环境监测与治理技术的研究现状

(整期优先)网络出版时间:2025-04-01 19:42:17
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环境监测与治理技术的研究现状

陈明

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摘要:环境监测构成了科学与合理地进行环境治理与决策的基础,同时也是执行和监督环保法律条例的关键依据。这一过程为量化评估环境品质、追踪污染来源、分析环境影响、拟定污染防治计划以及评价环境修复成效提供了必要的数据支持。由此可见,环境监测是环保行动中必不可少的核心步骤,它在推动环境质量不断提升、保持生态系统平衡以及保障公众健康方面发挥着极其关键的作用。

关键词:环境监测;治理技术;现状;措施

1环境监测概念

环境监测是一项涉及广泛监测指标、采用多元技术手段、旨在全面反映和评估环境质量状况及其发展趋势的专业活动。通常涵盖了对多种环境要素的细致监测。包括但不限于化学污染物、物理污染源以及生物反应的监测。同时,也关注生态系统结构与动态的观测。具体而言,环境监测工作通过运用现代科技手段,包括化学分析、物理学检测、生物学实验、遥感技术、远程监测设备以及计算机数据分析等,对各类环境标志数据进行精准测定与持续监测。这些标志数据不仅包括空气、水体、土壤中各类化学物质的含量,例如,重金属、有害气体、有机污染物等,还包括物理性污染参数。比如,噪声水平、振动强度、热辐射、电磁场强度以及放射性物质的分布等。此外,环境监测还涵盖了对生物体及生态系统对环境变化的响应进行观察与评估,如生物体内污染物积累情况、生物种群健康状况、生物多样性变化,以及生态系统的结构稳定性、物种迁移模式等。

2环境监测技术的应用

2.1水质监测技术

水环境监测的核心技术之一便是水质监测技术。传统的水质检测手段主要依赖于人工取样以及实验室内的详细分析,通过对样本的物理性质、化学成分及生物特性的检测来评价水体的质量。不过,这些传统方式面临着监测频次不高、数据实时性不足等问题。针对这些限制,新兴的在线水质监测技术得以快速发展。该技术利用传感器对水质进行实时跟踪,并迅速将数据反馈至监测平台,从而实现了对水质状况的持续和动态监测。此外,生物监测技术也被广泛采用,通过研究水生生物群落的构成及多样性等指标,可以有效地评估水体的生态健康状况。例如,底栖动物指标和藻类指标等都能揭示水体长期污染的趋势。将常规监测、在线监测和生物监测技术综合应用,可以全方位、精确地了解水质情况,为水环境管理决策提供了科学支持。

2.2大气监测技术

空气质量监测的核心技术在于大气监测手段,它对于了解空气品质和评估污染级别起着决定性作用。传统的监测方式依赖于手工收集样本和实验室的检测分析,以此对空气中的颗粒和有害气体等污染指标进行量化,从而判断空气品质的好坏。但这种传统方式由于监测频次不高和缺乏时空上的代表性,难以达到对空气质量进行实时和动态监测的要求。基于此,自动化的在线监测技术应运而生并迅速发展。这种技术通过自动化的采样与分析流程,能够对污染物浓度进行持续性监测,并将监测数据即时发送至监测中心,极大地提升了监测的时效性。同时,遥感技术在大气监测领域也扮演着不可或缺的角色。通过卫星遥感技术,我们能够获得大范围、多时间点的污染分布数据,这对于区域性的污染评价和追踪分析极为关键。地面激光雷达等遥感设备还可以提供污染物在垂直方向上的分布信息,这对于制定大气污染治理策略提供了科学依据。

2.3土壤监测技术

监测土壤状况的技术对于把握土壤环境品质和评估污染潜在风险起着关键作用。传统的土壤检测手段主要依赖于采集土壤样本并在实验室内进行分析,涉及土壤的物理和化学特性以及污染物质含量的测量,以此对土壤的品质进行评价。但是,这些传统手段面临着效率不高和成本较贵的限制。为了提升检测效率,现场快速检测技术已经被广泛采用。例如,手持式X射线光谱分析仪能够迅速检测土壤中的重金属,而土壤气态监测技术则可以现场测量挥发性有机化合物。同时,近红外光谱技术在土壤检测领域也展现出巨大的应用潜力。通过收集和分析土壤的近红外光谱,可以快速预测土壤的物理化学特性和污染物含量,极大地提升了检测效率。结合常规检测方法、快速现场检测技术以及光谱分析手段,可以更加全面和高效地了解土壤环境品质,为实施土壤污染防治措施提供了科学的参考。

