发布时间:2022-08-03 08:27:30
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环境监测系统在环保局环境监测中发挥着重要的作用,监测系统提供的准确、有效的数据能够为环境污染的防治提供科学、有效的数据。但是,现阶段环保局的环境监测系统在实施过程中出现的一系列问题直接对监测工作、监测数据的准确性等产生了影响。
1.1环境监测系统中压缩传输以及处理过程中出现问题
环保局的环境监测系统能够搜集高精度的数据,也能够提高人工监测的效率以及监测的准确性等,它主要是由微型传感器节点相互连接组成的传感网络。但是随着科学技术的进步,传感器设计种类增多的同时,其质量也在下降,尤其是在环保局环境监测系统中使用的传感器,出现故障的频率也在增加,导致数据的存储、检索、搜集等出现问题,并且数据在处理过程中的精确程度也大大降低,这些问题严重影响了环境监测系统提供数据的准确性。
1.2环境监测系统的有线监测、传输等不能满足环保局的需求
时代的发展、科技的进步以及环境的复杂多变,使得环保局不再满足现阶段的监测需求,开始对环境监测提出了新的要求以适应当前的发展情况。对其提出的更高、更新的要求就是环境监测系统不仅能够对污染物或者是污染源进行动态监测、采集数据信息以及预测污染物的变化趋势,还能够对数据进行分析与管理。但是传统的环境监测手段只能以有线监测的方式进行,不能对远距离的污染物进行监测以及数据信息的传输,使得环境监测系统的使用产生了一定的局限性,使其不能满足环保局对污染物监测状况的需求。
1.3环境监测系统的远程监测方面发展还不完善
我国地域辽阔,环境污染的现象较为普遍,污染因子种类繁多,分布也较为广泛。因此,为了能够更好的控制大范围的环境污染状况,就需要对其进行监测并采集有用信息。但是,在传统的环境监测系统中,主要是以模拟传感器为主来采集数据的,通过A/D的转化实现现场污染物的监测,而且这种环境监测系统仅仅适用于污染物分布比较集中、布线较为简单以及近距离的区域,对于污染物分布较分散,地形较为复杂的区域是无法实现污染物的准确监测的,使用范围有一定的限制。那么,在使用传统环境监测系统实施过程中,对于远程污染物的数据采集就会产生一系列问题,不利于环保局对环境监测工作的顺利实施。
2环保局环境监测系统实施的改进措施
虽然我国的环境监测水平和国外相比还有很大的差距,但是科学技术的不断进步,使得我国的环境监测技术也得到了相应的提升。面对环保局环境监测系统在实施过程中出现的一系列问题,为了能够有效提高环境监测的工作,采集数据的准确性,保证环保局工作的顺利开展,为环境污染防治提供科学、有效的数据,需要不断改进环境监测系统在实施过程中的问题。
2.1解决压缩、传输、处理等问题,提高数据的准确性
对压缩数据进行准确、有效的分析是解决压缩数据问题的关键所在。此时需要使用FAST协议,以实现压缩、传输以及处理等问题,该协议的主要功能就是对搜集到的相应数据、信息等进行处理、存储以及传输等,从而能够有效保证环境监测数据的准确性、稳定性以及有效性;该协议还可以有效减少数据流中比较长的信息,通过传输编码序列化的数据,对环保局环境监测系统中的压缩数据进行传输,并且在传输的过程中能够提升数据压缩的效率,提高信号的准确性等,能够为环境监测系统的实施工作提供基础。
2.2将有线监测改为无线监测,为环境监测提供科学、有效的依据
随着我国科学技术的发展以及信息网络化的不断进步,在环保局环境监测系统中逐渐开始引进以SMS以及CPRS等为基础的无线通讯技术。虽然这些技术能够实现环境监测实施中的无线监测,但是不能从根本上解决监测数据的传输问题,因此,需要在这两中通讯技术的基础上再添加一种GIS的短信业务以及GPRS的环境系统方案,使其和SMS以及CPRS通讯技术相互结合在一起,实现对监测的数据进行远距离无线传输,并对数据进行处理,从而实现对污染源的分析与监测,进而为环保局环境监测提供科学、有效的依据,保障环保局工作的顺利开展。
2.3完善环境监测系统的远程控制问题
网络化的快速发展,使我国利用公共网络完成远程控制已经成为一种现实。并且将公共网络的通讯技术应用在环境监测领域,不仅能够实现环境监测的远程控制问题,还能够降低环保局的投资成本、具有较高的可靠性,除此之外,还不需花费人力、物力、财力等对其进行维护,具有较高的可实施性,有效解决了环保局环境监测的远程问题以及数据传输问题。此外,为了能够更好地环境监测技术以及传感器等方面的问题,还可以采用嵌入式系统实现对环境监测系统进行很好地管理,该系统的使用不再具有局限性,它主要是将温度以及湿度等为基础的数字传感器,能够实现分布较分散、远距离污染物的控制,进而为环保局对污染物的研究提供准确的数据。
