淺談生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展

1、    淺談生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展    喬玲摘要：隨著日益嚴(yán)重的環(huán)境污染現(xiàn)象，環(huán)境監(jiān)測(cè)部門面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。而生物監(jiān)測(cè)是利用生命有機(jī)體對(duì)污染物的種種反應(yīng)來(lái)測(cè)定環(huán)境所受污染的程度。本文對(duì)生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行闡述，供同行借鑒參考。關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)測(cè)；生物監(jiān)測(cè)；技術(shù)發(fā)展中圖分類號(hào)：b82文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： a引言隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)施生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境監(jiān)測(cè)體系發(fā)展和完善的必然趨勢(shì)和要求，這一項(xiàng)復(fù)雜的工程，向生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作提出了更高的要求，也必定更深層次地為環(huán)境管理部門服務(wù)，為經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)營(yíng)造良性循環(huán)、天地人和的生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。人口、資源、環(huán)境問(wèn)題

2、的日益嚴(yán)峻，單從生物指標(biāo)監(jiān)測(cè)來(lái)了解環(huán)境質(zhì)量已不能達(dá)到要求，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境監(jiān)測(cè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，也必定會(huì)作為環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要方式。一、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的定義上世紀(jì)60年代后，隨著全球生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的出現(xiàn)，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)從一般意義上的環(huán)境污染因子監(jiān)測(cè)開(kāi)始向生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)渡和拓寬。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)采用的是生態(tài)學(xué)的多種措施與方法，從多個(gè)尺度上對(duì)各個(gè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的格局的度量，主要通過(guò)監(jiān)測(cè)生態(tài)系統(tǒng)條件、條件變化、對(duì)生態(tài)環(huán)境壓力的寫(xiě)照及其趨勢(shì)而獲得?？梢哉f(shuō)生態(tài)監(jiān)測(cè)是運(yùn)用可比的方法，在時(shí)間與空間上對(duì)特定區(qū)域范圍內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)或生態(tài)系統(tǒng)組合體的類型、結(jié)構(gòu)和功能及其組合要素等進(jìn)行系統(tǒng)地測(cè)定和觀察的過(guò)程，監(jiān)測(cè)的結(jié)果則用于評(píng)價(jià)

3、和預(yù)測(cè)人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響，從方法原理、目的、意義等多方面作了較為全面的闡述。在監(jiān)測(cè)對(duì)象上，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)既不同于城市環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)，也不同于工業(yè)污染源監(jiān)測(cè)。從生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)發(fā)展的歷程來(lái)看，現(xiàn)今的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)主要側(cè)重于宏觀的、大區(qū)域的生態(tài)破壞問(wèn)題，它具有反映人類活動(dòng)對(duì)我們所處的生態(tài)環(huán)境的全貌、有機(jī)綜合影響的優(yōu)點(diǎn)。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)可用作對(duì)農(nóng)田、森林、草原、荒漠、濕地、湖泊、海洋、氣象、物候、動(dòng)植物等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。不難看出，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境監(jiān)測(cè)的拓寬，除開(kāi)新理論、新技術(shù)和新措施外，環(huán)境監(jiān)測(cè)的理論和實(shí)踐定能作為生態(tài)監(jiān)測(cè)得以發(fā)展和完善的基礎(chǔ)保障。景觀生態(tài)學(xué)、農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)、森林生態(tài)學(xué)、淡水生態(tài)學(xué)、海洋生態(tài)學(xué)、荒漠

4、生態(tài)學(xué)、脆弱帶生態(tài)學(xué)、地球化學(xué)、氣象學(xué)、物候?qū)W、環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)等理論與實(shí)踐對(duì)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)也是大有益處。二、生態(tài)與環(huán)境監(jiān)測(cè)的技術(shù)和方法1、環(huán)境監(jiān)測(cè)程序（1）現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與資料收集環(huán)境污染隨時(shí)間、空間變化,受氣象、季節(jié)、地形地貌等因素的影響,應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)區(qū)域呈現(xiàn)的特點(diǎn),進(jìn)行周密的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和資料收集工作,主要調(diào)查各種污染源及其排放情況和自然與社會(huì)環(huán)境特征,包括地理位置、地形地貌、氣象氣候、土地利用情況以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r。（2）確定監(jiān)測(cè)項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)國(guó)家規(guī)定的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合本地區(qū)主要污染源及其主要排放物的特點(diǎn)來(lái)選擇,同時(shí)還要測(cè)定一些氣象及水文項(xiàng)目。（3）確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置及采樣時(shí)間和方式采樣點(diǎn)布設(shè)得是否合理,是能

