白澤陽　李瓊　齊觀悅

摘? 要：大數(shù)據(jù)的發(fā)展為我國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)注入源源不斷的活力，它是生態(tài)文明建設的重要支撐，近年我國在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測方面取得了很大的進展，同時也依然存在很多問題，人才培養(yǎng)、范圍有限等等，通過發(fā)現(xiàn)問題，靶向改進，不斷完善和發(fā)展我國生態(tài)文明建設，并對生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的未來發(fā)展做出客觀的預測。

關鍵詞：生態(tài)環(huán)境;監(jiān)測系統(tǒng);大數(shù)據(jù)

1我國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)研究現(xiàn)狀

目前，全國已形成了國家、省、市、縣4級環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡。共有專業(yè)、行業(yè)監(jiān)測站4800多個，生態(tài)監(jiān)測網(wǎng)站15個。另外我國的電子技術不斷發(fā)展，衛(wèi)星遙感技術、雷達監(jiān)測等新技術也逐漸應用于我國環(huán)境監(jiān)測體系的實踐中，將大數(shù)據(jù)與高科技結合起來，促進環(huán)境治理朝著更加高效、及時的方向發(fā)展。

1.1 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀

2011年我國環(huán)境保護部將生態(tài)監(jiān)測的定義為：運用生物、物理和化學的方法，對生態(tài)系統(tǒng)或者生態(tài)系統(tǒng)中的生物和非生物因子的狀況及其變化趨勢進行觀察和測定的方法。作為生態(tài)監(jiān)測的基礎理論，該定義將生態(tài)監(jiān)測的方法、對象及目的進行了總結。但是，關于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的概念學術界存在多種觀點。從監(jiān)測對象及內(nèi)容視角出發(fā)，有學者認為生態(tài)環(huán)境監(jiān)測是指以生物和地球物理化學變化作為監(jiān)測對象，以人類活動等對自然生態(tài)系統(tǒng)的影響為主要監(jiān)測內(nèi)容的管理體系;還有學者認為生態(tài)環(huán)境監(jiān)測是指對生態(tài)系統(tǒng)的功能以及相關的結構失控格局進行準確的測量，以達到監(jiān)測防護的手段。而從方法論的角度看，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測被看作是一種收集自然環(huán)境資源信息的方法。

目前，我國已制定各類國家環(huán)境標準410項，覆蓋了大氣、水質(zhì)、土壤、噪聲、輻射、固體廢物、農(nóng)藥等領域。已開展了環(huán)境治理監(jiān)測、環(huán)境治理周報、日報、預報監(jiān)則、污染源監(jiān)測、污染事故應急監(jiān)測、污染物治理控制監(jiān)測、污染源解析監(jiān)測，環(huán)境污染治理工程效果監(jiān)測等等。需監(jiān)測的污染因子達百余種。我國在各個省市縣及自治區(qū)的主要城市都開展了水生生物監(jiān)測、植物含硫里、污灌區(qū)的突然發(fā)含有重金屬指標的監(jiān)測等。然而對固體廢棄物、放射性等的監(jiān)則才剛剛起步，甚至有的環(huán)境因子的監(jiān)則還屬于空白的階段，如振動監(jiān)則、電磁波監(jiān)測和地面沉降監(jiān)測等。不過隨著社會、經(jīng)濟的發(fā)展和需要，這些環(huán)境因子的監(jiān)則也將逐步開展。

由于生態(tài)環(huán)境的復雜性，生態(tài)環(huán)境監(jiān)管難度也越來越大。運用大數(shù)據(jù)，對于環(huán)境監(jiān)測與評價具有重要意義。生態(tài)環(huán)境評價要關注生態(tài)環(huán)境影響因素分析，根據(jù)指標選取原則選擇普適性指標，分析各指標因素間的內(nèi)在聯(lián)系。通過綜合評價正確理解不同時空尺度、類型的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價的時空拓展。當前和今后一個時期，要以構建獨立、權威、高效的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系為核心，提升生態(tài)環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)代化水平。

2 我國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)研究困境

中國環(huán)境保護事業(yè)從1973年8月的第一次全國環(huán)境保護會議開始起步，同時，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測事業(yè)也因此而產(chǎn)生。在過去的四十多年間，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測取得了突破性的進步，但隨著科技的日益發(fā)展，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測進入新的紀元，傳統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測弊端逐漸呈現(xiàn)出來，推動著新的環(huán)境監(jiān)測走向更高的臺階。正是受到了這樣的啟發(fā)，本文提出了基于大數(shù)據(jù)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的構想，雖然緊跟時代科技發(fā)展的步伐，但仍然可以發(fā)現(xiàn)，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)存在一些不足。例如監(jiān)測不能達到全面，而是偏重于某一方面。我國在環(huán)境污染的監(jiān)測上力度較小，起步慢，還停留在理論的階段，缺乏實踐，而且范圍較小，相對的，我國偏重于生態(tài)過程的研究，現(xiàn)在的監(jiān)測系統(tǒng)還未有具體的統(tǒng)一指標體系，而且我國技術方面相對落后，技術跟不上變化，有的現(xiàn)代化技術跟監(jiān)測技術不相適應，使得無法應用。

