新兴污染物监测现有环境监测手段为何难以全面覆盖？

摘要：本文聚焦于环境监测在环境保护进程中的多维度贡献，详细阐述了其在不同环境领域的技术手段、数据利用方式以及在政策制定、执法监管、公众参与等层面的实践应用。深入分析了环境监测如何为准确评估环境质量、识别污染源、制定科学策略以及保障公众权益提供关键支持，并探讨了其技术发展路径与未来展望，旨在为环境领域的专业人士、政策制定者及相关研究人员提供全面系统的技术解析与实践参考，助力推动环境保护事业的深入发展。

一、引言

环境保护是当今全球面临的重大挑战之一，而环境监测作为环境保护的重要基础工作，犹如一座灯塔，为我们照亮了了解环境状况、制定有效保护措施的道路。它通过多维度的技术手段和丰富的数据信息，在环境质量评估、污染源追踪、政策法规制定、执法监管以及公众参与等多个方面发挥着不可或缺的作用，为构建可持续发展的生态环境奠定了坚实的基石。

二、环境监测技术体系与数据采集

（一）大气环境监测技术与数据来源

大气环境监测构建了一套多技术融合的体系。地面监测网络以空气质量监测站为核心，其配备了先进的传感器阵列，能够对多种大气污染物进行实时监测。例如，采用激光散射原理的颗粒物传感器可精确测定 PM₁₀和 PM₂.₅的浓度，电化学传感器则用于检测二氧化硫、氮氧化物等气态污染物。除了地面监测，卫星遥感技术从太空视角对大气环境进行宏观观测，能够获取大范围的气溶胶光学厚度、臭氧浓度分布等信息，为研究大气污染的区域传输和全球气候变化提供了宏观数据支持。此外，航空监测利用飞机搭载专业仪器，可在特定区域进行高分辨率的大气污染物垂直分布监测，补充地面和卫星监测的不足。通过这些多源数据的融合，我们能够全面、准确地掌握大气环境质量状况及其变化趋势。

（二）水环境监测技术与采样策略

水环境监测针对不同类型水体采用了针对性的技术和采样方法。在地表水监测中，水质自动监测站是重要的监测节点，可连续监测水温、pH 值、溶解氧、浊度等基本参数以及化学需氧量、氨氮、总磷等污染物指标。对于河流、湖泊等水体，根据其流域特征和水流特性，采用分层采样、多点采样等策略，以确保采集的水样能够反映水体的整体质量状况。在地下水监测方面，由于其独特的地质环境，需要建设专门的监测井，并采用低流量采样技术，避免采样过程中对地下水水质的扰动。对于海洋环境监测，除了在岸边和近海设置固定监测站外，还利用浮标式监测设备、海洋调查船等对海洋水质、海洋生态系统进行动态监测。例如，浮标式监测设备可实时监测海水中的营养盐浓度、叶绿素 a 含量等指标，为海洋富营养化研究和赤潮预警提供数据依据。

（三）土壤环境监测技术与分析方法

土壤环境监测首先注重科学合理的采样设计。根据土壤类型、土地利用历史、地形地貌等因素，确定采样点的分布和采样深度。在采样后，采用多种先进的分析方法对土壤样品进行检测。对于土壤中的重金属元素，如铅、镉、汞、铬等，原子吸收光谱法和电感耦合等离子体质谱法是常用的高精度分析手段。在有机污染物检测方面，气相色谱 - 质谱联用仪和高效液相色谱仪能够精确测定多环芳烃、农药残留等有机化合物的含量。此外，土壤物理性质（如土壤容重、孔隙度）和生物性质（如土壤微生物量碳、土壤酶活性）的测定也为全面评估土壤环境质量提供了重要依据。例如，土壤微生物量碳的变化可以反映土壤肥力和生态功能的稳定性。

三、环境监测在环境质量评估与污染源识别中的关键作用

（一）精确评估环境质量状况

通过长期、系统的环境监测，积累了海量的环境数据。在大气环境方面，利用空气质量监测数据计算空气质量指数（AQI），并结合气象数据进行综合分析，能够准确评估不同地区、不同季节的空气质量状况。例如，通过对比多年的 AQI 数据，发现某些城市在冬季由于取暖需求导致燃煤污染物排放增加，空气质量明显下降，而夏季则因大气扩散条件较好，空气质量相对较好。在水环境中，根据地表水和地下水的监测数据，分析水质的化学组成、生物指标等，评估水体的污染程度和生态健康状况。例如，通过监测河流中溶解氧、氨氮、总磷等指标的变化，判断河流是否存在富营养化问题或受到工业废水、生活污水的污染。在土壤环境中，依据土壤重金属含量、有机污染物浓度以及土壤物理和生物性质指标，评估土壤质量等级，确定土壤是否适合农业种植或其他用途。

（二）精准识别污染源与污染途径

环境监测技术为污染源识别提供了有力工具。在大气污染研究中，利用受体模型对大气污染物监测数据进行分析，能够确定不同污染源对大气污染的贡献比例。例如，通过化学质量平衡模型（CMB）分析，发现某城市大气中的 PM₂.₅主要来源于机动车尾气、工业燃煤和扬尘，其中机动车尾气占比约 40%，工业燃煤占比约 30%，扬尘占比约 20%，其他来源占比约 10%。在水环境监测中，通过对水质中污染物成分和浓度变化的追踪，结合流域内污染源分布信息，能够准确找到污水排放的源头。例如，在某河流监测中，发现下游水质中某些特征污染物浓度升高，通过对上游企业和居民区污水排放情况的排查，结合水质监测数据的分析，确定了某化工企业的违规排放是导致河流污染的主要原因。在土壤环境中，通过对土壤污染物分布特征和土壤质地、地形地貌等因素的综合分析，识别土壤污染的来源，如工业废渣堆放、污水灌溉、农药化肥过度使用等。

