基于信息化的環境應急監測技術分析

李新宇

摘要：探討了突發性環境污染事故監測技術的國內外發展現狀和信息化技術在環境應急監測過程中的應用，并針對目前我國存在的一些應急監測方面的問題提出了幾點意見，旨在為進一步提高我國環境應急監測技術水平提供一定的理論依據，同時為加強環境管理提供相關的決策支持。

關鍵詞：環境應急監測技術；應用；研究現狀

中圖分類號： X830.7

文獻標識碼： A 文章編號： 16749944（2015）06022602

1 引言

隨著我國經濟的日益飛速發展，人口密集區的各類社會生產活動強度也隨之增大，使得我國在處理各種環境突發事件方面也面臨著前所未有的挑戰。近幾年來，不同程度的環境突發事故頻頻發生，這類事故通常情況下由于自然災害、人為控制失誤或機械故障等原因造成，發生時形式多樣、解決困難且造成嚴重的危害，是當今社會的不安定因素之一。我們要對這些突發性環境事故進行科學的監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、影響范圍及現場動態，從而將事故的危害性降到最低，因此不斷完善環境應急監測技術是我國一項長期而艱巨的任務[1]，并且受到我國乃至世界各國的廣泛關注。

2 國內外環境應急監測技術研究現狀

西方國家的環境應急監測開展得比較早，如美國早在1979年就成立了聯邦緊急事故管理署（FEMA），專項負責各類緊急事故的應對及修復工作。法國、英國、意大利等國家也均設有針對環境應急監測的機構和系統，這些國家同時開發出了許多環境應急監測的技術和方法并建立了事故處理的數學模型及仿真系統，為環境管理提供了大量的技術支持，使環境突發事故處理的管理制度更科學有效。早期西方國家主要利用檢測管和檢測箱等監測儀器，現在大多數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，大大提高了環境監測的準確性[2]。

我國應急監測技術起步于20世紀末，由于起步晚，發展速度慢且設備不齊全使得我國與發達國家相比相差甚遠。在技術方面，我國目前缺乏系統全面的技術規范和指導，遇到不同類型的環境突發事故時，監測站只能利用已有的監測模式和經驗對事故點進行采樣和分析，這樣使得數據處理的準確性無法保障，往往由于主觀判斷的失誤導致分析結果出現更大的誤差。在設備方面較為落后，相關的硬件設施通常精密度不高，同時專業技術人員的專業素質也較差，在現場采樣過程中對儀器的應用能力不足。除此之外，監測系統的配置也存在不合理的地方，由于缺乏統一的規劃和布局，在部分區域中不能準確地進行監測。目前大多數監測單位主要依賴實驗室內的儀器進行環境應急監測分析，這樣會使樣品在帶回的過程中其組分和濃度發生變化，影響實驗結果的準確性。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測，李吉生利用便攜式水質快速分析儀對水中的氰化物進行測定和分析，數據的處理結果相對也比較準確。便攜式GC及GC-MS也在我國部分地區有所應用，但是報道較少。相比較技術和設備，我國在應急監測軟件的開發方面進展較快，馮文釗[3]等設計研發出環境應急事故預警網絡系統，許健[4]探討了突發性環境污染事故中地理信息系統及專家系統的應用情況。

3 信息化技術在突發性環境事故中的應用

3.1 地理信息技術的應用

地理信息技術可迅速地對事故發生點進行定位，并對周圍地區內的人口分布情況進行查詢，尋找環境敏感點并在電子地圖上對采集的數據進行時間和空間的分析，最終實現事故的可視化，提高監測的準確度。

3.2 數據庫技術的應用

由于環境污染事故通常具有突發性，如果臨時收集事故發生地的相關信息會延誤時間錯過最佳的解決時機，因此事先將不同區域的各種監測數據進行搜集和整理，并建立數據庫進行管理，可以在需要時進行調用，最大程度地節省時間以便提高監測效率。

3.3 通信技術的應用

環境突發性事故通常是一個動態演變的過程，在應急監測系統中救援現場的工作人員需要根據事故的進展情況隨時調整方案，這就要求使用不同的通信技術將現場的各類音像信息傳輸至指揮中心。突發性事故的發生地點一般是不確定的，所以一般應采用無線通信設備，如基于GPRS/GSM通信技術、微波通信技術等。

