化学分析、电化学分析、色谱分析方法为主。基于环境监测的主要污染物不同，用于化学监测的方法种类也存在区别。对于环境中的总磷、总氮、游离氯、硫酸盐、亚硝酸盐等物质含量的监测，主要通过光化学分析法来实现。光化学分析法包括分光光度法、原子吸收光谱法等。分光光度法能够实现对于环境中的总磷、总氮、游离氯、硫酸盐、亚硝酸盐等物质含量的监测；原子吸收光谱法拥有更高的灵敏度，且在实际监测中受到各类干扰因素的影响较小，能够实现对于监测范围内环境多种元素的监测分析。对于大气及烟道废气、水体空气中氟含量的测定，主要应用电化学分析法来实现。电化学分析法主要包括离子选择电极、库仑分析、微库仑分析、极谱法以及溶出伏安法。对于土壤中残留农药以及其他有机物的检测、大气及水体中有机污染物的检测，主要通过色谱分析方法来实现。色谱分析法是一种快速分离分析技术，当前较为常见的色谱分析法以液相色谱法为主；对于水环境中的氟化物、氯化物、亚硝酸盐等指标，大气中的二氧化硫、氟离子、氯离子等污染物的检测，可以通过离子色谱法来实现；对于水质中各种低含量元素的检测，可以通过电感耦合等离子体质谱等无机质谱的方法来实现。（3）生物监测技术。生物检测也是一种能够有效满足环境监测目的的技术方法。当前常用于环境监测的生物监测技术包括动物监测法、植物监测法以及微生物监测法。动物监测法通常应用蚯蚓这一动物来实现对于土壤环境的监测。蚯蚓对于环境有着较高的敏感性，能够察觉到土壤中是否含有铅以及农药等有害物质，且蚯蚓体内的镉物质主要是受到土壤中镉元素含量的影响，因而可以通过蚯蚓来实现对于土壤污染情况的监测。植物检测法主要是指环境受到污染的情况下，植物自身的生长状态也会发生一定的变化。可以通过植物呈现出来的较为明显的症状来判断造成环境污染的主要因素。在环境受到污染的情况下，植物表面会呈现出明显的伤斑、呼吸作用变强、植物构成成分发生变化等方面的症状4。例如，当空气中二氧化硫的含量超过标准时，水杉、杜仲、苔藓等植物的叶子维管束鬼出现伤斑，且伤斑呈现块状；当氟化物含量超标时，梅、郁金香、杏等植物的伤斑以红褐色或浅褐色为主。微生物监测法主要是基于微型生物群的敏感性特点，通过微生物群落在环境受到污染情况下发生的变化实现监测的。通过对环境中的霉菌、放线菌以及细菌等污染物的监测，结合群系微生物的数量和结构特征，对环境受到微生物群系污染的程度和状况进行全面综合地评价。例如，在水环境监测中，微生物监测法以聚氨酯泡沫塑料块法为主，在向水体中投入具有聚氨酯物质的泡沫塑料块之后，收集水环境中的微型生物，以此来实现对于微生物群落进行监测的目的。2.生态环境保护中提升环境监测技术应用效果的措施（1）加强物联网与监测技术的融合联动。物联网能够基于网络信息以及数字技术来构建一个能够覆盖更广范围的网络架构，将物联网与环境监测技术有效结合起来，重点结合当前环境检测中针对水质、大气以及生态环境指标的监测要求，提高监测工作的效率和监测结果的准确性。在水质监测方面，应用物联网技术，在安装传感器和各类监测设备之后，传感器获取到的信息能够依靠网络层将数据传递到应用层内。由应用层的软件程序来结合传感器位置、根据采集时间等信息进行分析，如果在分析的结果中发现与环境标准之间存在差异，在将这一信号传递给计算机系统之后，就能够及时发出预警信息，让管理人员及时针对相应的问题采取措施进行治理。基于此，可以在水质环境监测中构建预警模型的方式，在确保数据时间连续性的同时，也能够提高环境监测的准确性。在大气监测方面，由于空气的构成成分较为复杂，对其进行环境监测的内容也比较多。将物联网技术应用到大气监测中，能够直接基于气体传感器来对大气状况进行实时检验。在监测中需要事先设定监测气体的标准值。如果在实施监测中发现数据信息超过预设的指标标准，系统就能够直接将存在异常的数据和异常数据产生的位置信息传递到后台，让管理者能够及时了解监测区域可能存在的污染现象。在生态监测方面，应用物联网技术来实现对于环境的监测，需要将监测区域划分为多个分簇之后，应用传感器对各个分簇的温度、湿度、噪声等指标进行监测，然后直接将监测到的信息传递到后台的控制中心。在这一过程中，相关人员可以通过设置移动Agent节点的方式，应用网络创建二维定位表，让节点能够始终按照最佳的路径来实现信息的传递。结合物联网在各类环境监测工作中的应用情况来看，物联网能够为环境监测数据的传递提供一种更为简便的方法，也能够扩大进行环境监测的具体范围，保证采集信息的实时性和可靠性。在此基础上，还可以利用物联网技术将各个区域监测站以构建网络系统202313环境工程56Modern Chemical Research当代化工研究202313环境工程56Modern Chemical Research当代化工研究的方式连接起来，构建一个能够实现数据信息互通的融合性监测系统，从而更好的实现对于生态环境的区域性治理和保护。