3结语
环境监测主要是对环境中各种物质的含量、排放量进行检测,然后对环境质量变化进行跟踪,对环境质量水平、环境管理以及污染治理等方面工作进行保障。人们要想对环境水平进行掌握,就要进行环境检测,同时也是开展环境工作的前提。在上个世纪五十年代,环境监测主要是利用化学分析方法对污染物进行分析,但是,由于环境污染物含量低,在变化速度方面也非常快,因此,这个阶段被称为污染源监测阶段。从上个世纪六十年代开始,人们对环境污染的认识发生了很大的变化,认为环境污染不仅仅包括化学物质污染,同时也包括噪声污染,因此,在这个时期进行环境监测,对环境背景指的监测也在其中。环境监测的范围在不断的扩大,而且应用的手段也在不断的增加,这个阶段被称为环境监测阶段。在之后,环境监测技术得到了更好的发展,不断的实现了自动化和数字化,很多的国家都建立了自动化监测网络,因此,环境监测进入到了自动监测阶段。
2环境监测对于环境保护的作用分析
2.1通过环境监测可以准确的评价环境质量在环境监测工作开展过程中,可以利用物理、化学以及生物等多种手段来进行,同时,对生态环境进行监测时,一定要保证连续进行,对监测的要素以及对象要进行全面的反映,并且借助准确的数据资料实现全面的监测,对环境质量进行评判,这样能够更加有利于了解生态环境的实际状况。
2.2环境监测可以有效的遏制环境污染问题的发生发展环境监测工作主要包括对大气、水、土壤、生物以及固体废弃物等进行跟踪监测,在整个过程中要保证监测的长期性和稳定性,因此,对监测要进行必要的管理,避免出现各种污染问题。通过对环境监测进行管理,避免出现诱发环境污染的问题,对已经发生的环境污染问题也要进行动态、持续的跟踪监测,对环境污染治理工作的动态进行掌握,防止环境污染问题进一步扩大,这样能够起到有效遏制环境污染问题的再次出现。
2.3环境监测工作可以为环境监督执法管理提供支持对污染物进行跟踪监测,能够对污染物的来源进行及时准确的掌握,同时,对可能造成的危害情况也要进行了解,因此,环境执法管理部门要依照环境法律法规进行处理。环境污染事故的出现对人们的生活以及工作会产生很大的影响,而且,也会导致一些社会纠纷出现,对环境监测的结果进行分析,能够对污染源以及危害进行分析,为纠纷的仲裁也能提供依据。
3数字环保的概述
数字环保主要是对数字技术、信息技术以及虚拟现实技术等手段进行利用,对环保数据的要求以及业务要求要进行深入的挖掘和整理,这样能够对环保业务进行更好的整合,而且要对环保信息化水平、监管执法水平以及工作协同水平也要进行提高,这样才能更好的保证环保工作的科学化、规范化以及公众化。
4系统模块实现与特点介绍
4.1数据标准规范化环境信息标准化体系的建立要保证系统的整体性,同时实现资源的优化配置以及合理布局。对环境保护部门的信息进行重视,建设应用标准以及信息安全标准,这样能够指导应用系统的建设,对环境监测工作的顺利进行非常有利。
4.2数据应用产品化数据应用产品化主要是要实现数据中心的建设,将各个业务系统利用ETL技术进行数据对比、补录和交换,这样能够利用中央数据形成数据初级产品,方便用户的查询。
4.3应急防范智能化系统基于数据中心数据信息产品的支撑,针对某一具体的突发事件,通过建立完备的应急知识和应急案例数据库,将应急处置常识按照突发事件发生演化的时空顺序和特征进行依次分类存储。运用智能化技术建立应急处置模型,智能分析突发事件发展的各个阶段所应处置措施,形成高度智能化的突发事件应急处置应对系统。
5环境检测技术和数字环保要良好结合
5.1创建综合协调环境监测领导小组要将环境监测技术与“数字环保”有效地结合起来,首先,需要充分整合并创建一个综合协调环境监测领导小组,组织协调当前区县级等相关部门现有的环境监测资源。包括农林、卫生、畜牧、环保等部门的专业设备、交通设施及技术人员等。将所有资源进行整合,并明确环境监测分工,令小组人员之间相互密切配合。
5.2明确检测目标依据当地的环境质量状况及经济发展水平,明确检测目标,并制定出农村地区环境监测切实可行的方案,如确保供应开展环境监测工作所需的财力、人力、物力等,组建一支能机动、快速地进行环境监测的专业队伍;重点选准一些与农村群众生活生产等密切相关如饮用水源酸碱矿化度、畜禽排放污水的COD等相关环境项目进行监测。
