生態環境監測及環保技術探析

王俊峰，蔡潤豐，金江波

（浙江省臺州生態環境監測中心，浙江 臺州 318000）

引言

環境保護是當前全球面臨的共同挑戰，環境監測和環保技術是解決環境問題的重要手段。通過對各種環境監測技術和環保技術的分析，可以發現它們具有多種應用優勢，能夠有效解決當前環境污染和資源浪費等問題。

1 環境監測的概念與重要性

1.1 環境監測的定義

環境監測是對環境中的物理、化學、生物等指標進行定期、系統、連續監測、觀測和評估的過程。包括大氣污染物、水質、土壤、噪聲、輻射等。環境監測可以通過實時或離線的數據采集方式獲得數據，并將其進行存儲和處理，進而形成有用的信息。

環境監測可分為點源監測和面源監測。點源監測是指對某一特定污染源進行監測，如工廠廢水排放口、工業排氣口等；面源監測則是對環境中某一特定區域的污染情況進行監測，如城市空氣質量、地表水質量等。

1.2 環境監測的重要性

環境監測的重要性不容忽視。首先，環境監測可以提供有關環境質量、生態系統健康狀況、資源利用和環境風險等方面的信息。這些信息可以為政策制定、決策和規劃提供科學依據，有助于保護環境和資源，維護生態平衡；其次，環境監測有助于及早發現環境問題，防止環境污染和生態系統破壞加劇，從而提高環境安全性和可持續性；最后，環境監測還有助于評估環境保護措施的有效性和經濟效益，指導環境保護和資源管理工作的實施和調整。

2 生態環境監測技術

2.1 大氣環境監測技術

氣象觀測技術。氣象觀測技術是大氣環境監測的基礎，包括氣溫、風向、風速、氣壓等參數的測量和記錄。氣象觀測技術可以為大氣污染監測提供必要的氣象數據，如風向和風速數據可用于研究污染源的排放擴散情況。

大氣污染物監測技術。大氣污染物監測技術可以對空氣中的污染物進行監測，包括顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、臭氧等污染物。這些監測技術主要有在線自動監測技術和離線手動監測技術兩種。在線自動監測技術可以實時監測大氣污染物濃度，具有監測精度高、數據及時性好等優點；離線手動監測技術則需要將樣品采回實驗室進行分析，具有分析精度高、能夠對多種污染物進行監測的優點。

衛星遙感技術。衛星遙感技術可以通過衛星觀測大氣中的污染物，獲得大氣污染物的分布和時空變化等信息。衛星遙感技術可以為大氣環境監測提供廣闊的空間范圍和全天候的監測能力，對于大范圍污染的監測具有獨特的優勢。

聲學監測技術。聲學監測技術可以對空氣中的聲音進行監測，包括交通噪聲、工業噪聲、社區噪聲等。聲學監測技術可以提供有關噪聲來源、傳播途徑和影響范圍等方面的信息[1]。

2.2 地表水環境監測技術

采樣技術。采樣技術是地表水環境監測的基礎，可以采集水樣進行分析。采樣技術需要選擇合適的采樣點和采樣時間，確保采集的水樣具有代表性。采樣技術包括手動采樣和自動采樣兩種方式，手動采樣適用于小型水體，自動采樣適用于大型水體或需要連續監測的情況。

水質監測技術。水質監測技術可以對地表水中的化學物質進行分析，包括有機物、無機物、微生物等。水質監測技術主要有離線分析技術和在線自動監測技術兩種方式。離線分析技術需要將采集的水樣帶回實驗室進行分析，適用于對水質分析要求較高的情況；在線自動監測技術可以實時監測水質指標，能夠及時反映水質變化。

流量監測技術。流量監測技術可以對地表水的流速、流量進行測量。流量監測技術可以通過水位計、流速儀、渦輪流量計等設備進行測量，可以為水文學研究、水資源管理等提供數據支撐。

2.3 地下水環境監測技術

井點監測技術。井點監測技術是地下水環境監測的基礎，通過在井點處進行監測，可以了解地下水的水質、水位等情況。井點監測技術包括手動采樣和自動監測兩種方式，自動監測技術可以實時監測地下水的水位、水質等指標。