5、否獲得有代表性樣品的前提,應(yīng)予以充分重視;選擇和確定環(huán)境樣品的保存方法;環(huán)境樣品的分析測(cè)試。（4）數(shù)據(jù)處理與結(jié)果上報(bào)由于監(jiān)測(cè)誤差存在于環(huán)境監(jiān)測(cè)的全過(guò)程,只有在可靠的采樣和分析測(cè)試的基礎(chǔ)上,運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法處理數(shù)據(jù),才可能得到符合客觀要求的數(shù)據(jù),處理得出的數(shù)據(jù)應(yīng)經(jīng)仔細(xì)復(fù)核后才能上報(bào)。2、監(jiān)測(cè)的方法和技術(shù)路線生態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)方法就是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中的指標(biāo)進(jìn)行具體測(cè)量和判斷,從而獲得生態(tài)系統(tǒng)中某一指標(biāo)的特征數(shù)據(jù),通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析,以反映該指標(biāo)的現(xiàn)狀及變化趨勢(shì)。在選擇生態(tài)監(jiān)測(cè)具體技術(shù)方法前,要根據(jù)現(xiàn)有條件,結(jié)合實(shí)際制定相應(yīng)的技術(shù)路線,確定最佳監(jiān)測(cè)方案。技術(shù)路線和方案的制定大體包含以下幾點(diǎn):生態(tài)問(wèn)題的提出,生態(tài)監(jiān)

6、測(cè)臺(tái)站的選址,監(jiān)測(cè)的內(nèi)容、方法及設(shè)備,生態(tài)系統(tǒng)要素及監(jiān)測(cè)指標(biāo)的確定,監(jiān)測(cè)場(chǎng)地、監(jiān)測(cè)頻度及周期描述,數(shù)據(jù)的整理（觀測(cè)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、文字?jǐn)?shù)據(jù)、圖形及圖像數(shù)據(jù)）,建立數(shù)據(jù)庫(kù),信息或數(shù)據(jù)輸出,信息的利用（編制生態(tài)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目報(bào)表、針對(duì)提出的生態(tài)問(wèn)題建立模型、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、評(píng)價(jià)和規(guī)劃、政策規(guī)定）。在確定具體的生態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)方法時(shí)要遵循一個(gè)原則,即盡量采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法,若無(wú)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或相關(guān)的操作規(guī)范,盡量采用該學(xué)科較權(quán)威或大家公認(rèn)的方法。一些特殊指標(biāo)可按目前生態(tài)站常用的監(jiān)測(cè)方法。生態(tài)監(jiān)測(cè)具有著眼于宏觀的特點(diǎn),是一項(xiàng)宏觀與微觀監(jiān)測(cè)相結(jié)合的工作。對(duì)于結(jié)構(gòu)與功能復(fù)雜的宏觀生態(tài)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè),必須采用先進(jìn)的技術(shù)

7、手段。其中,生態(tài)監(jiān)測(cè)平臺(tái)是宏觀監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ),它必須以3s技術(shù)作支持,并要具備容量足夠大的計(jì)算機(jī)和宇航信息處理裝置。3s技術(shù),即地理信息系統(tǒng)（gis）、遙感技術(shù)（rs）和全球衛(wèi)星定位技術(shù)（gps）。3項(xiàng)技術(shù)形成了對(duì)地球進(jìn)行空間觀測(cè)、空間定位及空間分析的完整的技術(shù)體系。它能反映全球尺度上生態(tài)系統(tǒng)各要素的相互關(guān)系和變化規(guī)律,提供全球或大區(qū)域精確定位的高頻度宏觀資源與環(huán)境影像,揭示巖石圈、水圈、氣圈和生物圈的相互作用和關(guān)系。在rs和gis基礎(chǔ)上建立的數(shù)學(xué)模型,能促進(jìn)以定性描述為主到定量分析為主的過(guò)渡,實(shí)行時(shí)空的轉(zhuǎn)移,在空間上由野外轉(zhuǎn)入室內(nèi),在時(shí)間上從過(guò)去、現(xiàn)在的研究發(fā)展到在三維空間上定量預(yù)測(cè)未來(lái)。3s技