5.3采样监测环境监测要保证采样地点的合理,同时,对采样的频次以及采样的方法都要进行分析,对样品的处理化验以及期限都要进行明确的规定,对监测取样的化验分析以及结果的准确性都能进行保证。在监测结果分析以后,还要作出相应的监测分析报告。
5.4对环境监测分析数据合理安排环境监测分析报告在进行数据方面的渠道也要进行合理的安排,也要对出现的环境问题进行科学的指导,这样能够避免出现的环境问题给人们的生活带来影响。
6结束语
2006年,原国家环保总局以(环发[2006]114号)印发《环境监测质量管理规定》和《环境监测人员持证上岗考核制度》,从制度上明确了各级环境保护行政主管部门、监测机构、质量管理机构或质量管理人员的职责、工作内容,环境监测人员持证上岗考核制度、考核内容及方法、合格证的管理等,保证监测人员持证上岗,具有从事监测和分析的工作能力及知识储备。
1.1选择正确的监测分析方法监测分析方法首先选择国家颁布的标准分析方法,其次选择国家环保部颁布的标准分析方法,对没有标准分析方法的监测项目,可采用《空气和废气监测分析方法》中推荐的方法。此外,还应考虑监测对象的浓度水平和分析方法的检出限。当实验室不具备采用标准方法的条件,或采用标准方法不能获得合格的测定数据时,必须对选用非标准的方法进行验证和对比试验,并报省级以上环境监测部门审核、批准。我国目前常见大气监测指标有二氧化硫、总悬浮颗粒物TSP、可吸入颗粒物PM10、氮氧化物等。环境空气中二氧化硫、氮氧化物常以有动力采样法-溶液吸收法采样,后以分光光度计测定样品特征波长时的吸光度,以吸光度与浓度的关系得出样品中待测物质的含量。TSP、PM10通常使用滤料阻留法进行测定,按照某速度对大气抽取,将悬浮颗粒物TSP留于称重滤膜表面,对应用前后的TSP重量进行计算,并根据采样器流量与时间计算抽取空气体积,以得出TSP、PM10浓度。固定污染源排气中二氧化硫、氮氧化物常以定电位电解法进行监测,烟气中待测物质扩散通过传感器渗透膜,在电极上发生氧化或还原反应,产生扩散电流的大小与待测物浓度成比例关系,得出待测物质浓度。
1.2采样前准备经检定(强检)或自行检定(非强检)的仪器需定期校验和维护,形成校验与维护记录。现场采样前对微压计、皮托管、烟气采样系统、吸收瓶进行气密性检查,对烟气测定仪、测氧仪、自动烟尘采样仪和含湿量测定装置的温度计、电子压差计、流量计进行定期校准。《固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范》(试行)(HJ/T373-2007)要求定电位电解法烟气(SO2、NOx、CO)测定仪应在每次使用前校准。采用仪器量程20%~30%、50%~60%、80%~90%处浓度或与待测物相近浓度的标准气体校准。《固定源废气监测技术规范》(HJ/T397-2007)要求定电位电解法烟气(SO2、NOx、CO)测定仪,应根据仪器使用频率,每3个月至半年校准一次。在使用频率较高的情况下,应增加校准次数。用仪器量程中点值附近浓度的标准气校准。对排气温度测量仪表、斜管微压计、空盒大气压力计、真空压力表、转子流量计、干式累计流量计、采样管加热温度、分析天平、采样嘴、皮托管系数至少半年自行校正一次。检查空白滤筒有无裂纹、孔隙或破损,采样嘴是否变形或损坏,乳胶管有无老化等。
1.3样品的采集与运输贮存采样点的布设尽量均匀且具代表性,采样时段能较好地反映高、低及一般污染浓度水平;监测前用与待测物相近浓度的标准气体对仪器进行校准,尽可能减少流量误差对采样体积的影响;严格控制采样时间及采样时的温度;在对大气环境充分了解的基础上确定监测频率和监测项目;明确采样人员、接送样品、分析人员在样品传递过程中的义务和责任,有效确保样品的完整交接,并做好平行样品、空白样品的采集和记录工作。SO2甲醛吸收法采样温度需控制在23℃~29℃,四氯汞盐吸收法采样温度需控制在10℃~16℃,温度偏高或偏低,都将影响采样吸收效率。在样品采集、运输和存放过程中应避免阳光直接照射,如果样品不能当天分析,应在4℃~5℃下保存,但存放时间不得超过7d。
1.4实验室分析与数据处理实验室质量控制可分成实验室内部与实验过程的质量控制,内部控制对于环境监测来说是非常重要的,直接关系着样品监测分析以及数据处理的结果,经过特异质量控制图与其他方式分析应用,对监测质量进行控制。在实验室过程质量的控制中,需要做好基础工作,保证实验室安静清洁,全部仪器要检测校验,高精度的仪器室,应对全部设备实施定期校验及维护,保证仪器设备正常运行,对于监测人员来说,专业理论技术要掌握,持证上岗,非专业人员不得实施监测工作,保证监测人员的工作质量,确保实验数据有效真实。要保证监测数据能真实反映实际状况,就要重视数据处理质量的管理方法,可制定数据质量的管理责任制,并贯彻执行。数据处理质量涉及实验数据分析管理与报告审核程序的规范,当监测数据记录与删改时,应依照相关规定,经相关人员进行复核,并由负责人签字,一旦发现可疑数据,应组织人员查证分析,及时纠正。
