大氣污染治理中環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用價值探討

胡振中，張 紅

（安徽省安慶生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，安徽 安慶 246001）

引言

環(huán)境監(jiān)測技術(shù)為我們提供了實時準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，幫助我們了解大氣中污染物的濃度、來源和分布情況。因此，本文將探討環(huán)境監(jiān)測技術(shù)在天氣污染治理中的應(yīng)用價值，通過深入研究環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，可以更好地理解其在大氣污染治理中的作用和價值，在環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用，為我們創(chuàng)造更清潔、更健康和更可持續(xù)的未來。

1 大氣污染治理中應(yīng)用的環(huán)境監(jiān)測方法

1.1 電化學(xué)法

電化學(xué)法是環(huán)境監(jiān)測技術(shù)中一種重要的方法，廣泛應(yīng)用于大氣污染治理[1]。它通過使用電化學(xué)傳感器和電極來監(jiān)測大氣中污染物的濃度，如氮氧化物、硫氧化物和揮發(fā)性有機(jī)化合物等。通過將傳感器設(shè)置在污染源附近或城市監(jiān)測站的方法，可以實時測量大氣中的污染物水平。電化學(xué)法具有高靈敏度和高選擇性的優(yōu)勢，使其成為監(jiān)測大氣污染的有力工具。監(jiān)測數(shù)據(jù)可用于指導(dǎo)政府制定污染管控政策，也可對污染事件起到警示作用，并為環(huán)境保護(hù)提供重要信息，有助于改善大氣質(zhì)量和保護(hù)公眾健康。

1.2 紅外吸收光譜法

紅外吸收光譜法是在大氣污染治理中廣泛應(yīng)用的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)之一。該方法利用紅外輻射與氣體分子之間的特定振動和轉(zhuǎn)動模式之間的相互作用，測量大氣中各種氣體的濃度，如二氧化碳、一氧化碳、甲烷等。紅外吸收光譜法的關(guān)鍵優(yōu)勢在于其高精度、高靈敏度以及多氣體監(jiān)測的能力，使其成為監(jiān)測和分析大氣中污染物的重要工具。這種技術(shù)可在空氣質(zhì)量監(jiān)測站、工業(yè)污染源附近或移動監(jiān)測平臺上使用，能夠提供實時的氣體組分?jǐn)?shù)據(jù)，有助于及時警示和控制污染事件，以改善大氣質(zhì)量并推動環(huán)境保護(hù)工作。

1.3 計量法

計量法是大氣污染治理中廣泛應(yīng)用的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)之一，它通過使用各種儀器和設(shè)備來測量大氣中的污染物濃度和顆粒物大小[2]。這種方法包括空氣采樣器、氣象站、顆粒物監(jiān)測儀器等。計量法的主要目標(biāo)是實時、精確地測量空氣中各種污染物的濃度，包括顆粒物、有害氣體和揮發(fā)性有機(jī)化合物等。這些數(shù)據(jù)對于制定有效的污染管控政策、監(jiān)測污染源、評估環(huán)境質(zhì)量和公眾健康具有至關(guān)重要的作用。計量法的應(yīng)用使政府和環(huán)保機(jī)構(gòu)能夠更好地了解大氣污染情況，采取必要的行動來改善大氣質(zhì)量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，以及確保人們呼吸到清潔的空氣。

2 現(xiàn)階段環(huán)境監(jiān)測技術(shù)在大氣污染治理應(yīng)用中存在的不足

2.1 監(jiān)測覆蓋范圍有限

環(huán)境監(jiān)測技術(shù)在大氣污染治理應(yīng)用中的主要不足之處是監(jiān)測覆蓋范圍有限。當(dāng)前的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)主要集中在城市地區(qū)，而農(nóng)村地區(qū)和偏遠(yuǎn)地帶通常缺乏足夠的監(jiān)測設(shè)備和資源，導(dǎo)致這些地區(qū)的污染源和污染情況未能得到充分監(jiān)測和評估。這種不足限制了我們對全面污染情況的了解，使一些地區(qū)的污染問題被忽視，難以制定有效的污染管控政策和采取適當(dāng)?shù)闹卫泶胧?/p>

此外，監(jiān)測覆蓋范圍的不足還可能導(dǎo)致環(huán)境資源不平衡和治理不均等問題，因為一些社區(qū)和地區(qū)可能更容易受到污染的影響，但沒有足夠的監(jiān)測支持來保護(hù)他們的權(quán)益。

