试析基层环境监测技术存在的问题及对策

何 敏

（江西省萍乡生态环境监测中心，江西 萍乡 337000）

近些年来，可持续发展战略的推出使得人们更加关注环境保护问题，而在环保工作中，环境监测是至关重要的基础性内容，直接关系到后续工作开展的质量。但从当前的实际情况来看，部分基层环境监测站所使用的监测技术存在着过于单一和传统的特点，难以与当前社会发展趋势和要求相适应，基于此，有必要对其展开更深层次的探究。

1.1 生态环境现状

近些年来我国社会经济呈现出飞速发展的态势，人们对于物质生活的追求不断增加，但经济的发展势必会造成生态环境的恶化，工业化和现代化的发展尽管推动了人类社会的进步，但却对人类赖以生存的环境造成了破坏。基层环境监测工作的开展能够为后续所开展的污染治理以及环境管理工作提供必要的数据支持，直接影响着环保工作开展的实效性，真实准确的环境监测数据能够辅助相关部门第一时间明确相关信息，并及时将其向社会公示，广泛接受社会的监督。与此同时，良好的监控系统还能够在对各种数据进行及时准确监测的基础上对环境展开多维度的评估工作，为执法人员的工作提供参考。在当前我国纵深推进生态文明战略的过程中，对于环保工作提出了更高的要求，而这势必要有扎实的环境监测作为基础，先进的基层环境监测技术是这一过程中必不可少的组成部分[1-2]。

1.2 基层环境监测技术存在的问题

1.2.1 监测技术单一

科学的技术手段是提升基层环境监测质量的重要支撑，但我国传统的环境监测技术在实际应用的过程中存在着诸多局限性，以往大多是采用人工采集环境样品的方式进行环境监测，然后再通过实验室分析以及数据审核获得环境数据。但这种方式的应用整体呈现出一定的单一性，并且耗时长，难以充分同当前大量的环境监测需求相适应，也无法更好地保障群众对于环境问题的知情权，所以未来势必要强化对于各种先进监测技术和手段的应用，切实保障环境监测数据的准确性和真实性，提升环境监测效率，真正满足现代化环境监测工作要求。

1.2.2 监测体系欠缺

当前我国基层环境监测工作的开展面临着体系不完善的问题，其中主要体现在缺乏统一标准，这影响了基层环境监测技术应用的实效性，与此同时，当前我国部分基层环境监测站没有形成环境应急监测机制，无论是在设备还是在技术方面都相对落后，所实行的应急监测方案欠缺针对性，一旦产生环境污染事故将难以做出及时有效的应对，对于生态环境造成难以挽回的影响。

2.1 加强技术创新

2.1.1 3S技术

3S技术是由遥感技术、地理信息系统以及全球定位系统所组成的，其在实际应用的过程中可以更加高效全面地完成对于空间信息的采集、处理以及传输工作，切实保障空间信息的准确性。灵活使用这一监测技术可以在充分了解环境具体情况的基础上采取针对性的治理措施和方法，有助于环保工作整体效率的提升[3]。其中遥感技术主要是利用不同物体中光波谱反映的不同，实现对于各种物体的监测，该技术在信息的读取方面呈现出一定的特殊性，需要对反射现象展开还原分析工作，以便于更加精确地了解物体的实际性能以及位置形态。其有着较强的应用优势，可以实现对于多样化生物信息的大范围采集，但在数据信息定位以及分类方面则存在一定的局限。

地理信息系统则主要是通过计算机技术的应用对海量地理数据信息进行全面采集，进而开展分析处理以及存储工作，为后续工作提供数据支持。由于其在信息归纳和处理方面有着极强的优势，所以当前广泛应用在农田或者是植被等环境监测工作中，在极大程度上提升了监测工作质量和效率。

全球定位系统主要包含导航技术、传感器以及卫星定位技术，可以实时动态定位和跟踪监测对象，有着较高的精确度以及工作效率，能够在一定程度上保障环境监测工作的高质量开展，但目标属性的获取方面有所欠缺。