2大气环境监测质量管理存在的问题及展望
1.1项目规模增长迅速
随着中国工业化、城市化进程的快速发展,同时伴随着环境污染事故频发。在严峻的环境形势下,掌握环境质量现状,预警污染发生的可能,通过各种技术手段提供政府部门管理决策所需的监测数据,是环境监测的第一要务。目前环境污染因子正向着复合型发展,成分复杂[3]。为了弄清污染来源,提升环境监测基础能力,在国家、省级和地方政府财政的支持下,全国各级环境监测部门实施了各类能力建设项目,通过引进大量先进的环境监测设备和技术,大力提升监测分析水平。以江苏省为例,2008年至今重大能力建设项目投资额超过10亿元。项目内容涉及水质、大气、噪声、土壤、底泥等各方面,从现场采样、实验室分析至自动监测、应急监测,项目种类繁多,数量众多;资金来源复杂,包含中央财政资金、省级财政资金、地方配套资金等;地域跨越大,涉及省内县市多。总之,随着环境监测事业的高速发展,能力建设项目规模也迅速增长,实施任务日益繁重。
1.2项目管理模式相对落后
通过各类能力建设项目的实施,大幅提升了环境监测系统实验室分析、自动监测、遥感监测等方面的装备能力,推动了从单一的手工监测到实验室分析、自动监测等多种技术手段相结合的监测方式转变。能力建设项目的实施是一个琐碎且庞杂的系统工程,通常分为立项批复—资金到位—组织采购—合同审核签订—验收付款等多个环节。但目前项目的实施管理模式相对落后,各类文件材料的登记、审核等流程多以手工方式为主,一方面耗费人力时间,另一方面由于管理人员的匮乏,导致项目管理方式较为粗放,无法详细记录实施过程并及时跟踪项目实施情况,且一旦出现管理人员岗位变更,项目延续性管理便得不到保障。
1.3项目监督需求迫在眉睫
环境监测能力建设项目属于基本建设项目,由各级政府发展改革部门或主管部门审批立项,资金来源通常为各级政府财政资金。根据2011年国家审计署颁布实施的《政府投资项目审计规定》,各级政府及其发展改革部门审批的政府重点投资项目,应当作为政府投资的审计重点。近几年,政府投资审计越来越全面,从过去的资金投入支出转变为资金、实施程序、绩效产出等全方位深入审计,这对如何科学规范化管理项目提出了更高的要求。同时,由于能力建设项目往往涉及资金量大,政府采购公开招标数量多,整个实施过程必须公平公正透明,做到实施全过程的监督。这是廉政建设的需要,更是做好项目管理工作的前提。在这样的背景下,粗放的项目管理模式必须改变。
2项目管理思路与实现
2.1转变项目管理模式,明确职责分工
随着环境监测能力建设项目规模快速增长,项目管理要求逐步向精细化转变。在项目实施前必须对项目进行全面了解,充分认识项目的性质、内容,可能产生的效益、资金分配、涉及哪些相关地区,为项目实施做好充分准备,同时分解项目建设任务,明确项目实施涉及单位或部门的职责分工。以某水质自动监测系统建设项目为例,项目管理部门牵头组织项目实施,主要职责为项目整体推进、跟踪与调度,办理项目实施过程中的政府采购委托手续,项目备案等;业务部门负责实施中的技术把关,如自动监测站点的选址、仪器设备技术参数的确定、仪器设备的到货安装验收、试运行期满后的验收以及固定资产登记等[4];财务部门负责审核项目管理部门经办人员递交的合同、验收等材料相符后支付合同款项和项目相关管理等费用的支出,并同时做好项目款项专款专用,合理分配。
2.2强化信息支撑手段,实现自动化管理
在充分了解能力建设项目性质、内容、资金、社会效益等建设背景下,可借助现代化信息技术,通过优化项目业务流程,设计建立信息化项目管理系统,实现项目的科学化、自动化管理[5]。2.2.1实现项目基础信息管理建立项目基本概况、仪器设备资料、采购厂商等基础信息库。基本概况包括项目立项信息、建设内容、资金预算和来源,实施单位、使用单位与部门等内容;仪器设备和采购厂商信息库根据最终合同签订的仪器设备型号、采购价格收集汇总,为将来申请新项目提供参考依据。2.2.2实现项目进度实时跟踪对照项目的批复方案,实现项目已实施内容和批复内容的纵向或横向实时比较,包括使用资金是否在预算范围内,建设任务完成情况,单笔合同执行进度等,有利于规范和掌握项目实施情况。2.2.3实现项目资金记录管理项目资金的使用贯穿整个项目实施过程,通过系统流转,从项目资金预算、实际到位资金、资金来源、支付情况、入固定资产情况等方面,按照职责分工分别由项目管理人员、财务人员、业务技术人员共同协作登记详细情况,使项目资金的使用留下重要记录,互相合作的同时又互相监督,达到规范科学使用项目资金的目的。2.2.4实现项目信息快速查询经过授权的用户可以通过系统及时了解项目的有关信息。同时,项目信息查询系统可以解决项目管理人员岗位变动带来的问题,帮助新项目管理人员缩短对项目了解的时间,快速熟悉项目操作业务流程,最大程度减少由于工作交接带来的各类问题。