2.1 環(huán)境監(jiān)測硬件落伍

首先，由于缺乏資金投入，大部分基層監(jiān)測站設施設備難以及時更新?lián)Q代，因此極其簡陋，都非常落后，已經(jīng)無法滿足環(huán)境監(jiān)測工作高效開展。例如目前很多化工企業(yè)中的監(jiān)測，不少基層監(jiān)測站由于缺少大型儀器，無法開展此類監(jiān)測，只能用監(jiān)測環(huán)境惡臭來代替或者是委托上級監(jiān)測站監(jiān)測。另外有相當一部分城市重點監(jiān)測都裝備了大批進口和國產(chǎn)分析儀器，但自主研發(fā)能力還不強。

環(huán)境監(jiān)測硬件較差，部分實驗室依然不具備環(huán)境監(jiān)測評審條件，這樣對監(jiān)測工作進一步發(fā)展形成了制約。環(huán)保部近年來一直在推進監(jiān)測站標準化建設，但仍多基層監(jiān)測站達不到標準。一方面由于國家在基層環(huán)境監(jiān)測建設上投入相對較少，使得基礎設施無法落實到位。另一方面由于目前缺乏有效的資源優(yōu)化配置體系，使得對許多寶貴的資源難以進行有效利用。

發(fā)達國家在環(huán)境監(jiān)測手段方面，有兩個特點，一是儀表的先進性，二是自動化水平比較高。尤其是在與人們關系最為密切的大氣、地表水、噪聲以及污染源監(jiān)測等方面，自動化監(jiān)控程度非常的高，基本上可以做到自動化采集，自動化分析、自動化數(shù)據(jù)處理以及傳輸，并能用大型顯示板自動顯示區(qū)域環(huán)境治理狀況。同時，將一些新技術應用于區(qū)域環(huán)境檢測。而在我國，監(jiān)測手段方面與發(fā)達國家相比有比較大的差距，還有大部分城市是采用隔天24小時連續(xù)采樣的半自動化監(jiān)測方式。地表水的自動監(jiān)測也只有八十多套。

2.2 環(huán)境監(jiān)測缺乏廣度

受人員編制數(shù)量所限，環(huán)境監(jiān)測工作人員的管理、人才引進與培養(yǎng)上都較為困難。人才極為匱乏，人員結構失衡。高科技人才的缺乏，導致了先進設施設備難以發(fā)揮出應有的作用。同時，人才環(huán)境不佳。多數(shù)監(jiān)測站在社會上缺乏競爭優(yōu)勢，無法引進高端人才，現(xiàn)有人才也很難留住。

同時，實現(xiàn)徹底的生態(tài)環(huán)境自動化監(jiān)測需要全面的基礎設施做支持，目前的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測主要是在某個地區(qū)選取最具有代表性的區(qū)域進行監(jiān)測上報情況，因此反映的也是該地區(qū)的大致情況，而對于那些污染十分嚴重或者環(huán)境情況比較突出的區(qū)域監(jiān)測不夠全面，常常忽略了這些能夠從根本上找到問題的情況或者失去了一些良好的優(yōu)秀范例作為參考。這就顯示出了環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的又一缺點，系統(tǒng)覆蓋范圍有限，因而給環(huán)境監(jiān)測整個系統(tǒng)帶來了較大的漏洞和挑戰(zhàn)。

2.3 監(jiān)測質(zhì)量管理體制不健全

監(jiān)測質(zhì)量管理往往只應付差事，不具有強大的執(zhí)行力。監(jiān)測質(zhì)量管理機制不完善，質(zhì)量控制水平不高，只能進行常規(guī)的水質(zhì)、空氣、噪聲監(jiān)測因子檢測，質(zhì)控方法較為單一。我國環(huán)境監(jiān)則的科研領域主要以污染源排放的動態(tài)變化規(guī)律、有機污染物的標準分析方法以及有機環(huán)境標準物質(zhì)等為主要研究領域。與國外相比，國外主要考慮“人”這一主題，考慮污染物對人的影響的環(huán)境質(zhì)量標準。而我國在這一方面還尚未考慮到這一點。

我國目前也已具備了比較完善和先進的監(jiān)測系統(tǒng)，但在人工管理協(xié)調(diào)配合方面仍然面臨著很多問題，如各地區(qū)差異使得監(jiān)測系統(tǒng)人工管理需要因地制宜，但并不是所有問題都能得到解決，農(nóng)村地區(qū)地廣人稀，大面積進行監(jiān)測耗費巨大的人力物力，資金等多方面不能找到合適解決方案，其次，只有地方化管理才能更加符合當?shù)貙嶋H情況，但權利下放到各個地方，各級之間權力范圍遞減，使得很多問題不能及時準確得到解決?？偟膩碚f，這些問題都集中反映在管理體制不健全這個難題上。

