王惠鑫

（保定市生態(tài)環(huán)境局涿州市分局，河北 保定 072750）

引言

環(huán)境監(jiān)測在生態(tài)環(huán)境保護中起著至關(guān)重要的作用，它通過實時數(shù)據(jù)收集和分析，致力于診斷環(huán)境問題、預測未來風險，以及評估已實施保護措施的效果。尤其在水質(zhì)、大氣、土壤和生物多樣性這幾個關(guān)鍵領(lǐng)域，精準和持續(xù)的監(jiān)測更是不可或缺。然而，現(xiàn)有的環(huán)境監(jiān)測體系尚面臨技術(shù)、管理和政策等多方面的挑戰(zhàn)。因此，集中探討這些問題，并提出一系列可能的發(fā)展措施，能夠增強環(huán)境監(jiān)測在生態(tài)環(huán)境保護中的實用性和有效性。

1 環(huán)境監(jiān)測的概念和重要性

1.1 環(huán)境監(jiān)測的概念

環(huán)境監(jiān)測是一個系統(tǒng)性的過程，涉及對自然和人造環(huán)境中各種因素的持續(xù)或周期性的觀察、測試和評估。該過程首先從數(shù)據(jù)收集開始，這個過程通常涉及多種不同的儀器和方法，用于收集與水質(zhì)、土壤、大氣和生物多樣性等相關(guān)的信息。在數(shù)據(jù)收集完成后進行參數(shù)分析，這一階段通常需要高度專業(yè)化的軟硬件工具以及復雜的算法。分析可能包括但不限于化學成分的測定、物理屬性的檢測和生物指標的評估。這些參數(shù)分析不僅能夠為當前的環(huán)境狀況提供即時“快照”，也可以用于跟蹤環(huán)境的發(fā)展趨勢和變化。長期觀測非常重要，因為它能夠?qū)崿F(xiàn)對環(huán)境的穩(wěn)健性和可能受到的影響進行更深入的理解。這也有助于識別潛在的環(huán)境風險和挑戰(zhàn)，從而使科學家、決策者和社會各方能夠更加明智和及時地發(fā)出響應。

1.2 環(huán)境監(jiān)測的重要性

環(huán)境監(jiān)測在生態(tài)環(huán)境保護中具有多方面的重要性。首先，它為政策制定提供了不可或缺的數(shù)據(jù)依據(jù)。準確和全面的數(shù)據(jù)是任何成功政策的基礎，尤其是在環(huán)境領(lǐng)域，這些數(shù)據(jù)可以幫助決策者了解問題的規(guī)模、性質(zhì)和緊迫性。比如，在水資源管理方面，持續(xù)的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)可以揭示污染物來源和污染程度，從而為制定更加精準和有效的管理策略提供支持；其次，環(huán)境監(jiān)測能夠及時識別和預防環(huán)境問題。通過連續(xù)或定期的觀測，能夠提前發(fā)現(xiàn)環(huán)境風險和污染源，從而實施及時的干預措施以減少或避免不良影響。例如，大氣質(zhì)量監(jiān)測能夠預測到可能發(fā)生的霧霾事件，從而讓公眾和政府采取預防措施；最后，環(huán)境監(jiān)測對于評估已實施環(huán)境保護措施的效果也至關(guān)重要。它可以用來檢驗具體政策或項目是否達到了預期目標，比如是否成功降低了碳排放或恢復了某個生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況。這些評估結(jié)果進一步反饋到政策制定過程中，以調(diào)整或優(yōu)化未來的保護方案。

2 環(huán)境監(jiān)測在生態(tài)環(huán)境保護中的具體作用

2.1 水質(zhì)監(jiān)測

水質(zhì)監(jiān)測是環(huán)境監(jiān)測中一個極為重要的組成部分，它涉及對水體中的多種參數(shù)進行實時或周期性的檢測和分析。這些參數(shù)包括但不限于重金屬、生物需氧量（BOD）和化學需氧量（COD）等，每一項都有其特定的重要性[1]。例如，重金屬的存在可能對人類和水生生物構(gòu)成重大健康風險；而生物需氧量和化學需氧量則是反映水體中有機物負荷和污染程度的重要指標。通過這些數(shù)據(jù)，水質(zhì)監(jiān)測有助于水環(huán)境健康狀況進行全面而準確的評估。