2.3引入监督机制,完善制度建设
近几年因招投标出现的腐败贪污案例逐年上升,缺乏有效的监督管理制度是重要原因之一。为此,针对重大能力建设项目的管理,必须引入行之有效的监督机制,保证项目实施的规范性。首先要完善制度建设。确立重大能力建设项目管理制度,明确立项报批、项目组织实施、项目资金管理、项目验收、绩效评估等环节的工作内容,建立逐级审批流程,分权协作,避免权力集中。应根据国家和各地政府采购规定制定相关项目招投标管理制度,细化项目采购细节,分解职责,杜绝项目实施过程中可能出现的各类不规范、不公平行为。其次要引入第三方监督机制。参照基本建设项目管理规定,在能力建设项目实施中可引入项目监理和跟踪审计单位作为第三方监督。项目监理主要负责监督项目建设或施工单位的工作,核算项目资金、监督项目建设进度,把控项目建设质量。跟踪审计单位重点在于将事后审计变为过程性跟踪审计,保障项目整个实施过程均符合各项法律法规的要求。第三方监督机构不仅能够促进项目招投标采购、预算执行等环节的规范化、科学化,同时借助其专业性,有利于进一步提升项目管理水平。
2.4培养项目管理人才,提高项目管理水平
重大能力建设项目实施过程涉及基本建设管理、政府采购、招投标、财务和合同管理等多方面法律法规和业务知识,对项目管理人才要求较高。必须加大项目管理人才的培养力度,提高项目管理人员的积极性,才能提升项目管理水平。
3结语
GIS的全称是地理信息系统,它综合了多门科学,如计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学等,将地理空间数据库给应用过来,通过配置计算机硬件和软件,在计算机中存储地理空间模型,将多种地理信息给及时提供出来,并且还具有其他的一些功能,如地理研究、地理决策等,实践研究表明,本种系统具有较强的空间分析能力、较为广泛的数据来源等,可以有效采集、管理和分析空间相关数据。因为地理因素会紧密联系着环境问题,地理特征较为明显,那么将GIS技术给应用过来,可以对基于环境问题的大量复杂空间信息进行有效处理。因此,在环境监测和管理中,也开始越来越多的应用GIS技术,以便更好的开展环境管理工作。
2我国环境监测发展现状
在环保工作中,非常重要的一个方面就是环境监测,监测对象包括诸多方面,如环境大气、水质、土壤、固体废物等。从上个世纪六十年代,发达国家开始对GIS技术大力研究和开发;在上个世纪七十年代,工业发达国家开始将各种环境信息系统构建于环境监测、规划决策、环境预测和评价等诸多个领域。我国在八十年代,开始大力发展GIS技术,在不断努力下,已经对研究性的资源与环境管理信息系统进行了构建。在这些全国性的信息系统基础上,也开始将城市信息系统构建于大中城市。
3GIS在我国环境监测中的应用
一是GIS在环境监测中应用的主要方面:因为GIS本身的技术优势,环境监测本身的需求,开始在环境监测领域中应用GIS技术。GIS在环境监测领域中可以发挥重大作用,主要是因为其具有诸多的功能,如空间数据库、制图表达能力以及综合分析功能等;具体来讲,主要应用在这些方面:首先是环境监测数据管理分析,通过环境监测,主要是将环境质量现状及发展趋势给准确及时的反映出来,以便更好的开展环境管理、污染源控制以及环境规划等工作。GIS系统,可以有效的采集、存储和管理分析整个或者部分地球表层空间中的有关地理分布数据,可视化表达也可以得到实现,可以有效加工处理已有空间和属性信息,以便将正确的结论给得出来。其次是环境数值预报模型,在环境监测方面,大部分数值预报模型都是空间模型,因为受到了多因子的综合作用,就增加了环境要素空间变异的数值分析难度。GIS模型则可以将每一个变量的空间插值分析给提供出来,借助于样点数值,来对整个区域环境变量的数值分布进行预测。再次是环境监测信息管理,本系统被简称为EMMIS,借助于本系统,可以将环境监测、管理以及各种决策工作给科学开展下去。通过应用GIS技术,在较大程度上对EMMIS监测基础数据的处理和收集方式进行了完善,环境管理效率也得到了显著提高。