基于信息化的環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)分析

李新宇

摘要：探討了突發(fā)性環(huán)境污染事故監(jiān)測技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和信息化技術(shù)在環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測過程中的應(yīng)用，并針對目前我國存在的一些應(yīng)急監(jiān)測方面的問題提出了幾點意見，旨在為進一步提高我國環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)水平提供一定的理論依據(jù)，同時為加強環(huán)境管理提供相關(guān)的決策支持。

關(guān)鍵詞：環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)；應(yīng)用；研究現(xiàn)狀

中圖分類號： X830.7

文獻標識碼： A 文章編號： 16749944（2015）06022602

1 引言

隨著我國經(jīng)濟的日益飛速發(fā)展，人口密集區(qū)的各類社會生產(chǎn)活動強度也隨之增大，使得我國在處理各種環(huán)境突發(fā)事件方面也面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。近幾年來，不同程度的環(huán)境突發(fā)事故頻頻發(fā)生，這類事故通常情況下由于自然災(zāi)害、人為控制失誤或機械故障等原因造成，發(fā)生時形式多樣、解決困難且造成嚴重的危害，是當(dāng)今社會的不安定因素之一。我們要對這些突發(fā)性環(huán)境事故進行科學(xué)的監(jiān)測才能為進一步的救援行動提供準確的信息，如污染物的種類、影響范圍及現(xiàn)場動態(tài)，從而將事故的危害性降到最低，因此不斷完善環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)是我國一項長期而艱巨的任務(wù)[1]，并且受到我國乃至世界各國的廣泛關(guān)注。

2 國內(nèi)外環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀

西方國家的環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測開展得比較早，如美國早在1979年就成立了聯(lián)邦緊急事故管理署（FEMA），專項負責(zé)各類緊急事故的應(yīng)對及修復(fù)工作。法國、英國、意大利等國家也均設(shè)有針對環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測的機構(gòu)和系統(tǒng)，這些國家同時開發(fā)出了許多環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測的技術(shù)和方法并建立了事故處理的數(shù)學(xué)模型及仿真系統(tǒng)，為環(huán)境管理提供了大量的技術(shù)支持，使環(huán)境突發(fā)事故處理的管理制度更科學(xué)有效。早期西方國家主要利用檢測管和檢測箱等監(jiān)測儀器，現(xiàn)在大多數(shù)已使用便攜式氣相色譜（GC）、氫火焰檢測器、電子捕獲檢測器及聲表面波檢測器等儀器對氣體樣本進行采集和分析，大大提高了環(huán)境監(jiān)測的準確性[2]。

我國應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)起步于20世紀末，由于起步晚，發(fā)展速度慢且設(shè)備不齊全使得我國與發(fā)達國家相比相差甚遠。在技術(shù)方面，我國目前缺乏系統(tǒng)全面的技術(shù)規(guī)范和指導(dǎo)，遇到不同類型的環(huán)境突發(fā)事故時，監(jiān)測站只能利用已有的監(jiān)測模式和經(jīng)驗對事故點進行采樣和分析，這樣使得數(shù)據(jù)處理的準確性無法保障，往往由于主觀判斷的失誤導(dǎo)致分析結(jié)果出現(xiàn)更大的誤差。在設(shè)備方面較為落后，相關(guān)的硬件設(shè)施通常精密度不高，同時專業(yè)技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)也較差，在現(xiàn)場采樣過程中對儀器的應(yīng)用能力不足。除此之外，監(jiān)測系統(tǒng)的配置也存在不合理的地方，由于缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃和布局，在部分區(qū)域中不能準確地進行監(jiān)測。目前大多數(shù)監(jiān)測單位主要依賴實驗室內(nèi)的儀器進行環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測分析，這樣會使樣品在帶回的過程中其組分和濃度發(fā)生變化，影響實驗結(jié)果的準確性。近幾年也有部分單位配備有單項快速測定儀，大多利用特定的傳感器進行監(jiān)測，李吉生利用便攜式水質(zhì)快速分析儀對水中的氰化物進行測定和分析，數(shù)據(jù)的處理結(jié)果相對也比較準確。便攜式GC及GC-MS也在我國部分地區(qū)有所應(yīng)用，但是報道較少。相比較技術(shù)和設(shè)備，我國在應(yīng)急監(jiān)測軟件的開發(fā)方面進展較快，馮文釗[3]等設(shè)計研發(fā)出環(huán)境應(yīng)急事故預(yù)警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，許健[4]探討了突發(fā)性環(huán)境污染事故中地理信息系統(tǒng)及專家系統(tǒng)的應(yīng)用情況。