3环境治理技术应用

3.1水污染防治技术应用

防治污染根源:在水污染的防治工作中,事前预防比事后治理更为关键,而且从源头上控制污染的费用也更低廉。各类污水,包括工业排放、日常生活、垃圾渗透液以及农药残留,均会对地表及地下水造成污染。必须不断对河流、湖泊等水体周边工厂进行监管,杜绝非法暗管排放未处理的生产废水。在技术手段上,可以利用遥感探测、数据分析以及水下监测设备等。至于生活污水的处理,城市已建立了较为完备的污水排放管网,能够进行有效的分类处理。随着乡村居住环境改善项目的实施,乡村地区的污水处理系统也在逐步完善,这些措施都有助于更好地控制污水源头。

整治受污染水体:针对污染水体,需实施多元化的治理手段进行处理。以整治河道污水为例,可以运用物理手段移除河床上的淤泥、进行河道疏浚、清除藻类等作业。一般而言,河床淤泥中重金属和有机物质含量较高,清除淤泥能迅速减轻污染程度。藻类的过度生长会破坏河流生态平衡,导致鱼类因缺氧而死亡,物理除藻是河道污染整治的有效手段之一。化学手段则是通过投放化学药剂消灭藻类,添加铁盐以促使磷质沉淀。激发河道微生物的活性有助于分解多种污染物,生物膜技术和曝气处理方法在污水处理中均得到广泛运用。

3.2土壤污染防治技术应用

挑选微生物的核心在于依据土壤中的污染物特性,选取那些具有卓越修复功能的微生物种类。有些微生物能够针对土壤中的重金属进行固定或转化,例如能够固定氮元素的细菌和分解钾元素的细菌。同时,存在一些微生物能够分解土壤里的油质污染物。在选定了恰当的微生物种类后,可以通过人工繁殖手段增加其群体的规模,这一繁殖过程被称作扩大化培养。

在进行工程技术操作时,可选用地表喷淋法、生物堆积法或深层次灌输法,将富含微生物的培养介质施加到受污染的土壤之上。若土壤的渗透率大于6.0×10^-4厘米/秒,则喷淋法为合适选择。而对于需要移除并异地处理的受污染土壤,生物堆积法便派上用场。若土壤渗透率小于6.0×10^-4厘米/秒,则可以通过深层次灌输法将培养成熟的微生物液注入受污染土壤中。

3.3空气污染防治技术

工业活动中燃烧化石能源以及车辆尾气排放是SO2和NO2的主要来源。故在制造业广泛实行脱硫和脱硝工艺,有效减少化石能源中的硫、氮含量,预防大量氧化物的形成。此外,减少化石能源的使用是抑制这类污染物扩散的关键手段,我国水力、风力、太阳能等可再生能源发电比例持续增加,而火力发电比例正逐年减少。在车辆尾气排放方面,国家排放标准不断升级,目前实施的是国六标准。相较于国五标准,国六标准规定轻型车辆的CO排放量需减少一半,同时NOx和PM2.5排放量也有显著减少。

这类颗粒物的尺寸跨度较大,而对PM10和PM2.5的管控尤为关键,其产生主要与工业排放及机动车尾气有关。因此,核心的整治手段在于减少悬浮颗粒物的排放。譬如,国六排放规范规定颗粒物的排放量需比国五标准减少33%。在工业制造领域,需有序淘汰那些污染严重、排放量大的过时产业。

结论

我国正步入高质量经济增长的新阶段,积极转变经济增长模式,理解和处理环境保护与经济增长之间的关联至关重要。推动绿色发展,是构建现代化经济体系的必由之路,我们需在发展进程中实施保护,在保护措施中推动发展。在此时代背景下,强化环境监测职能,充分利用环境监测的功效显得尤为重要。

参考文献

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