四、环境监测在政策制定、执法监管与公众参与中的桥梁作用

（一）为政策制定提供科学依据

环境监测数据是制定环境政策法规和规划的重要基础。在制定大气环境质量标准时，依据大量的大气监测数据，确定不同污染物的浓度限值，以保障公众健康和生态环境安全。例如，根据对臭氧、二氧化硫、氮氧化物等污染物对人体健康和生态系统影响的研究数据，制定了相应的环境空气质量标准中的污染物浓度一级、二级限值。在水环境政策方面，根据地表水和地下水的监测数据，制定水资源保护规划和污染物排放标准。例如，针对不同功能的水体（如饮用水水源地、渔业用水、工业用水等），制定了差异化的水质标准和污染物排放控制要求。在土壤环境领域，根据土壤监测数据确定土壤污染风险筛选值和管制值，为土壤污染防治行动计划的制定提供依据。

（二）支撑环境执法与监管工作

环境监测技术为环境执法提供了技术保障。通过在线监测设备对企业的污染物排放进行实时监控，确保企业严格遵守污染物排放标准。例如，在工业企业的废气排放口安装的烟气在线监测系统，能够实时监测二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等污染物的排放浓度和排放量，一旦发现企业超标排放，环保执法部门可依据监测数据依法进行处罚。在水环境执法中，对污水处理厂和工业企业的废水排放进行在线监测，确保污水达标排放。同时，环境监测数据还可用于评估环境治理项目的成效。例如，在大气污染治理项目实施后，通过对比治理前后的空气质量监测数据，评估治理措施的有效性，如颗粒物浓度下降幅度、臭氧污染改善情况等，为进一步优化治理方案提供参考。

（三）促进公众参与和社会监督

环境监测数据的公开透明有助于提高公众环境意识和参与度。公众可以通过官方网站、手机应用等渠道获取身边的环境质量监测数据，了解环境状况。例如，一些城市的空气质量监测数据实时发布在环保部门的官方网站和手机应用上，公众可以随时查看空气质量指数、污染物浓度等信息，从而增强对环境问题的关注和认识。公众还可以依据环境监测信息对环境污染行为进行监督和举报。例如，当发现某企业存在违法排污行为时，公众可以根据监测数据向环保部门举报，促使企业遵守环保法律法规，保障公众的环境知情权、参与权和监督权，推动环境管理和决策更加民主、科学、公正。

五、环境监测技术的创新发展与未来展望

（一）现有技术的改进与提升

当前环境监测技术在不断发展，但仍存在一些需要改进的地方。在大气环境监测方面，进一步提高传感器的精度和稳定性，降低设备成本，以扩大监测网络的覆盖范围。例如，研发更加小型化、低功耗的空气质量传感器，便于在城市社区、农村等地区广泛部署。在水环境监测中，加强对新型污染物（如抗生素、内分泌干扰物等）的监测技术研发，提高对微量污染物的检测灵敏度。例如，开发新型的固相微萃取技术与色谱 - 质谱联用，提高对水中痕量有机污染物的富集和分析能力。在土壤环境监测中，优化采样技术，减少采样误差，提高土壤样品的代表性。例如，采用无人机搭载土壤采样设备，根据土壤类型和地形地貌进行精准采样。

（二）新兴技术的融合与应用前景

随着科技的快速发展，新兴技术不断融入环境监测领域。物联网技术使环境监测设备实现智能化连接，构建起庞大的环境监测物联网。通过物联网平台，监测数据能够实时传输、共享和分析，提高监测效率和数据利用价值。大数据技术对海量的环境监测数据进行深度挖掘和分析，能够发现环境问题的潜在规律和趋势。例如，利用大数据分析不同地区、不同时间的环境数据，预测环境污染事件的发生概率和影响范围。人工智能技术在环境监测中的应用前景广阔，如利用机器学习算法进行环境质量预测、污染源解析和环境风险评估。例如，基于深度学习的图像识别技术可以对卫星遥感图像中的环境异常现象（如水体污染、森林火灾等）进行快速识别和定位。此外，生物技术在土壤环境监测中的应用也逐渐受到关注，如利用微生物传感器检测土壤中的污染物，具有快速、灵敏、特异性强等优点。

六、结论

环境监测在环境保护中发挥着多维度的关键作用。通过其完善的技术体系和丰富的数据资源，在环境质量评估、污染源识别、政策制定、执法监管以及公众参与等方面提供了强有力的支持。随着技术的不断创新和发展，环境监测将更加精准、高效、智能，为环境保护事业的深入发展提供更加坚实的保障，助力实现人与自然的和谐共生，构建美丽的地球家园。

免责声明以上文章内容均来源于其他网络渠道，仅供欣赏，不代表本站观点，与本站立场无关，仅供学习和参考。如有涉及到您的权益，请来信告知(email:qsllxy@163.com)，我们核实后会立刻删除。