然后是环境地理信息系统的构建,在日常工作中,环保部门需要对较多较为复杂的环境信息进行采集和处理,超过百分之八十的环境信息都直接相关于空间位置,借助于GIS技术,可以对各种环境空间数据库进行构建,GIS结合了地理位置和环境信息,综合分析,以便有效输入、查询和分析、输出空间数据,管理的可视化也得到了实现。二是GIS在环境监测应用中的主要领域:首先是GIS在森林草场环境监测中的应用,我国如今在监测森林等生态环境中,已经开始应用GIS技术,在2000年,有专家开展了四川省闽江中上游生态环境遥感综合调查与评价的课题,本课题将诸多的现代科学技术给应用过来,其中非常重要的一种手段就是GIS技术,在较短时期内,将本区生态环境现状以及变化趋势给查明了出来,对于过去传统调查监测方法的缺陷进行了克服,如需要较大的资金开支、没有较高的解译精度等,可以促使生态环境监测评价工作给更加顺利的开展起来。其次是GIS在水源湿地环境监测中的应用,具体来讲,湿地生态环境监测包括诸多的对象,如大气环境、生物、土壤、水体等,可以促使湿地生态系统管理工作更好的开展。在科学管理湿地生态系统的过程中,GIS湿地生态环境监测与管理信息系统可以发挥重大的作用,如遥感分类湿地、遥感估测湿地植被生物量以及评价湿地等。然后是GIS在海洋环境监测中的应用,本文以某示范区为例,借助于相关的技术,将海湾陆源污染物总量控制信息系统构建于GIS软件平台中。借助于本系统,我们可以有效监测和分析海湾沿岸各类工业及生活污染物排放情况等,还可以管理各类海洋环境监测数据,构建底质状况评价模型等,促使海洋环境评价工作的可视化得到实现,集成了海湾水动力模型、污染物漂移扩散模型以及地理信息系统等,并且在地理信息系统中同化了结果,以便有机结合其他信息,从而对海洋资源受到污染扩散的影响进行分析。总之,本系统的应用,可以更加有效的开展海洋环境保护工作。最后是GIS在城市环境监测中的应用,在经济建设飞速发展的过程中,在一些对空间数据分析查询有着较高要求的领域内,也开始广泛应用GIS技术,如城市规划管理、城市环境监测等,实践表明,经济效益和社会效益较为显著。我们以水资源环境监测为例,在工业发展过程中,在较大程度上污染到了水资源,那么就需要大力监测和管理水资源。在水资源数据的监测管理中,应用GIS技术,主要是管理分析水质数据、供水部门数据以及遥感数据等。上海市在上个世纪八十年代就开始应用GIS技术,对黄浦江流域水环境地理信息系统进行了构建,动态监测显示功能是系统具备的,可以快速预测分析和预报水质。
4结语
环境监测是一个系统的过程,中间若有一个环节出现质量问题,其监测结果是不符合实际的一个数据。现行环境监测质量管理大多放在实验室内部环节,良好的环境条件、相对稳定的仪器设备、规范的操作规程,同时可以通过科学、有效的质量控制手段取得准确的分析数据,但对现场采样测试阶段的质量管理重视程度和研究深度不够,缺乏有效、系统的管理和控制,特别是在工作繁忙的情况下,现场质量管理没体现其相应的独立性和监督性。大多数单位都认为采样是环境监测中最简单、最容易的工作,但采样误差往往是最大而且是最重要的误差,因此完善和发展环境监测质量管理体系是非常有必要的。
2加强现场采样质量管理控制建议
环境监测现场采样过程流动性大、条件复杂、时间跨度长、任务要求紧、偶然因素多,对严格执行监测技术规范有难度,所以要获得科学准确的监测数据和信息,现场采样测试阶段规范化的质量管理显得十分重要。本文从提高现场采样员素质,完善现场采样质量管理制度、现场采样仪器与设备管理和样品保存运输等方面提出具体措施和建议。
2.1提高现场采样员素质
环境监测采样人员操作技能的高低、责任心的强弱、工作态度的好坏将会主观地导致监测结果的准确性。要保证环境监测质量体系有效施行,就要对现有的环境监测工作人员加强管理培训,提高监测人员综合业务素质。定期组织现场采样测试业务培训和交流,邀请现场采样测试经验丰富的同志授课或邀请现场测试仪器厂家技术人员上门培训,提高现场采样测试人员的业务技能。定期进行监测人员的职业道德教育,提高现场采样测试人员的工作责任心,通过组织持证上岗理论考试和实际操作考核,组织技术比武等形式和途径提高现场采样测试人员的整体业务素质。
2.2现场采样质量管理制度
建立完整的现场采样质量管理体系,健全各项规章制度。每次环境监测任务确定一名现场负责人,制定详细现场监测采样计划并组织实施。现场监测项目负责人组织相关人员熟悉掌握监测任务书,明确现场采样测试阶段的总体工作内容,列出项目所涉及的采样容器、测试仪器、设备、吸收液、滤膜、滤筒、固定剂和显色剂等清单。现场监测人员要依照规范进行操作,认真做好采样记录,妥善保管好样品,并附现场监测点位图或流程图,保证溯源性。