3 信息化技術(shù)在突發(fā)性環(huán)境事故中的應(yīng)用

3.1 地理信息技術(shù)的應(yīng)用

地理信息技術(shù)可迅速地對事故發(fā)生點進行定位，并對周圍地區(qū)內(nèi)的人口分布情況進行查詢，尋找環(huán)境敏感點并在電子地圖上對采集的數(shù)據(jù)進行時間和空間的分析，最終實現(xiàn)事故的可視化，提高監(jiān)測的準確度。

3.2 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用

由于環(huán)境污染事故通常具有突發(fā)性，如果臨時收集事故發(fā)生地的相關(guān)信息會延誤時間錯過最佳的解決時機，因此事先將不同區(qū)域的各種監(jiān)測數(shù)據(jù)進行搜集和整理，并建立數(shù)據(jù)庫進行管理，可以在需要時進行調(diào)用，最大程度地節(jié)省時間以便提高監(jiān)測效率。

3.3 通信技術(shù)的應(yīng)用

環(huán)境突發(fā)性事故通常是一個動態(tài)演變的過程，在應(yīng)急監(jiān)測系統(tǒng)中救援現(xiàn)場的工作人員需要根據(jù)事故的進展情況隨時調(diào)整方案，這就要求使用不同的通信技術(shù)將現(xiàn)場的各類音像信息傳輸至指揮中心。突發(fā)性事故的發(fā)生地點一般是不確定的，所以一般應(yīng)采用無線通信設(shè)備，如基于GPRS/GSM通信技術(shù)、微波通信技術(shù)等。

3.4 GPS技術(shù)的應(yīng)用

GPS技術(shù)在突發(fā)性環(huán)境污染事故中的應(yīng)用，精確地定位了事故發(fā)生現(xiàn)場、監(jiān)測點位及敏感目標。這樣一來，既可以對事故發(fā)生的范圍大小進行動態(tài)分析又可以為監(jiān)測點位的布置和設(shè)立提供一定的參考價值。在這些各類空間信息中，有些信息如企業(yè)的位置及敏感目標的位置需要事先用GPS技術(shù)進行定位，并依據(jù)這些數(shù)據(jù)建立一定的數(shù)據(jù)庫，而有些信息的獲取則必須要在應(yīng)急監(jiān)測過程中臨時開展，比如：事故現(xiàn)場的動態(tài)位置的確定。

3.5 信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用

在環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測的過程中，時常要用到大量的數(shù)據(jù)信息，在監(jiān)測進程中也同時會產(chǎn)生各種類型的信息，將所有的這些信息進行分類，有空間信息和非空間信息，也可分為靜態(tài)信息和動態(tài)信息。如此龐大的信息量需要一個有效的管理系統(tǒng)才能為事故發(fā)生后各種信息和資料的搜集提供便利，使其更快速地服務(wù)于應(yīng)急監(jiān)測，為現(xiàn)場救援贏得寶貴的時間，防止在事故突發(fā)時監(jiān)測人員慌亂，保證工作有條不紊地進行，否則會對監(jiān)測結(jié)果的準確性造成影響，進而對社會造成不可挽回的損失。呂永龍[4]等利用GIS技術(shù)探討了其應(yīng)用于環(huán)境應(yīng)急事故中的可行性并得出利用GIS技術(shù)可以有效地對環(huán)境突發(fā)污染事故進行智能化管理。

環(huán)境突發(fā)性污染事故由于其常包含有許多不確定因素，不利于救援工作的開展，因此，利用現(xiàn)代信息技術(shù)對突發(fā)性事故的現(xiàn)場進行監(jiān)測，并依據(jù)監(jiān)測結(jié)果制定出科學(xué)合理的救援方案才能最大限度地降低事故帶來的損失和傷害。潘瑩[5]等通過對WebGIS技術(shù)的特點進行分析，提出了開發(fā)基于該技術(shù)的環(huán)境應(yīng)急事故預(yù)警系統(tǒng)思想，并通過一定的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺展示了高效的預(yù)警和服務(wù)系統(tǒng)，為各類應(yīng)急單位對應(yīng)急系統(tǒng)的開發(fā)提供了新的思路和指導(dǎo)。

