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浅谈环境监测技术的发展和创新

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摘 要:我国在环境监测技术方面的科研投入逐渐增加,这极大的带动了我国环境监测技术的发展,也带动了我国环境保护工作的发展和进步。介绍环境监测的产生,从监测结果的科学性、监测方法的系统性及应急技术的实用性角度,重点介绍了3S技术、生物技术、信息技术、物理化学科学等技术手段在环境监测中的应用,对我国环境监测技术的发展和创新作一个简单的总结。

关键词:环境监测;3S技术;信息技术

近年来,我国环境问题日益突出,环境污染呈现出日益加剧的趋势,这其中新污染物质和持久性有机污染物(POPs)引起的污染问题雨来越多,解决发展中的环境污染问题称我国现在必须要解决的问题之一。要想解决环境污染问题,进行环境监测,得出相应的环境污染指数,了解环境污染的发展特点是不可或缺的一个条件,这就需要陷阱的环境监测技术作为支撑。因此,研究环境监测技术的发展和创新,有利于推进环境保护工作不断前进。

一、我国环境监测技术的发展现状

随着国家对环境保护工作的重视,对环境监测技术的支持力度也大大增加,在政策的带动下我国环境监测技术不断的发展创新,环境监测技术的科研产出已经形成了一定的规模。目前,我国环境监测仪器的生产企业有140余家,年产值4.8亿元,约占全国环保产品产值的2.3%。环境监测仪器的主要产品是各种水污染和大气污染监测、噪声与振动监测、放射性和电磁波监测仪器。我国生产的烟尘采样器、烟气采样器、总悬浮微粒采样器、油份测定仪、污水流量计等环境监测仪器已接近或达到国际先进水平,在国内市场上占有很大比例。而一些先进的技术手段也都应用到环境监测技术的发展当中,如,计算机技术、遥感测绘技术、生物监测技术等等,这些技术的应用极大的提高了我国环境监测技术的发展。环境监测技术的发展进步,为我国环境保护工作提供了所需要的技术支持。

二、我国环境监测技术的发展与创新

(一)3S环境监测技术

3S技术也就是遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)技术的简称,3S环境监测技术也就是以RS、GIS、GPS三种技术领域中的有关适合环境监测的部分技术与网络技术、通信技术相结合,从而构成一个环境监测的综合体系。这种环境检测技术将信息获取、信息处理和信息应用融合于一体,使环境监测信息获取与处理的实现了可视化处理、定量观测预处理、定向观测与处理的技术目标。3s环境监测技术广泛应用于水资源的管理、湿地的保护等环境保护工作当中。尤其是在水资源的保护上面,3s环境监测技术在流域水文模拟、流域地形测绘、水资源价值评价、流域生态环境变迁分析、生态耗水测量等方面发挥了重要的作用,是水资源的保护、水污染的治理、水资源的开发和利用的主要监测手段。

(二)计算机技术在环境监测中的应用

最近几年,我国计算机技术取得了长足的进步,大型计算机不断开发利用,标志者我国信息技术已经到了一个比较成熟的阶段。现在,信息技术也已经广泛的应用于环境监测当中,在这其中无线传感器网络技术、plc技术应用最为广泛。

1.无线传感器网络技术

环境监测应用中无线传感器主要应用与监测网络建设当中,也就是通过无限传感器网络技术将传感器节点环境监测的数据向上层依次为传输网络、基站,最终传输到Internet网络当中,利用计算机网络进行最后的汇总。无线传感器网络技术一般由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块、数据库、处理软件构成。

2.plc技术

plc技术是可编程逻辑控制器的英文简称,这是一种集自动化、计算机、通信技术为一体的一种控制技术,主要适用于与户外艰苦条件的环境作业,当然也包括环境监测。以plc技术为基础的环境监测主要用于河水的水位、流速、水质(如,酸碱度)的监测,实现环境监测远程监测的控制目标。

(三)生物技术在环境监测中的应用

生物技术在环境监测中的应用时间较早,在封建社会一些知识分子就通过对植物观察了解一个地区的环境变化。而到了现在,生物技术更是进行环境监测必不可少的技术手段,而现代生物技术的发展更是为生物技术在环境监测中的应用提供了技术保证。生物技术在环境监测中的应用主要表现在两个方面,也就是生物大分子标记物环境质量检测和PCR技术在环境监测中的应用。

1.生物大分子标记物环境质量检测

主要是利用生物大分子特异性、预警性和广泛实用性等特点,在生物大分子水平阐述分子适应等生态环境变化问题的机制,揭示某一地区环境质量的变化,利用生物之间的各种生物特性将这种环境变化显现出来形成直观的变化,一次作为环境保护和污染治理的依据。主要包括报告基因标记技术、DNA芯片技术、金属硫蛋白的检测、热休克蛋白的检测。

2.PCR技术

PCR技术是在体外合成特异性DN段的方法,只要在试管内提供DNA体外复制所需的原料(DNA聚合酶、模板核酸、寡核苷酸引物、四种三磷酸脱氧核苷酸),其原理类似于生物体内DNA的复制。通过选择生物的一段特异性基因进行体外扩增,再由凝胶电泳等DNA分析技术确定其种类及含量。PCR技术最现代的生物技术之一,它具有快速、灵敏、准确、简便、特异性强的特点,在环境监测中对动植物的内在活动包括遗传基因、基因变异等方面中。

参考消息:

[1]袁明辉.浅议环境监测技术的发展与推进[J].化学工程与装备,2008,(12).

[2]乌云娜,冉春秋,高杰.环境监测技术的应用现状及发展趋势[J].生态经济,2009,(12).