2.2 監(jiān)測頻率不足

當(dāng)前環(huán)境監(jiān)測技術(shù)在大氣污染治理應(yīng)用中的主要不足之一是監(jiān)測頻率不足。監(jiān)測頻率不足意味著監(jiān)測數(shù)據(jù)的更新速度較慢，通常是每小時或每日更新，難以捕捉到短期內(nèi)的污染事件和突發(fā)情況。這一問題對于及時響應(yīng)和應(yīng)對污染事件形成了制約，因為治理措施需要基于實時、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)來制定和執(zhí)行。監(jiān)測頻率不足還可能導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)的時效性不足以支持緊急污染事件的管理，從而影響了環(huán)境質(zhì)量的實際改善效果。

2.3 難以保障數(shù)據(jù)的可靠性

環(huán)境監(jiān)測技術(shù)在大氣污染治理應(yīng)用中存在的主要不足之處是數(shù)據(jù)的可靠性難以保障。這一問題涉及監(jiān)測設(shè)備的維護(hù)和校準(zhǔn)，以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。監(jiān)測設(shè)備需要定期維護(hù)和校準(zhǔn)，但不當(dāng)?shù)木S護(hù)或校準(zhǔn)可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真或出現(xiàn)偏差。此外，數(shù)據(jù)傳輸過程中還可能會出現(xiàn)故障或中斷，進(jìn)一步降低了數(shù)據(jù)的可靠性。

2.4 監(jiān)測數(shù)據(jù)存在孤島情況

目前，環(huán)境監(jiān)測技術(shù)在大氣污染治理應(yīng)用中的一個顯著不足是監(jiān)測數(shù)據(jù)存在孤島情況。這意味著監(jiān)測站點(diǎn)的分布不均勻，導(dǎo)致一些地區(qū)的監(jiān)測覆蓋較好，而其他地區(qū)則存在監(jiān)測盲區(qū)。這種不均勻的監(jiān)測數(shù)據(jù)分布限制了對整個地區(qū)污染情況的全面了解，因為某些地點(diǎn)的數(shù)據(jù)缺失或不足可能掩蓋了污染源和污染事件的存在。

3 加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)在大氣污染治理中應(yīng)用的措施

3.1 擴(kuò)大監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍

加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)在大氣污染治理中的應(yīng)用的重要措施之一是擴(kuò)大監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。目前的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)主要集中在城市地區(qū)，而農(nóng)村地區(qū)和偏遠(yuǎn)地帶通常缺乏足夠的監(jiān)測設(shè)備和資源，這導(dǎo)致監(jiān)測覆蓋范圍存在局限性[3]。

首先，擴(kuò)大監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍能夠更全面地了解污染源的分布和性質(zhì)，許多污染源位于城市周邊或農(nóng)村地區(qū)，如果這些地區(qū)缺乏監(jiān)測，就無法準(zhǔn)確評估污染的實際情況。因此，擴(kuò)大監(jiān)測范圍有助于揭示隱性污染源和地區(qū)性污染事件。

其次，監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的擴(kuò)大有助于更好地預(yù)測和應(yīng)對污染事件。監(jiān)測覆蓋不足的地區(qū)可能無法及時監(jiān)測到污染事件的發(fā)生，從而無法及時采取控制措施。通過擴(kuò)大監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，可以提高對突發(fā)污染事件的響應(yīng)速度，減少其對環(huán)境和健康的不利影響。

再次，監(jiān)測覆蓋范圍的擴(kuò)大有助于制定更精確的治理政策。了解更多地區(qū)的污染情況使政府和環(huán)保機(jī)構(gòu)能夠更準(zhǔn)確地制定和實施針對性的治理政策，以最大程度地減少污染物排放和改善環(huán)境質(zhì)量。

最后，監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)大還有助于增強(qiáng)公眾的環(huán)境保護(hù)意識和參與度。當(dāng)更多地區(qū)都能夠獲取到監(jiān)測數(shù)據(jù)時，公眾更容易了解自己所在地區(qū)的污染情況，從而更積極地參與環(huán)境保護(hù)工作，從而提高整體的環(huán)境治理效果。

3.2 提高監(jiān)測頻率

提高監(jiān)測頻率是大氣污染治理中加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵措施之一[4]。當(dāng)前的環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)通常以每小時或每日的更新頻率提供數(shù)據(jù)，然而，這對于迅速應(yīng)對污染事件和污染源的變化來說可能不夠及時，因此，提高監(jiān)測頻率具有多方面的重要優(yōu)勢和戰(zhàn)略意義。

首先，提高監(jiān)測頻率能夠更精確地捕捉到污染事件和污染源的變化。某些污染事件，如火災(zāi)、交通擁堵或工業(yè)事故可能在短時間內(nèi)釋放大量污染物，而高頻率的監(jiān)測能夠更及時地監(jiān)測到這些突發(fā)污染事件，從而使環(huán)保部門能夠迅速采取措施，減少對環(huán)境和公眾的危害。