8、術(shù)是宏觀生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)發(fā)展的方向,是其發(fā)展的主要技術(shù)基礎(chǔ),在今后較長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)期內(nèi),遙感手段將在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中得到更廣泛的應(yīng)用,地理信息系統(tǒng)作為“3s”技術(shù)的核心將發(fā)揮更大的作用。目前美國(guó)、歐洲、日本和我國(guó)都在制定新的觀測(cè)計(jì)劃,國(guó)內(nèi)北京、上海、重慶、廈門等地都在推進(jìn)基礎(chǔ)數(shù)字化工作,推廣gps定位觀測(cè),這些計(jì)劃的實(shí)施將為區(qū)域環(huán)境監(jiān)測(cè)提供重要的數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段,只能解決局部監(jiān)測(cè)問(wèn)題,而綜合整體且準(zhǔn)確完全的監(jiān)測(cè)結(jié)果必須依賴3s技術(shù)。充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)把遙感、航照、衛(wèi)星監(jiān)測(cè)、地面定點(diǎn)監(jiān)控有機(jī)結(jié)合起來(lái),依靠專門的軟硬件使生態(tài)監(jiān)測(cè)智能化,使生態(tài)資料數(shù)據(jù)上網(wǎng),實(shí)現(xiàn)生態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)化,是目前以及今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間

9、里監(jiān)測(cè)人員的重點(diǎn)工作內(nèi)容。環(huán)境監(jiān)測(cè)的方法必須上升到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),并嚴(yán)格執(zhí)行。目前我國(guó)已經(jīng)制定了全面詳細(xì)的國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),包括水環(huán)境監(jiān)測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)、固體廢物監(jiān)測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)、噪聲環(huán)境監(jiān)測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)、土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)、輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)、空氣監(jiān)測(cè)技術(shù)路線、地表水監(jiān)測(cè)技術(shù)路線、生物監(jiān)測(cè)技術(shù)路線等等,這些標(biāo)準(zhǔn)的全面落實(shí)是推進(jìn)我國(guó)生態(tài)與環(huán)境監(jiān)測(cè)事業(yè)的保證。三、生態(tài)監(jiān)測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)1、發(fā)揮生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系優(yōu)勢(shì)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的理論具有廣泛的內(nèi)容，環(huán)境監(jiān)測(cè)的實(shí)踐豐富了生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系，要發(fā)揮生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系優(yōu)勢(shì)，使其成為開(kāi)展生態(tài)監(jiān)測(cè)工作的基礎(chǔ)保證。2、合理選擇監(jiān)測(cè)指標(biāo)我們現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)能力、技術(shù)與設(shè)備水

10、平有限，因此必須從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合本地的特點(diǎn)，從由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)快對(duì)生態(tài)環(huán)境形成壓力和影響生態(tài)系統(tǒng)變化的因子中，選取易監(jiān)測(cè)、針對(duì)性強(qiáng)、能說(shuō)明問(wèn)題、對(duì)特定環(huán)境敏感和屬于污染的因子開(kāi)展監(jiān)測(cè)，以此表征主要的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，待今后條件具備時(shí)，逐步加以補(bǔ)充、擴(kuò)展。3、充分利用先進(jìn)技術(shù)當(dāng)前許多現(xiàn)代化的技術(shù)和手段，還沒(méi)有在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系中發(fā)揮作用，如3s技術(shù)已經(jīng)趨于成熟并廣泛得到應(yīng)用，要使其和生態(tài)監(jiān)測(cè)密切結(jié)合，并以最少費(fèi)用獲得必要的生態(tài)環(huán)境信息，在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系中發(fā)揮效用。結(jié)束語(yǔ)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)也在向更精細(xì)、更準(zhǔn)確、更靈敏的方向發(fā)展。本文所述環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)各有各的優(yōu)點(diǎn)和不足，只有對(duì)它們作進(jìn)一步深入的研究，完善優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)缺點(diǎn)，根據(jù)各個(gè)地區(qū)的實(shí)際情況和研究實(shí)力，把它們聯(lián)合應(yīng)用，才能最大限度地發(fā)揮每一種監(jiān)測(cè)方法的作