在實際應用中，水質(zhì)監(jiān)測對于河流保護和污水處理具有關(guān)鍵性的價值。以河流保護為例，持續(xù)的水質(zhì)監(jiān)測可以及時發(fā)現(xiàn)污染源，是否存在重金屬超標或者其他有害物質(zhì)的泄漏，從而采取相應的治理措施。這不僅有助于維護河流生態(tài)系統(tǒng)的健康，還可以保障下游居民的飲水安全。對于污水處理而言，通過監(jiān)測生物需氧量和化學需氧量等指標，可以了解污水處理廠處理效果的好壞，進而進行設備調(diào)整或工藝優(yōu)化。此外，高質(zhì)量的監(jiān)測數(shù)據(jù)還可以作為政策制定和公眾教育的有力依據(jù)，例如用于設置環(huán)境標準或引導社會行為。

2.2 大氣質(zhì)量監(jiān)測

大氣質(zhì)量監(jiān)測是環(huán)境監(jiān)測中的另一個關(guān)鍵方面，主要通過實時或周期性地收集和分析大氣中的各種污染物來進行。監(jiān)測項目通常包括顆粒物（如PM2.5）、氮氧化物（NOx）、硫氧化物（SOx）和臭氧（O3）等。這些指標各有其重要性和應用領(lǐng)域。例如，PM2.5主要關(guān)注細微顆粒物對呼吸系統(tǒng)的影響；NOx和SOx則主要與酸雨和大氣污染有關(guān)；臭氧是影響呼吸健康和大氣質(zhì)量的重要因素。

在大氣污染控制方面，持續(xù)的大氣質(zhì)量監(jiān)測可以用于評估當前污染控制措施的有效性，并指導未來的政策和行動。例如，通過PM2.5的監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以判斷某一地區(qū)是否需要進一步減少火力發(fā)電廠或工業(yè)生產(chǎn)的排放，以改善當?shù)氐拇髿赓|(zhì)量。在健康風險評估方面，大氣質(zhì)量數(shù)據(jù)不僅可以用來預測可能的呼吸道疾病和其他健康問題，還能作為制定公共健康政策和建立預警系統(tǒng)的依據(jù)。例如，高臭氧水平通常會觸發(fā)公共健康預警，從而限制戶外活動以減少人們所面臨的健康風險。值得注意的是，準確和可靠的大氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)還可以用于公眾教育和促進公眾環(huán)保意識的提高，進而影響個人和社會行為。例如，廣泛傳播的大氣質(zhì)量數(shù)據(jù)可以激發(fā)社會各界對環(huán)境問題的關(guān)注，從而推動其更加積極地參與到環(huán)境保護工作中。

2.3 土壤與土地利用監(jiān)測

土壤與土地利用監(jiān)測也是環(huán)境監(jiān)測的重要組成部分，涉及對土壤特性和土地使用情況的綜合評估。監(jiān)測項目通常包括土壤pH值、有機物含量、重金屬等多個方面。例如，土壤pH值可以反映土壤酸堿度，影響植物生長和土壤微生物活動；有機物含量則是衡量土壤肥力的重要指標；而重金屬則與土壤污染和生態(tài)安全息息相關(guān)。

在農(nóng)業(yè)方面，土壤與土地利用監(jiān)測有助于優(yōu)化種植策略和提高作物產(chǎn)量。通過監(jiān)測土壤pH值和有機物含量，農(nóng)業(yè)專家可以更準確地推薦適合的肥料類型和用量，從而提高土地的生產(chǎn)力。同時，對土壤中重金屬的監(jiān)測可以預防因土壤污染導致的食品安全問題，確保農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和消費者的健康。在森林保護方面，土壤與土地利用監(jiān)測對于了解和評估森林生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況也是至關(guān)重要的。例如，持續(xù)監(jiān)測土壤的有機物含量和重金屬水平可以為森林生態(tài)恢復提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)[2]。