为了进一步深化对于3S技术的研究和验证，针对某地区的生态环境做出了以下研究，该地区平均气温基本上维持在14.9摄氏度左右，平均降雨量是821.9毫米，其主要的土壤类型是棕壤，在对其的监测中使用遥感技术，其全色影像空间以及多光谱影像空间的分辨率分别为2米和8米。通过对其展开几何校正工作，遥感影像在分辨率融合的基础上不仅有着良好的空间分辨率，还包括多光谱段。该地区的生态环境状况指数如表1所示：

生态环境评级表如表1所示。

表1 生态环境评级表

根据该表，本地区生态环境状况指数是52.3，最终评价结果为一般。

2.1.2 生物技术

大分子标记物是当前我国常见的一种生物监测技术，生物大分子标记对于外界环境的变化有着一定的敏感性，同时其还会产生一些能够被检测到的变化，进而帮助技术人员通过分析大分子物质的变化了解环境变化。近些年来分子生物学技术不断发展，在环境监测中加强对于该技术的应用已经成为一种发展趋势。生物大分子标记物在实际应用的过程中能够展现出较强的系统性、准确性以及全面性，其能够作为预警技术实现对于污染物暴露以及毒性效应的有效监测，是当前环境评价中科学可行的技术手段之一[4]。

除此以外，生物芯片技术也是现阶段比较常用的生物技术之一.水源一旦被微生物所污染便有可能产生流行性疾病，对于人类社会的发展产生负面影响，而以往所使用的培养鉴定技术以及细菌分离技术等大多对操作有着较高的要求，应用时间长，且培养技术相对有限，部分微生物无法使用，整体有着较差的灵敏度。固有的分子生物学技术也存在大量隐患，例如探针杂交以及免疫学方法存在着一定的敏感性以及特异性，PRC方法往往仅支持一种微生物的检测，所以效率不高。而生物芯片则有着污染小、准确性高等优势，开始得到业内的广泛认可，至今为止，其在基层环境监测的菌种鉴定、病原细菌瞬时检测以及水质控制领域都有了应用成果。

2.1.3 信息技术

对于环境监测工作来说，其重点和难点问题便是数据的采集和处理，为了保障其准确性和系统化，应当强化对于先进信息技术的应用，落实大量监测点位的合理布局，并引进相应的硬件系统以及设备，在原有的基础上丰富数据采集的方式，加速实现环境监测数据的传输，以保障数据采集的全面性和有效性。为了提升数据处理的科学性和有效性，工作人员需要针对智能算法以及数据处理系统进行开发，其不仅能够高质量实现数据的统计和筛选，提升数据真实性，还能够支撑更为深层次的数据挖掘工作，保障各种数据的实际应用价值。

信息技术的应用在环境监测数据的智能分析以及评估工作中有着较强的应用价值。

在处理系统方面主要采用的是人工智能技术，相关工作人员需要利用人工或者是自动监测站的形式对各种环境监测数据展开采集工作，进而实现对其的自动筛选、分类以及处理。该系统可以从复杂的数据中对有价值的数据进行精确筛选。以往所使用的数据平台大多仅能够进行数据汇总，主要是由专业人员进行数据处理，而智能数据处理系统的应用则可以综合判断海量的监测数据，进而得出更加准确的结论。环境监测智能处理系统本质上便是对环境监测工程进行综合判断的过程，可以在了解各种过往数据的基础上深入挖掘其中所包含的价值[5]。

为了切实提升智能处理系统的应用成效，需要对其现有的系统和算法展开优化工作。从目前来看，社会各领域发展所产生的数据面临着数量过大、共享程度不高以及挖掘利用不充分等现象，大数据若想真正实现对于数据的有效整合势必要经历一个漫长的发展过程，与此同时，即便是存在大数据支撑，往往也很难保障系统可以同实际应用的要求相适应。数学问题其实是信息技术的核心问题，强化对于该类算法的合理应用既能够充分适应智能处理系统建设的实际要求，也能够在一定程度上推动其智能化发展进程。基于此，相关工作人员需要积极进行大数据创新，在此基础上推动环境监测数据的发展，从当地环境的实际情况出发构建起环境监测整体框架，全方位开展对于数据的收集、清理等工作。搭建起相应的可视化平台，并利用大数据分析技术实时动态地进行环境数据监测，工作人员需要加大力度开展算法研究工作，促进其同环境监测技术之间的有效结合，搭建起科学有效的环境监测平台，支撑各项环保工作的高质量开展。