其次，提高監(jiān)測頻率有助于更好地了解污染物濃度的日變化和季節(jié)變化。不同時間段污染物濃度的變化可能受氣象條件、交通流量和工業(yè)生產(chǎn)等因素的影響，高頻率的監(jiān)測可以提供更多的數(shù)據(jù)點(diǎn)，使我們能夠更準(zhǔn)確地分析這些影響因素，優(yōu)化治理策略，確保環(huán)境質(zhì)量的持續(xù)改善。同時還要建立污染源排放的實時監(jiān)測和反饋系統(tǒng)，這對于工業(yè)企業(yè)和排放源非常重要，因為它們可以實時監(jiān)測并調(diào)整排放量，以遵守排放標(biāo)準(zhǔn)，降低環(huán)境風(fēng)險，減少可能的罰款和訴訟。

最后，提高監(jiān)測頻率還能夠更好地支持大氣模型和氣象預(yù)測系統(tǒng)的構(gòu)建，提高污染預(yù)測的準(zhǔn)確性，幫助政府和環(huán)保機(jī)構(gòu)更好地應(yīng)對污染事件和改善大氣質(zhì)量。

3.3 控制監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量

數(shù)據(jù)質(zhì)量控制是在大氣污染治理中加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵措施之一。高質(zhì)量的監(jiān)測數(shù)據(jù)對于科學(xué)決策、制定有效的環(huán)境政策和應(yīng)對污染事件至關(guān)重要[5]。首先，設(shè)備維護(hù)與校準(zhǔn)。監(jiān)測設(shè)備需要定期維護(hù)和校準(zhǔn)，以確保其正常運(yùn)行和準(zhǔn)確測量。設(shè)備的維護(hù)包括保持傳感器的清潔、修復(fù)或更換損壞的零部件，以及確保設(shè)備的穩(wěn)定性。校準(zhǔn)則是將監(jiān)測設(shè)備的測量結(jié)果與已知標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性。

其次，數(shù)據(jù)傳輸和存儲。數(shù)據(jù)傳輸過程中需要確保數(shù)據(jù)的完整性和安全性，以防止數(shù)據(jù)在傳輸過程中丟失或被篡改。數(shù)據(jù)存儲也需要進(jìn)行備份和保護(hù)，以防止數(shù)據(jù)丟失或損壞。同時，數(shù)據(jù)應(yīng)該進(jìn)行時間戳標(biāo)記，以確保數(shù)據(jù)的時序性。

再次，還要建立質(zhì)量控制程序。監(jiān)測站點(diǎn)應(yīng)該建立質(zhì)量控制程序，包括記錄設(shè)備的維護(hù)歷史、校準(zhǔn)記錄、故障報告等。這些程序有助于監(jiān)測站點(diǎn)追蹤設(shè)備的狀態(tài)和數(shù)據(jù)的來源，從而更好地管理和維護(hù)監(jiān)測系統(tǒng)。同時還要做好數(shù)據(jù)的質(zhì)量評估和驗證，這可以通過使用統(tǒng)計方法、數(shù)據(jù)對比、數(shù)據(jù)插補(bǔ)和異常數(shù)據(jù)檢測等技術(shù)來實現(xiàn)。質(zhì)量評估和驗證有助于發(fā)現(xiàn)和糾正數(shù)據(jù)中的異?；蝈e誤，以確保數(shù)據(jù)的可信度。

最后，數(shù)據(jù)的開放性和透明性。環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)該公開共享，以便公眾、研究機(jī)構(gòu)和政府能夠訪問和使用這些數(shù)據(jù)。透明性意味著數(shù)據(jù)的來源、處理方法和質(zhì)量控制過程都應(yīng)該公開，以增強(qiáng)數(shù)據(jù)的可信度和可用性。

3.4 應(yīng)用新技術(shù)

新技術(shù)的應(yīng)用是加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)在大氣污染治理中的重要措施之一。隨著科技的不斷進(jìn)步，新技術(shù)的引入為環(huán)境監(jiān)測帶來了巨大的機(jī)遇，可以顯著提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的質(zhì)量、時效性和覆蓋范圍。其中，遙感技術(shù)就是一項重要的新技術(shù)，包括衛(wèi)星遙感和無人機(jī)技術(shù)。衛(wèi)星遙感能夠提供廣泛的地理覆蓋范圍，監(jiān)測大范圍內(nèi)的污染源和污染物擴(kuò)散情況，而無人機(jī)技術(shù)則可以提供更高的時空分辨率，針對性地對特定區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測。這些技術(shù)的應(yīng)用可以幫助監(jiān)測系統(tǒng)更全面地捕捉污染事件和污染源的變化，提高了監(jiān)測覆蓋范圍和頻率。