2.3加强现场采样仪器与设备管理
现场采样涉及到的仪器与设备种类和台数较多,易产生混乱,每台监测用仪器与设备均应设立档案,粘贴唯一性标识。现场采样人员要制定现场采样仪器日常维护、保养、校准操作规程,科学使用、维护、保养仪器。现场采样仪器每次用完应及时整理、维护,特别是监测废气的仪器采样结束后在现场就须空抽,用空气清洗管道、气路、传感器,避免高浓度气体残留在管道、气路、传感器中,影响下次监测数据,也避免高浓度气体腐蚀仪器零部件。现场采样人员应熟悉仪器构造,具备小故障的排除能力,及时排除现场仪器故障,不能排除的应及时在仪器箱体上贴标签并注明故障情况,联系仪器厂家尽快维修、保养,并认真填写维修记录,确保所有仪器均处于良好运行状态。
2.4采样的质量控制
现场负责人经现场踏勘,审查采样点的设置和采样时段选择的合理性和代表性,按环境要素分别制定详实的采样技术细则,样品和交换与管理制度。现场采样人员应正确操作与校准仪器,查看仪器运转是否正常、吸附剂是否有效、数量是否符合要求、采样器放置的位置和高度是否符合采样要求、是否避开污染源的影响。在采集样品的同进,采样人员应认真做好采样记录,并妥善保管好样品。
2.5样品运输和保存中的质量控制
在环境采样时,不同项目样品选择不同的保存条件,样品久放会受生物因素、化学因素和物理因素影响导致最终监测结果的失真。采样前或采样后运输过程中采样管不可倾倒,采样管之间应用软体物隔离,以防吸收剂溢流;滤膜应完整地封存在专用的洁净袋子里,使用时用不锈钢镊子取放,避免滤膜在进入采样器前被污染。液体样品采集后根据不同项目及时添加固定剂,对需要冷藏或避光保存的样品从采集、保存到运输应及时冷藏或贮存于暗处。样品采集结束后及时贴好标签,填写好采样记录单。样品采集后应立即送回实验室,如样品不能及时进行分析测试,样品应贮存在温度低于4℃冰箱里。
3结语
根据我国国家标准中所采用的大气稳定度帕斯奎尔分类方法[11],可将大气稳定度分为A、B、C、D、E、F6类,分别表示强不稳定,不稳定,弱不稳定,中性,较稳定和稳定。以深圳市垃圾焚烧厂为例,确定各季节大气稳定度步骤为:首先由焚烧厂经纬度、风向风速数据的观测时间及日期,根据文献[11]中的公式计算单日太阳高度角,统计平均得到各个季节太阳高度角;然后参考文献[12],确定深圳市的总云量约为7.26;最后根据文献[11],由云量与太阳高度角查出太阳辐射等级数,进一步由太阳辐射等级数与地面风速查出大气稳定度。以上各步骤结果表示在表2中。其他气象条件除了上文所讨论的风向风速及大气稳定度,某些情况下污染源所处区域还可能存在特殊的气象条件,如静风和逆温。静风是指风速平均值≤0.5m/s,逆温是指大气内某些层次出现气温不随高度变化或气温随高度的升高反而增高的现象。静风条件限制了污染物在水平方向的扩散稀释,逆温现象则限制了污染物在垂直方向的扩散稀释。当静风或逆温状况明显时需要对其进行详细分析,以深圳市宝安区为例,依据常年气象统计资料得到该区域静风频率偏低(见表1),且无逆温现象出现,因此需要不定量分析这两种气象条件。
2地形特征
地形会显著影响空气污染物的扩散过程。由环境影响评价技术导则,距污染源中心点5km内的地形高度(不含建筑物)低于烟囱高度时,定义为简单地形,在此范围内地形高度不超过排气筒基底高度时,可认为地形高度为0m;距污染源中心点5km内的地形高度(不含建筑物)等于或超过烟囱高度时,定义为复杂地形。我国地势西高东低,呈阶梯状下降,山地、丘陵和高原约占总国土面积的23。因此在分析我国垃圾焚烧厂污染物环境影响时,往往需要考虑周边地形特征。利用基于Google地图的二维地图软件,可以快速获得垃圾焚烧厂周边地形图像。对于深圳宝安区垃圾焚烧厂,在焚烧厂西南方向上是高度大于100m的山区,东南方向是平湖生态园,东北及西北方向是的居民区。西南方向的山区高度大于烟囱高度,属于复杂地形区域,而东南、东北、西北方的生态园、居民区比较开阔,属于简单地形区域。
3功能区分布