除了上述應用，土壤與土地利用監(jiān)測也是多項國家和地方政策的數(shù)據(jù)支撐。例如，土地退化或不當利用的監(jiān)測數(shù)據(jù)可以用于引導土地可持續(xù)管理的政策制定。更廣泛地說，這類監(jiān)測數(shù)據(jù)還可以用于社會教育和促進公眾意識的提高，讓更多的人了解到土地資源的寶貴和保護土壤生態(tài)平衡的重要性。

2.4 生物多樣性和保護區(qū)監(jiān)測

生物多樣性和保護區(qū)監(jiān)測是環(huán)境監(jiān)測體系中非常重要的一環(huán)，旨在對特定區(qū)域內(nèi)的生物種群進行綜合評估和監(jiān)控。一般的監(jiān)測項目包括物種多樣性、數(shù)量和分布等。這些數(shù)據(jù)對于理解生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況、評估人類活動的環(huán)境影響以及制定相應的保護措施都具有極高的價值。在保護區(qū)管理方面，生物多樣性和保護區(qū)監(jiān)測可為管理者提供關(guān)于物種狀況、生態(tài)系統(tǒng)健康以及保護措施有效性的有力數(shù)據(jù)。例如，通過對物種數(shù)量和分布的持續(xù)觀察，能夠及時識別生態(tài)系統(tǒng)中潛在的問題，如入侵物種的出現(xiàn)或某一物種數(shù)量的急劇下降，進而及時調(diào)整管理措施或制定新的保護方案。

對于瀕危物種保護，這種監(jiān)測更是不可或缺。通過對瀕危物種在保護區(qū)內(nèi)外的數(shù)量和分布進行監(jiān)測，可以更準確地評估這些物種的生存狀況，以及現(xiàn)有保護措施是否有效。這樣不僅有助于科學地進行物種保護，還能更精準地分配有限的保護資源。更進一步，生物多樣性和保護區(qū)監(jiān)測也可以為國家和地區(qū)的環(huán)境政策制定提供支持。監(jiān)測結(jié)果可以作為制定生態(tài)保護、土地利用和自然資源管理政策的科學依據(jù)。此外，這些數(shù)據(jù)也有助于提高公眾對保護生物多樣性重要性的認識，從而促進社會各界的積極參與。

3 環(huán)境監(jiān)測應用于生態(tài)環(huán)境保護中存在的問題

3.1 技術(shù)局限性

環(huán)境監(jiān)測在生態(tài)環(huán)境保護中發(fā)揮著不可或缺的作用，但其應用仍然面臨一系列技術(shù)局限性。首先，許多傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)逐漸暴露出其局限性，例如手動樣品收集和實驗室分析不僅費時而且容易出錯。此外，這些方法通常不能提供實時數(shù)據(jù)，這在需要緊急干預或快速響應的情況下可能會造成問題?，F(xiàn)代監(jiān)測技術(shù)雖然在某些方面有所改進，如通過遙感和無人機技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更大范圍和更高頻率的數(shù)據(jù)收集，但也有其自身的局限。例如，遙感技術(shù)通常需要復雜的數(shù)據(jù)解析和高度專業(yè)化的軟件支持，而且在某些情況下可能受到天氣或其他環(huán)境因素的影響，導致數(shù)據(jù)不準確或不可靠。

數(shù)據(jù)的準確性和可靠性是另一個關(guān)鍵問題。在實際操作中，從數(shù)據(jù)收集到分析的整個過程可能會受到各種因素的影響，包括但不限于儀器的校準誤差、樣本污染以及人為操作失誤。這些因素最終都可能導致數(shù)據(jù)質(zhì)量的下降，從而影響到環(huán)境保護決策的準確性和有效性。同時，現(xiàn)有的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)也面臨著數(shù)據(jù)量巨大、處理復雜的問題。隨著監(jiān)測網(wǎng)絡和傳感器的不斷增多，每天都會產(chǎn)生大量的環(huán)境數(shù)據(jù)。然而，如何有效地存儲、管理和分析這些數(shù)據(jù)，以便快速準確地提供有用的信息，依然是一個未解決的問題。還有一點值得注意，那就是監(jiān)測成本。高精度的儀器和復雜的數(shù)據(jù)分析通常需要昂貴的投資，這在資源有限或財政困難的情況下可能成為環(huán)境監(jiān)測的一大難題。尤其是在發(fā)展中國家，由于資金和技術(shù)的缺乏，高成本的環(huán)境監(jiān)測往往難以實施。