而另一項重要的新技術(shù)是傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。通過部署傳感器網(wǎng)絡(luò)，可以實現(xiàn)對大氣中污染物濃度的實時監(jiān)測，將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒霐?shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時更新。這種分布式監(jiān)測系統(tǒng)可以有效地監(jiān)測城市中的空氣質(zhì)量，更好地預(yù)測污染事件，支持智能決策和監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展。

除此之外，人工智能和大數(shù)據(jù)分析也為環(huán)境監(jiān)測帶來了創(chuàng)新的機(jī)會。通過應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)算法，可以更好地分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，識別污染源和其發(fā)展趨勢，對污染事件做出提前預(yù)警。大數(shù)據(jù)技術(shù)可以處理龐大的監(jiān)測數(shù)據(jù)集，揭示隱藏的關(guān)聯(lián)和規(guī)律，有助于更深入地理解污染情況。需要注意的是，氣象模型和數(shù)值模擬也是新技術(shù)的一部分，可以用于模擬污染物的傳輸和擴(kuò)散，實現(xiàn)污染源的定位和預(yù)測污染事件。這些模型與實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的結(jié)合使用，提高了人們對天氣污染的理解和管理能力。

正因為如此，新技術(shù)的應(yīng)用成為加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)在大氣污染治理中的關(guān)鍵措施之一。這些新技術(shù)的引入提高了監(jiān)測數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可用性，有助于更全面、及時地了解和應(yīng)對污染情況。政府、環(huán)保機(jī)構(gòu)和科研機(jī)構(gòu)應(yīng)積極采用和推廣這些新技術(shù)，以滿足不斷復(fù)雜化的環(huán)境挑戰(zhàn)。

3.5 積極開展培訓(xùn)工作

積極開展培訓(xùn)工作是加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)在大氣污染治理中的重要措施之一。這一措施的目標(biāo)是提升監(jiān)測人員的專業(yè)技能和思想意識，以確保監(jiān)測設(shè)備的正常運(yùn)行、數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確采集和分析，從而增強(qiáng)監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性和有效性。首先，培訓(xùn)工作有助于監(jiān)測人員掌握最新的監(jiān)測技術(shù)和方法。環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)出新的技術(shù)和工具設(shè)備，包括先進(jìn)的傳感器、數(shù)據(jù)分析軟件和監(jiān)測設(shè)備。通過培訓(xùn)，監(jiān)測人員可以了解并掌握這些新技術(shù)，以更好地應(yīng)對不斷變化的監(jiān)測需求。

其次，培訓(xùn)有助于提高監(jiān)測人員的專業(yè)素養(yǎng)。監(jiān)測工作需要具備較高的專業(yè)技能和知識，包括數(shù)據(jù)分析、質(zhì)量控制、設(shè)備維護(hù)和故障排除等方面。相關(guān)機(jī)構(gòu)要為監(jiān)測人員提供系統(tǒng)化培訓(xùn)，使其能夠更熟練地執(zhí)行監(jiān)測任務(wù)和數(shù)據(jù)分析。此外，監(jiān)測工作的重要性不容忽視，因為監(jiān)測數(shù)據(jù)直接關(guān)系到環(huán)境質(zhì)量和公眾健康，通過培訓(xùn)，監(jiān)測人員可以更深刻地理解其工作的意義和影響，從而更加積極和負(fù)責(zé)任地履行職責(zé)。

再次，培訓(xùn)還可以促進(jìn)監(jiān)測人員之間的信息共享和合作。監(jiān)測工作通常需要多個機(jī)構(gòu)和團(tuán)隊之間的合作，培訓(xùn)活動可以提供交流合作的平臺，有助于建立更強(qiáng)的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)共享機(jī)制。

最后，培訓(xùn)工作可以提高監(jiān)測系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可維護(hù)性。監(jiān)測設(shè)備的正確維護(hù)和校準(zhǔn)是保證數(shù)據(jù)質(zhì)量的關(guān)鍵步驟，而通過培訓(xùn)的監(jiān)測人員可以更好地執(zhí)行這些任務(wù)，延長設(shè)備的壽命，降低故障發(fā)生的可能性，確保監(jiān)測設(shè)備能夠發(fā)揮出應(yīng)有的作用和價值，提高監(jiān)測效果。

4 結(jié)論

總而言之，環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用價值不僅在于能夠提供數(shù)據(jù)和信息，更在于它對于環(huán)境保護(hù)和治理的全面支持。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，監(jiān)測技術(shù)將發(fā)揮更大的作用，為創(chuàng)造更清潔、更健康、更可持續(xù)的未來作出貢獻(xiàn)。政府、環(huán)保機(jī)構(gòu)和科研機(jī)構(gòu)應(yīng)繼續(xù)加大監(jiān)測技術(shù)在發(fā)展和應(yīng)用方面的投入，以更好地應(yīng)對日益嚴(yán)峻的環(huán)境挑戰(zhàn)。