3.4 GPS技術的應用

GPS技術在突發性環境污染事故中的應用，精確地定位了事故發生現場、監測點位及敏感目標。這樣一來，既可以對事故發生的范圍大小進行動態分析又可以為監測點位的布置和設立提供一定的參考價值。在這些各類空間信息中，有些信息如企業的位置及敏感目標的位置需要事先用GPS技術進行定位，并依據這些數據建立一定的數據庫，而有些信息的獲取則必須要在應急監測過程中臨時開展，比如：事故現場的動態位置的確定。

3.5 信息管理系統的應用

在環境應急監測的過程中，時常要用到大量的數據信息，在監測進程中也同時會產生各種類型的信息，將所有的這些信息進行分類，有空間信息和非空間信息，也可分為靜態信息和動態信息。如此龐大的信息量需要一個有效的管理系統才能為事故發生后各種信息和資料的搜集提供便利，使其更快速地服務于應急監測，為現場救援贏得寶貴的時間，防止在事故突發時監測人員慌亂，保證工作有條不紊地進行，否則會對監測結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技術探討了其應用于環境應急事故中的可行性并得出利用GIS技術可以有效地對環境突發污染事故進行智能化管理。

環境突發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，利用現代信息技術對突發性事故的現場進行監測，并依據監測結果制定出科學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技術的特點進行分析，提出了開發基于該技術的環境應急事故預警系統思想，并通過一定的網絡技術平臺展示了高效的預警和服務系統，為各類應急單位對應急系統的開發提供了新的思路和指導。

4 我國環境應急監測技術存在的問題及幾點建議

4.1 環境污染相關數據不全面

當前我國大部分的應急監測部門對本地區的主要污染源種類、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的快速發展和人民生活水平的提高，區域內污染物與之前相比發生了很大的變化，有些污染物法規上甚至都沒有規定，這就造成無法有效地選擇監測儀器，使很多監測結果出現較大的誤差。

4.2 監測的硬件設備及人員專業素質有待提高

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

4.3 缺乏區域內統一布局和監測網絡

我國環境應急監測系統一直以來處于雜亂無章的狀態，各地應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，遇到各類突發事故時通常一轟而起，沒有形成科學良好的運行體系，有計劃地開展各項應急工作。

4.4 幾點建議

針對以上我國現階段存在的環境應急監測進程中存在的各類問題，我國應制定行之有效的政策來進一步改善目前的狀況。首先，應加強對環境應急監測的立法規范及財政投入，只有足夠的資金支持及健全的法律依據才能對各應急單位進行有效地督促和監管，使各種應急監測技術操作更加規范化。其次要進一步加大監測人員的培訓力度，不定期地對專業人員進行環境監測相關技術的培訓學習，強化他們對突發事故的處理能力，培養團隊意識和互助意識。最后要進一步加大對環境應急監測網絡的建設工作，使之成為一個有效的統一體系，在面臨各類突發性環境事件時能夠快速地調動有關的信息和資料，積極調動一切有利因素應對突發事故，同時網上豐富的技術指導和拔尖的著作可以加快相關技術人員學習理論的步伐。今后我們工作的重點應是實現全面的預警、檢查、事故處理、指揮、督察等功能，進一步完善評估模型和優化海量數據的儲存格式使其更有效快速地在需要時被調用。

參考文獻：

[1]陳 寧.突發環境污染事件應急監測與處置儀器設備的配置[J].環境監測管理與技術，2007，19（4）：48～50.

[2]劉碉華，魏復盛.關于突發性環境污染事故應急監測[J].中國環境監測，1995，11（5）：59～62.

[3]馮文釗，張 宏，彭立芹，等.突發性環境污染事故應急預警系統的設計與開發[J].城市環境與城市生態，2004，17（1）：9～11.

[4]許 健，呂永龍，王桂蓮.GIS/ES技術在突發性環境污染事故應急管理中的應用探討[J].環境科學學報，1999，19（5）：567～571.

[5]潘 瑩.Web Service/WebGIS在突發性環境污染事故應急預警系統中的應用[J].計算機應用研究，2004，21（11）：184～187.