3.2 管理與執(zhí)行存在問題

環(huán)境監(jiān)測雖然具有明顯的技術(shù)價值和社會意義，但在管理與執(zhí)行層面卻存在一系列問題，監(jiān)測數(shù)據(jù)的透明度和可接近性便是其中一個主要的問題。理論上說，所有收集到的環(huán)境數(shù)據(jù)應該是開放和透明的，以便讓決策者、科研人員和普通公眾都能夠獲得足夠的信息，以開展有效的環(huán)境保護行動。然而在實踐中，這些數(shù)據(jù)往往受到如政治因素、商業(yè)利益或安全顧慮等各種限制而無法對外公開，這不僅限制了數(shù)據(jù)的多方應用，也降低了公眾參與環(huán)境保護的意愿和能力。

另一方面，即使數(shù)據(jù)是公開的，其可接近性也是一個問題。數(shù)據(jù)的格式和結(jié)構(gòu)可能非常復雜，需要特殊的軟件和專業(yè)知識來進行解讀。這對于大多數(shù)公眾和小型組織來說可能是一個難以逾越的障礙，尤其是在缺乏必要資源和技術(shù)支持的情況下。監(jiān)測結(jié)果的執(zhí)行和法律后果也是管理與執(zhí)行問題中的一個關(guān)鍵點。實際操作中，即使有了精確和可靠的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，如何確保這些數(shù)據(jù)能夠被有效地用于環(huán)境保護行動仍然是一個復雜的問題。這包括但不限于法律制度的完善、執(zhí)法機構(gòu)的執(zhí)行能力以及與此相關(guān)的社會、文化和經(jīng)濟因素。

例如，即使監(jiān)測數(shù)據(jù)明確顯示某一地區(qū)或企業(yè)存在嚴重的環(huán)境問題，如果沒有有效的法律制度來規(guī)定和執(zhí)行相應的處罰措施，那么這些監(jiān)測結(jié)果也很難產(chǎn)生實際效果。同樣，如果執(zhí)法機構(gòu)缺乏足夠的資源或動力來執(zhí)行環(huán)境保護法律，那么即使存在全面和準確的監(jiān)測數(shù)據(jù)，環(huán)境問題也可能繼續(xù)惡化。

4 環(huán)境監(jiān)測應用于生態(tài)環(huán)境保護中的發(fā)展措施

4.1 技術(shù)創(chuàng)新

技術(shù)創(chuàng)新在解決環(huán)境監(jiān)測應用中的問題方面具有巨大潛力。例如，無人機技術(shù)可以用于遠程或難以到達的地區(qū)進行高效的數(shù)據(jù)收集，降低人力成本的同時提高數(shù)據(jù)收集的實時性和精度。人工智能（AI）也可以在環(huán)境監(jiān)測中發(fā)揮作用，尤其是在數(shù)據(jù)分析階段。高級的機器學習算法可以用于自動檢測和識別環(huán)境參數(shù)中的異常變化，從而在早期階段就識別出可能出現(xiàn)的環(huán)境問題。此外，更先進的數(shù)據(jù)分析模型，如深度學習和神經(jīng)網(wǎng)絡，則可以更準確地預測環(huán)境變化和評估不同環(huán)境保護措施的實施效果。這不僅可以優(yōu)化現(xiàn)有的監(jiān)測網(wǎng)絡，還能為決策者提供更為科學和可靠的數(shù)據(jù)支持。