功能区本义为城市内部各功能活动的分布空间及其相应产生的小区分异,如中心商业区、行政区、工业区、居住区和郊区等。本文所定义的功能区是指受到污染物影响具有不同特点的区域,包括山区、居民区和生态区3类。山区是指前文所定义的具有复杂地形的区域,该区域起伏地形对污染物扩散有显著影响;居民区是居民生活工作的区域,人口密度大,污染物造成重大危害可能性大;生态区通常为自然保护区、风景名胜区等,在特定时间人口密度大,空气质量要求高。由以上定义,深圳宝安区焚烧厂附近区域可划分为山区、居民区、生态区3个区域。环观南路、樟坑径村及焚烧厂所围区域为山区;平湖生态园为生态区;环观南路、平龙路、平新路及焚烧厂所围区域为居民区。在居民区内有辅城坳小学、平南学校、龙湖学校、启英学校4所学校为环境敏感点,其空气状况应重点监测。
4监测点的设置
环境监测仪器大多为高精密仪器,仪器的使用对仪器的放置和使用环境均有一定要求。大型精密仪器在条件满足的情况下,最好一室一类仪器,安装好除湿机、空调等设施。仪器的电源应与照明用电分开,电源线单独接地处理,以减少电磁干扰对测定的影响。仪器使用前后均要检查所用的水、电、气等是否符合要求,建立每台仪器的使用记录和维修保养记录,记录下仪器的使用情况、维修保养等信息。现场监测仪器在使用前一定注意现场监测环境,仪器使用前要校验,使用后要及时做好仪器的保养。对于影响到检测结果的维修,维修完成后要重新对仪器进行检定,合格后才能投入使用。在可能的前提下应对以往监测数据进行溯源,确保仪器的精度性、准确性和可靠性。根据每台仪器的编号,用不同彩色标识仪器状态,表明属于在用、检修、停用、禁用等状态,仪器检定后粘贴上检定标签。对大型分析仪器应对所测的物质定期进行检测限的测定,以保证监测仪器的灵敏性、精密性和稳定性,从而保证环境监测数据的准确性。
2仪器的期间核查
仪器设备的期间核查是实验室认可和计量认证要求的质量管理的一种方式,环境监测仪器应该结合仪器的特点适时地开展期间核查。对日常不够稳定、易漂移、易老化且使用频繁的检测设备,经常携带到现场检测的仪器设备,以及其他对检测结果有重要影响的环境监测仪器应进行仪器期间核查。核查时尽可能考虑实际具备的条件和成本等因素,将电子天平、酸度计、电导仪、多功能声级计、智能烟尘采样器和综合采样器纳入仪器期间核查,编制其期间核查规程,年初编制其期间核查计划,保证仪器在一个检定周期中间进行核查。核查不是校准,不需按其检定证书逐项进行核查。对于电子天平使用定值砝码进行核查,酸度计和电导仪使用标准溶液进行核查,多功能声级计以日常监测每次进行监测的校准前后值作为核查,智能烟尘采样器定期使用氧气、二氧化硫和二氧化氮标准气进行核查,综合采样器则是对流量和计时准确性进行核查。建立核查记录,记录下测定环境条件、测定原始记录以及核查结论。当监测仪器使用环境条件发生重大变化、怀疑仪器监测结果等情况时,都应适时开展监测仪器的期间核查工作。当核查情况异常时,应进行复查,查找原因,针对性地开展工作。
3仪器操作人员培训
按年初培训计划开展培训学习工作,特别是对监测仪器操作人员更应进行针对性的培训工作。监测仪器操作人员的培训对于仪器的正常运行和使用有着至关重要,培训应分步进行。在仪器购买前,要结合仪器特点和型号针对性的了解仪器的性能和简单操作、保养知识;仪器安装调试时,全程参与厂家技术人员对仪器的安装调试,熟练掌握仪器设备的性能、操作程序和保养维护程序。通过培训,监测仪器操作人员达到独立操作和保养监测仪器的目的。结合实际工作需要,加强仪器操作训练,随时记录分析操作中遇到的技术难题,及时咨询专家解决技术难题。在使用仪器有一定经验后,可以适时联系厂家进行集中培训或参加学技交流会,解决监测仪器使用过程中的技术疑难问题,提高仪器分析人员的技术能力。
4结语
目前,我国已制定各类国家环境标准410项,覆盖了大气、水质、土壤、噪声、辐射、固体废物、农药等领域。已开展了环境质量监测、环境质量周报、日报、预报监测;污染源监测、污染事故应急监测、污染物总量控制监测、污染源解析监测,环境污染治理工程效果监测等等。需监测的污染因子达百余种。随着我国工业结构调整与产业技术升级的发展,面向“高能耗、高物耗、高污染”的监测和专用优化系统将有较大的市场需求。为了满足实现循环经济和节能减排的要求,钢铁、石化、电力、有色金属等企业在环境监测系统和安全监测系统的需求进一步增加。而最重要的分析仪器领域,尤其是高端环境监测系统领域,不仅仅涉及传统的光学、电化学、色谱、质谱类分析技术,还涉及精密机械、电子学、计算机技术、自动化、人工智能等多种核心技术。这些高新技术的发展推动了环境监测仪器的测量技术不断提高,应用范围和领域不断扩大。随着环境监测技术的发展,仪器分析在环境监测工作中起着决定性的作用,而环境监测仪器管理水平的高低决定了环境监测数据的准确性,加强环境监测仪器管理愈来愈成为环境监测的基础工作。只有管理好环境监测仪器,才能充分发挥其重要作用,并确保环境监测数据的准确性。