在这一过程中，构建的融合性系统需要拥有储存空间较大的数据库，能够在支持各个区域环境监测数据互通共享的同时，实现对于区域环境监测数据的汇总和整理，从而更好地为区域环境保护工作的开展提供更为科学的依据。（2）优化实验室监测效果。实验室监测也是环境监测应用的主要方法之一，基于加强生态环境保护的目的，以优化实验室监测效果的方式，在监测中严格遵循相应的操作规范，能够有效降低各种干扰因素以及由于操作失误导致的监测误差。以空气环境监测工作为例，在进行实验室监测前需要做好准备工作，通过开展空白实验的方式，先将未经采集的空气与专业试剂溶剂发生反应获得空白值，基于空白值结果来进行分析，确保实验室监测应用的各项仪器设备运行参数的准确性。在此基础上需要在监测范围内确定监测点位的具体位置，保证监测点位获取的监测结果能够具有代表性。对于监测数据的采集，则需要结合监测现场环境来设置采样器的具体高度和定位。通常情况下，对于空气环境的实验室检测，需要将采样器的高度设置在距离地面315m的范围之间，且需要远离污染源。其中，对于空气尘粒的监测应将采样器之间的距离控制在4m之内。而在实验室监测分析的环节，需要在做好标准样品筛选与分析工作的基础上，确保校准曲线斜率的精确度，基于曲线结果来设计最佳的实验条件和试剂成分，然后基于结果来进行曲线回归处理。（3）发挥大数据和微机械电子系统分析技术的作用。大数据以及微机械电子系统也能够为环境监测工作的开展提供一定的技术支持。将大数据技术与环境监测技术结合起来，能够实现对于生态环境监测数据的整理、利用、分析和挖掘。在应用监测技术收集环境数据信息之后，可以通过大数据技术来挖掘监测数据中存在的规律特点和问题，为了能够让相关人员更明确的了解监测区域范围内的环境现状，明确环境中的污染物种类与浓度，从而制定有针对性的治理方案。而大数据技术的应用也能够代替监测人员来实现对于复杂地理环境污染指标的监测，提高环境监测工作的开展效率，也能够让监测人员将更多的精力投入到监测技术研发和分析工作中，不断提升环境监测工作的效果5。同时，大数据技术能够通过对监测数据的分析来提取区域范围内的环境发展规律，为后续进行环境保护和治理工作提供更为明确的方向。在环境监测工作中应用微机械电子系统分析技术，主要负责监测环境中含有的一些微量物质。可以应用现场在线自动监测功能的微机械电子分析系统，对环境中存在的这些较少的微量物质目标进行更精确的分析。（4）加强环境监测制度体系的完善。各项监测技术的应用需要在完善的制度体系下才能够发挥作用价值。以提升环境监测技术应用效果为主要目标，还需要注重对环境监测制度体系的完善，从而为环境监测工作的开展提供保障。在环境监测制度方面，需要基于实际应用的监测技术种类差异，对不同技术种类的应用流程进行规范化，明确各类技术的应用要求和制度标准，并在此基础上明确环境监测的主体责任和义务。相关部门可以通过分阶段开展绩效考核工作的方式，提高监测人员对于环境监测工作的重视程度，从而对监测人员的工作行为进行有效规范。在完善环境监测体系方面，需要充分发挥信息管理系统的作用，让负责环境监测、环境治理等工作的部门主体之间能够加强联动，为解决一些较为复杂的环境污染问题提供支持。对于环境监测中应用到的各类仪器设备也应及时更新，并在仪器设备更新后制定相应的技术标准和管理制度，同时也需要明确实际进行环境监测的指标内容，了解当前环境监测中出现的新污染因子对环境整体产生的影响，从而采取针对性的措施加强治理和保护。3.结论综上所述，不同类型的环境监测技术能够满足差异条件下的生态环境保护工作要求。尽管当前应用的环境监测技术已经能够为生态环境保护提供数据信息，但很容易受到地理环境以及监测管理系统等方面的限制。为提升环境监测技术的应用效果，需要将环境监测技术与更先进的技术内容联系起来，不断提升环境监测结果的准确性，也需要逐步扩大环境监测技术的覆盖范围。【参考文献】1陈静,侯秀玲,等.开展水质手工监测质量核查工作的思考J.干旱环境监测,2023,37(01):39-44.2郭一冰,李一安,等.辽宁省“十四五”生态环境监测能力提升思考J.干旱环境监测,2023,37(01):45-48.3朱云飞,张惠鸣,等.化工园区安全与环境一体化智慧监测管理J.中国环境监测,2022,38(06):204-212.4嵇晓燕,王姗姗,等.长江水环境质量监测网络运行体系初步构建J.环境监测管理与技术,2022,34(05):1-5.5刘畅,罗育池,等.广东省地下水环境监测井现状及管理对策J.环境监测管理与技术,2022,34(05):39-44.【作者简介】刘志敏（1973-），女，汉族，山东滨州人，本科，工程师，研究方向：环境保护。