4.2 政策和法規(guī)的建立和完善

建立全面的環(huán)境監(jiān)測政策體系是提高環(huán)境保護效果的關(guān)鍵一步。完備的政策體系應涵蓋數(shù)據(jù)收集、處理、分析以及公開透明度等各個環(huán)節(jié)，確保環(huán)境監(jiān)測工作的全面性和系統(tǒng)性。這不僅有助于提高數(shù)據(jù)的準確性和可靠性，還能夠促進公眾參與和社會監(jiān)督，從而共同推動環(huán)境保護的進程。加強跨部門和跨地區(qū)的合作也是提升環(huán)境監(jiān)測效率和有效性的重要途徑。多個部門或地區(qū)往往面臨相似甚至相同的環(huán)境問題，因此合作具有明顯的優(yōu)勢。通過分享數(shù)據(jù)和資源，各方可以更有效地識別和解決環(huán)境問題，減少重復勞動和浪費。例如，一個地區(qū)收集到的水質(zhì)數(shù)據(jù)可以對相鄰地區(qū)的水源保護提供有價值的參考。此外，合作還能促進技術(shù)和知識的快速傳播，加快環(huán)境保護的步伐。例如，一項成功的大氣質(zhì)量改善項目可以快速在其他地區(qū)得到推廣，從而實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟。

4.3 社會公眾的參與

社會參與在推動環(huán)境監(jiān)測和生態(tài)環(huán)境保護方面具有不可忽視的作用。廣大民眾和社區(qū)的參與可以顯著擴大監(jiān)測數(shù)據(jù)的收集范圍，同時提供更多從地方到全球范圍內(nèi)的環(huán)境信息。通過手機應用和低成本的監(jiān)測設備，普通人可以更方便地參與到環(huán)境數(shù)據(jù)的收集中，這些數(shù)據(jù)隨后可以用于更全面、更細致的分析中。例如，社區(qū)成員可以參與到本地河流或湖泊的水質(zhì)監(jiān)測中，提供重要的實時數(shù)據(jù)，從而有針對性地實施保護措施。相關(guān)教育和公眾意識的提升也是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過各種教育項目和宣傳活動，可以讓更多的人了解環(huán)境保護的重要性和緊迫性，以及個人和社會如何作出貢獻。一個明確且容易理解的信息傳遞方式可以極大地增強公眾參與的愿意和能力。例如，環(huán)境保護相關(guān)課程可以納入學校教育體系，而社交媒體和其他平臺則可以用于傳播有關(guān)環(huán)境問題和保護措施的相關(guān)信息。

4.4 國際合作

國際合作在環(huán)境監(jiān)測和生態(tài)環(huán)境保護中扮演著至關(guān)重要的角色。數(shù)據(jù)共享和技術(shù)轉(zhuǎn)移是其中兩個關(guān)鍵方面。通過跨國的數(shù)據(jù)共享平臺，各國可以相互利用對方的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，進行更全面、更精確的分析和預測。這不僅有助于及時識別和解決跨界環(huán)境問題，也能減少各國在數(shù)據(jù)收集和處理上的重復投資和勞動。同時，技術(shù)轉(zhuǎn)移可以加速環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的全球普及，特別是在技術(shù)欠發(fā)達的國家和地區(qū)，這對提高全球環(huán)境保護的效率和效果至關(guān)重要。國際標準和協(xié)議也是推動環(huán)境監(jiān)測的重要手段。制定統(tǒng)一的監(jiān)測和分析標準可以確保各國收集到的數(shù)據(jù)具有可比性和互操作性。這在處理跨國或全球性環(huán)境問題時尤為關(guān)鍵。例如，全球氣候變化是一個需要各國共同努力解決的問題，而統(tǒng)一的數(shù)據(jù)收集和分析標準則是實現(xiàn)這一目標的基礎。

5 結(jié)語

隨著科技進步和全球化的步伐，環(huán)境監(jiān)測與生態(tài)環(huán)境保護已成為全球共識。技術(shù)創(chuàng)新、社會參與及國際合作為環(huán)境保護提供了強大動力。未來，隨著更多尖端監(jiān)測技術(shù)的涌現(xiàn)和公眾意識的覺醒，環(huán)境保護的效率和準確性將得到加強。人類正逐漸找到經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)平衡之間和諧共處之路，為子孫后代留下一個更為繁榮和可持續(xù)的生存空間。