地下水流場監測技術。地下水流場監測技術可以了解地下水的流動情況，包括流速、流向、滲透系數等。地下水流場監測技術包括地下水位計、滲透試驗、示蹤試驗等方式。

地下水環境地球化學監測技術。地下水環境地球化學監測技術可以對地下水中的化學物質進行分析，包括有機物、無機物、微生物等。地下水環境地球化學監測技術主要有離線分析技術和在線自動監測技術兩種方式，適用于對地下水質分析要求較高的情況。

地下水環境微生物監測技術。地下水環境微生物監測技術可以對地下水中的微生物進行監測，包括細菌、病毒、真菌等。對地下水環境中微生物進行監測，可以通過采樣和實驗室分析進行，也可以通過在線自動監測技術進行[2]。

2.4 聲環境監測技術

聲級計。聲級計是最常用的聲環境監測設備之一，可以測量環境中的聲級、聲譜、頻率等指標，用于評價環境噪聲的大小和頻率分布情況。聲級計分為普通聲級計和實時聲級計，前者需要進行離線分析，后者可以實時監測和分析環境噪聲。

聲像儀。聲像儀是一種可以顯示聲波傳播方向和聲源位置的聲環境監測設備，可以在城市建筑、交通路網等場所進行監測和評價，對制定城市噪聲防治規劃、提高城市噪聲環境質量有重要意義。

聲音質量評價技術。聲音質量評價技術可以對環境中的聲音進行感性評價，包括響度、音色、音調等方面。通過對聲音質量的評價，可以更好地理解環境噪聲對人類的影響。

數據分析和管理技術。聲環境監測技術產生的數據需要進行分析和管理，以便更好地理解和評價環境噪聲狀況。數據分析和管理技術可以對數據進行統計、分析、報表輸出等操作，提高數據利用效率和科學性。

2.5 土壤環境監測技術

土壤環境監測技術主要用于對土壤中各種化學物質、微生物、土壤酸堿度等指標進行監測和評價，可以及時掌握土壤質量的狀況和變化趨勢，為制定土壤保護、污染治理等政策提供科學依據。

土壤采樣技術。土壤采樣是土壤監測的首要步驟，需要采集具有代表性的樣品。傳統的土壤采樣方法是通過手工或機器進行，現代技術則可以使用自動化采樣設備進行采樣。采樣后需要對樣品進行處理和分析。

土壤物理性質測定技術。土壤的物理性質包括土壤質地、密度、含水量等指標。常用的技術包括質地分析儀、土壤密度測量儀和含水量測定儀等。

土壤化學指標測定技術。土壤中的化學指標包括土壤pH值、有機質、養分含量、重金屬等。常用的技術包括土壤pH計、原子吸收光譜儀、熒光光度計等。

土壤微生物指標測定技術。土壤中的微生物包括細菌、真菌、放線菌等。常用的技術包括生物質量測定法、微生物數量測定法等。

2.6 生物監測技術

生物監測技術是通過對生態系統中生物體的觀察和監測，評價環境污染對生態系統影響的技術手段。其主要方法包括生物指標法、生態指標法、生態風險評價等。

生物指標法。通過對環境中特定的生物體或特定的生理反應進行監測和分析，評估環境質量和環境污染程度。例如，通過對昆蟲、魚類、鳥類等的生態毒理學指標進行監測，可以評價水體、空氣和土壤等環境的質量狀況。

生態指標法。生態指標是指生態系統結構和功能的指標，能夠反映生態系統健康狀況和穩定性。生態指標法主要是通過對生態系統中特定的生態因子的變化進行監測和評價，來評估環境質量和環境污染的影響。例如，通過對土壤有機質含量、酸堿度、微生物數量等進行監測，可以評估土壤生態系統的健康狀況。

生態風險評價。生態風險評價是指通過對環境污染物的毒性、暴露途徑、環境影響等因素進行綜合評估，評價污染對生態系統造成的風險和危害。生態風險評價包括定量評價和定性評價兩種方法。