4 我國環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)存在的問題及幾點建議

4.1 環(huán)境污染相關(guān)數(shù)據(jù)不全面

當(dāng)前我國大部分的應(yīng)急監(jiān)測部門對本地區(qū)的主要污染源種類、存放地點及排放情況不是十分清楚，尤其是近幾年隨著工業(yè)的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，區(qū)域內(nèi)污染物與之前相比發(fā)生了很大的變化，有些污染物法規(guī)上甚至都沒有規(guī)定，這就造成無法有效地選擇監(jiān)測儀器，使很多監(jiān)測結(jié)果出現(xiàn)較大的誤差。

4.2 監(jiān)測的硬件設(shè)備及人員專業(yè)素質(zhì)有待提高

我國的環(huán)境污染監(jiān)測儀器種類不足且對實驗室和進口設(shè)備的依賴性較大，對各類污染物的定量分析和成分分析遠遠達不到實際應(yīng)急監(jiān)測和分析的需要。加之應(yīng)急人員對現(xiàn)場儀器的使用和數(shù)據(jù)的處理能力不足，使得監(jiān)測系統(tǒng)不能有效地發(fā)揮其作用。

4.3 缺乏區(qū)域內(nèi)統(tǒng)一布局和監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)

我國環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測系統(tǒng)一直以來處于雜亂無章的狀態(tài)，各地應(yīng)急單位的資源沒有得到合理地分配，在一定程度上造成了資源浪費，遇到各類突發(fā)事故時通常一轟而起，沒有形成科學(xué)良好的運行體系，有計劃地開展各項應(yīng)急工作。

4.4 幾點建議

針對以上我國現(xiàn)階段存在的環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測進程中存在的各類問題，我國應(yīng)制定行之有效的政策來進一步改善目前的狀況。首先，應(yīng)加強對環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測的立法規(guī)范及財政投入，只有足夠的資金支持及健全的法律依據(jù)才能對各應(yīng)急單位進行有效地督促和監(jiān)管，使各種應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)操作更加規(guī)范化。其次要進一步加大監(jiān)測人員的培訓(xùn)力度，不定期地對專業(yè)人員進行環(huán)境監(jiān)測相關(guān)技術(shù)的培訓(xùn)學(xué)習(xí)，強化他們對突發(fā)事故的處理能力，培養(yǎng)團隊意識和互助意識。最后要進一步加大對環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)工作，使之成為一個有效的統(tǒng)一體系，在面臨各類突發(fā)性環(huán)境事件時能夠快速地調(diào)動有關(guān)的信息和資料，積極調(diào)動一切有利因素應(yīng)對突發(fā)事故，同時網(wǎng)上豐富的技術(shù)指導(dǎo)和拔尖的著作可以加快相關(guān)技術(shù)人員學(xué)習(xí)理論的步伐。今后我們工作的重點應(yīng)是實現(xiàn)全面的預(yù)警、檢查、事故處理、指揮、督察等功能，進一步完善評估模型和優(yōu)化海量數(shù)據(jù)的儲存格式使其更有效快速地在需要時被調(diào)用。

參考文獻：

[1]陳 寧.突發(fā)環(huán)境污染事件應(yīng)急監(jiān)測與處置儀器設(shè)備的配置[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù)，2007，19（4）：48～50.

[2]劉碉華，魏復(fù)盛.關(guān)于突發(fā)性環(huán)境污染事故應(yīng)急監(jiān)測[J].中國環(huán)境監(jiān)測，1995，11（5）：59～62.

[3]馮文釗，張 宏，彭立芹，等.突發(fā)性環(huán)境污染事故應(yīng)急預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)[J].城市環(huán)境與城市生態(tài)，2004，17（1）：9～11.

[4]許 健，呂永龍，王桂蓮.GIS/ES技術(shù)在突發(fā)性環(huán)境污染事故應(yīng)急管理中的應(yīng)用探討[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報，1999，19（5）：567～571.

[5]潘 瑩.Web Service/WebGIS在突發(fā)性環(huán)境污染事故應(yīng)急預(yù)警系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].計算機應(yīng)用研究，2004，21（11）：184～187.