基于此，相关工作人员需要基于信息技术搭建起基层环境监测站的信息管理系统，在该系统中能够针对全部监测项目的相关信息展开维护工作，并且能够自主进行添加、修改、查询以及删除。

系统设计如下：

（1）软件体系结构

本系统使用的为B/S架构，采用三层体系结构进行软件的开发，用户在这一过程不需要使用具有较高复杂性的软件，此举既能够降低对于操作技术的要求，还能够在原有的基础上实现工作量的降低。

表示层基于web的界面，其在设计过程中所使用的设计方法能够有效促进系统可持续性以及可扩展性的提升，用户能够通过对于DHTML以及HTML技术的应用利用浏览器进行直接操作，在浏览器/服务器结构的基础上对业务逻辑层以及Web服务的对象组件进行调用。

Web服务需要基于特定的核心标准，数据的通用语法需要使用XML进行表示，而数据交换的语义则需要基于SOAP进行提供。无论计算机系统在什么平台上都能够在分布式处理技术的应用下实现顺畅通信[6]。

数据访问层主要指的是对数据库的访问接口进行封装，用户使用的数据库采用的为SQL-Server。

（2）数据库设计

数据库能够提升数据共享水平，提升各项业务开展效率，对各种数据格式以及标准进行了统一规定，如图1所示。

图1 数据库组成

对于数据库来说，基础数据库是其关键所在，其中包含着全部数据，例如基础数据、业务数据和各种预留数据等等，基础数据主要指的一些检测系统的编码和人事数据结构，而业务数据则包括大气、水和噪声等各种环境监测中所产生的基本数据。

在进行数据库设计的过程中，工作人员需要严格遵循我国当前现行的统一标准和各种要求规定，确保其能够科学制定表格并实现对于各种数据的有效汇总，切实助力工作效率的提升。

2.2 完善监测体系

2.2.1 健全技术标准

为了提升基层环境监测技术应用的实效性，我国有关部门应当综合考虑现阶段环境监测工作的各种要求，在原有的基础上健全基层环境监测技术的实施标准，在面对各种生态环境监测问题时应当积极借鉴国内外先进的经验和成果，以保障环境监测结果的精确性和真实性，使得我国生态环境监测技术的发展能够在统一的方向指引下不断优化发展。

2.2.2 完善预警系统

针对各个基层环境监测站而言，其生态环境监测预警工作是环境保护工作中不可或缺的重要组成部分，基层环境监测站需要在进行环境监测时针对各种已经出现的环境污染和生态环境问题展开全方位的分析，并在此基础上对预警系统进行设计，以充分发挥出环境监测预警系统的实质性作用，实现对于各地区污染情况的全方位监测。但结合当前的实际情况来看，部分地区并没有形成全方位覆盖的环境监测预警系统，这便影响了工作人员对于环境污染问题和事故的及时响应，制约了污染处理效果的提升，不利于当地环境的优化发展。基于此，未来基层环境监测站需要强化对于自动监测、数字分析以及生物监测等新兴技术的应用，建立起科学可行的监测预警系统，实现对于生态环境的全面监测，进而更加精确有效地分析现有的生态环境，科学预测其未来的发展趋势，以从根本上杜绝各种生态环境污染问题的产生，第一时间采取预防措施，并针对已经出现的环境污染问题进行有效治理。先进的技术是建立基层环境监测系统的重要基础，工作人员可以通过各种先进技术获取更加科学且有价值的数据信息，为环境监测人员做出相应的决策提供参考，在此过程中，监控人员也需要具有良好的专业能力以及岗位责任意识，以助力其更加优质地开展监测和监督工作。

综上所述，高质量的基层环境监测技术能够有效提升环境监测工作开展的质量和效率，不仅能够缓解工作人员的工作压力，还可以切实保障各种监测数据的真实性和准确性，对于我国环境保护工作整体的高质量推进有着积极的促进作用。因此，相关人员应当针对当前技术应用中所存在的问题强化开展技术创新，并积极完善监测标准和应急体系，为环境监测技术的应用创造良好的条件。