3發(fā)展我國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)對策

3.1引進新理念，完善配套基礎設施

我國環(huán)境形勢目前并不可觀，很多新的情況不斷出現(xiàn)，使得環(huán)境保護局面比較復雜，雖然我國在環(huán)境保護方面已經(jīng)取得了很大的進步，但仍然還有進一步發(fā)展的空間。而對于環(huán)境保護及監(jiān)測方面目前基礎設施建設欠缺的問題，首先，政府可以加大對相關稅收政策的完善，通過法律的手段來加強生態(tài)環(huán)境保護，并且鼓勵民營資金更多的向環(huán)境監(jiān)測領域投入，加大宣傳力度，倡導全社會共同努力，發(fā)揮群眾的力量，其次，政府部門要充分支持環(huán)境監(jiān)測事業(yè)，加大對相關方面技術研發(fā)和創(chuàng)新以及基礎設施建設的資金支持。

3.2培養(yǎng)技術型人才

環(huán)境保護與監(jiān)測方面隨著時代的發(fā)展也在不斷向前發(fā)展，我們需要不斷借鑒新技術推動環(huán)境保護的發(fā)展，技術的發(fā)展需要許多對工作十分熟悉了解的技術人員不斷地開拓創(chuàng)新，因此相關單位需要不斷地加強學習，注重對先進監(jiān)測技術的借鑒并結合自身的實際情況充分利用。不僅如此，在招聘及平時的管理之中要加強對員工的綜合素質(zhì)和能力的考核，注重人才的培養(yǎng)，才能從根本上保護環(huán)境和監(jiān)測事業(yè)的向前發(fā)展。一方面可以提高相關技術人員的薪資待遇，另一方面，重點多投入在技術創(chuàng)新方面，鼓勵大家技術創(chuàng)新，為環(huán)境保護和監(jiān)測貢獻自己的一份力量。

3.3完善監(jiān)測范圍

前面說到，由于受到地理等多方面的影響，環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)仍然存在著系統(tǒng)覆蓋范圍有限的缺點，也因此失去許多寶貴的環(huán)保先例加以借鑒，同時，也忽略了部分環(huán)境破壞嚴重的區(qū)域的防范。因此，對于網(wǎng)絡布局方面，需要科學的設立觀測點，加強全面覆蓋和開展監(jiān)測的力度，按照全面性、科學性、針對性的原則，統(tǒng)籌考慮各方面的因素，來構建生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡，并逐步開展大洋、極地等全球生態(tài)環(huán)境熱點問題和重點區(qū)域監(jiān)測研究。

4我國生態(tài)環(huán)境檢測系統(tǒng)研究展望

2015年，國務院辦公廳印發(fā)了《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡建設方案》，國家層面形成了由 1436個城市環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測站、2767個地表水環(huán)境監(jiān)測斷面和 1881個水質(zhì)自動監(jiān)測站、1500余個海洋環(huán)境監(jiān)測點位、近8萬個土壤環(huán)境監(jiān)測點位構成的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡，由國家級監(jiān)測機構統(tǒng)一組織開展監(jiān)測和運維。各地也紛紛出臺網(wǎng)絡建設方案，積極構建和優(yōu)化地方監(jiān)測網(wǎng)絡。據(jù)統(tǒng)計，目前各地已建成了 3500 多個空氣質(zhì)量監(jiān)測站點，東部地區(qū)基本覆蓋到全部區(qū)縣及部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)，均具備 PM10、PM2.5、O3、CO、NO2、SO2 等六項指標自動監(jiān)測能力，并與國家聯(lián)網(wǎng);設置了約 8000個地表水環(huán)境監(jiān)測斷面，開展常規(guī) 21 項指標手工監(jiān)測，部分斷面具備主要指標自動監(jiān)測能力，形成了發(fā)展中國家規(guī)模最大的監(jiān)測網(wǎng)絡，監(jiān)測預報預警、信息化能力與保障水平也走到了世界前列。

由此看來，我國目前的生態(tài)環(huán)境保護力度以及生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測網(wǎng)絡發(fā)展前景是十分可觀的，并且在國際上對環(huán)境十分重視的情況下，我國又提出了綠水青山就是金山銀山的號召，鼓勵大家愛護我們的綠水青山，我相信，在政策的扶持以及大家的共同努力下，未來環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)一定會得到良好的發(fā)展，我國以及世界環(huán)境保護事業(yè)一定會蓬勃發(fā)展，人與自然和諧發(fā)展，為社會的可持續(xù)發(fā)展提供源源不斷的動力，為人類在地球上的長久的生存提供更好的保障。

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作者簡介：白澤陽（1998-），男，本科生，研究方向：會計學;

李瓊（1997-），女，本科生，研究方向：國際經(jīng)濟與貿(mào)易;

齊關悅（1999-），女，本科生，研究方向：國際經(jīng)濟與貿(mào)易（國貿(mào)英語實驗班）。

基金項目：本文系湖北工業(yè)大學大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目“鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略下構建農(nóng)村生態(tài)環(huán)境檢測系統(tǒng)的設想”（編號：S201910500061）。