3 環保技術的分類與應用

3.1 環保技術的分類

環保技術是指為了達到環境保護的目標，開發、應用的一系列技術手段[3]。按照不同的分類標準，環保技術可以分為以下幾類：

治理型技術。治理型技術是指對已經污染的環境進行治理和修復的技術手段。例如，污水處理技術、廢氣治理技術、土壤修復技術等。

預防型技術。預防型技術是指通過技術手段預防環境污染的發生。例如，清潔生產技術、環境管理體系、環保設備和工藝改進技術等。

循環型技術。循環型技術是指將廢棄物和污染物進行再利用和回收，實現資源的最大化利用。例如，廢棄物處理、資源化技術和生態工業園區技術等。

新能源技術。新能源技術是指以太陽能、水能、風能等為代表的可再生能源技術，其應用可以減少對化石能源的依賴，降低對環境的污染。例如，太陽能發電技術、風力發電技術等。

環保監測技術。環保監測技術是指通過監測和分析環境污染物的種類、濃度、分布和變化趨勢等，為環境保護提供科學依據和技術支持。例如，大氣環境監測技術、水環境監測技術、土壤環境監測技術等。

以上分類方法并非互相獨立，不同類型的環保技術可以相互結合，綜合應用，以達到更好的環保效果。

3.2 應用于污染治理的環保技術

污水處理技術。污水處理技術是指將污水經過一系列處理，以達到國家和地方規定的排放標準。常見的污水處理工藝包括物理、化學和生物處理等技術，例如活性污泥法、MBR工藝、曝氣生物膜反應器等。

廢氣治理技術。廢氣治理技術是指對工業廢氣進行處理，以減少大氣污染物的排放。常見的廢氣治理技術包括吸附、洗滌、焚燒、脫硫、脫硝等技術，例如活性炭吸附、濕式電除塵、SCR脫硝等。

土壤修復技術。土壤修復技術是指將受到污染的土壤進行治理，以減少土壤中的有害物質對環境和人體的危害。常見的土壤修復技術包括物理、化學和生物修復等技術，例如熱解吸附、電滲析、生物增強等。

固體廢棄物處理技術。固體廢棄物處理技術是指對生活和工業生產中產生的各類固體廢棄物進行處理，以減少廢棄物對環境的污染。常見的固體廢棄物處理技術包括焚燒、填埋、分類和再利用等，例如高溫氧化焚燒、垃圾分揀回收等。

新型環保材料。新型環保材料是指用環保材料替代傳統材料，以減少環境污染和資源消耗。常見的新型環保材料包括生物降解材料、循環利用材料等，例如可降解塑料、再生木塑材料等。

這些環保技術的應用可以有效減少污染物的排放和對環境的危害，對推進環境治理和保護具有重要意義[4]。

3.3 應用于節能減排的環保技術

新能源技術。新能源技術是指利用可再生能源來代替傳統能源，減少能源消耗和減輕環境污染。常見的新能源技術包括太陽能、風能、水能、生物質能等，例如光伏發電、風力發電、生物質氣化等。

節能技術。節能技術是指通過技術手段減少能源的消耗，例如提高能源利用率、改進工藝流程、優化設備結構等。常見的節能技術包括節能燈具、節能型空調、節能玻璃等。

智能化技術。智能化技術是指通過信息化技術對生產過程進行優化和管理，實現節能減排和資源的合理利用。常見的智能化技術包括智能電網、智能制造、智能交通等。

低碳技術。低碳技術是指通過減少碳排放量來減輕對環境的影響。常見的低碳技術包括碳捕集、碳交易、碳中和等。

循環經濟技術。循環經濟技術是指通過物質和能源的循環利用，減少資源的消耗和環境的污染。常見的循環經濟技術包括廢棄物資源化利用、再生資源利用等。

這些環保技術的應用可以有效減少能源的消耗和降低對環境的污染，對推進節能減排和可持續發展具有重要意義。

4 結論

綜上所述，環境監測技術是環保工作的基礎，可以為環保工作提供數據支持和科學依據，為環保決策提供可靠的參考。同時，各種環保技術也在不斷創新和應用，例如新能源技術、節能技術、智能化技術、低碳技術和循環經濟技術等，為推進節能減排和可持續發展做出了重要貢獻。