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(一)環境監測的含義。
環境監測指的是通過專業儀器對影響人們生活環境質量的各種因素進行測定,通過各項測定的檢測值來確定測量環境的質量,以及環境在一段時間內的變化趨勢。
(二)環境監測的目的。
環境監測的主要目的是通過環境監測工作為專業的環境保護部門提供準確、及時、全面的環境質量反饋數值,為環境管理、污染源控制、環境規劃等工作提供有效的科學依據。
(三)環境監測的過程。
環境監測的過程主要包括:接受任務、現場考察、收集資源資料、檢測計劃進行設計、合理布點、采集樣品、運輸樣品、預處理樣品、分析測試、數據處理、綜合評估等。
二、環境監測的分類
環境監測的分類有多種鑒定標準,根據目前比較常用的方式,我們分為以下幾類:
(一)按目的性分類。
按照目的性分類,環境檢測主要分類特定目的性檢測、研究性檢測、檢測性檢測三種。目的性檢測主要是根據相關部門的要求來執行,研究性檢測往往屬于環保科研方面的應用范圍,檢測性檢測針對的主要是一些特定環境下的檢測工作。
(二)按照檢測對象來分類。
按照檢測對象來分類,主要分為震動和噪聲檢測、固體廢棄的物品檢測、水質、土質、空氣、熱、光等檢測。通過細化的檢測對象來確定本次檢測的目的,根據這些檢測對象反應出來的數據來鑒定環境的狀況。根據時代的發展,隨著一些新物種的出現,環境監測的對象種類也越來越豐富。
(三)按照檢測的場所來分類。
按照檢測的場所來分類,主要按照檢測區域面積大小來劃分,可以分為廠區、單位、部門等的檢測,這種環境監測主要用來監督企業單位的環保工作,以此來頒發排污許可證和征收對應的排污費。也可以對較大的戶外場地和環境進行檢測,比如海洋、城市水體、大氣、個別景區等,這種環境檢測工作綜合考慮的是整個地球的環境變化因素,比如近期比較熱門的北極冰融化的現象等。
三、環境檢測對環境治理的促進作用
環境監測是一項細致繁瑣的檢驗過程,通過環境檢測可以盡快得知環境變化的趨勢,依靠專業的數據來治理被污染的環境,從而達到人與自然的和諧發展。環境監測對于環境治理工作具有重要的作用,主要體現在:
(一)嚴格環境管理的制定標準。
環境監測工作的各種檢測都以人類生態居住為標準,各項環境檢測都是為了人類身體的健康打基礎,通過嚴格的環境檢測工作可以督促各種環保部門,在實現一定時期內的環境保護目標中可以更積極主動的依靠真實的數據分析來制定環保工作的標準,進而制定一些更有效、更實際的環保制度和規定,減少以往盲目操作的誤區,將環境保護工作落實到實處。
(二)環境檢測工作可以控制污染源的排放。
通過各項環境監測工作,相關的環保部門會得到一個真實的環境變化數據,通過這些數據分析掌握近期本地區污染物排放的總量,進而明確這些排放物是否超過國家規定的標準,是否已經對環境造成污染,從而可以根據事實來限定一些企業單位的日常排污量,并且對一些已經造成環境污染的企業單位給予相應的懲罰措施。同時還可以根據這些排污量的分析,對一些需要審批的企事業單位進行核定,發放排污許可證。
(三)環境檢測工作在排污統計和排污費征收中的作用。
環保部門給予發放排污許可證的單位,在領取允許生產命令的同時,也開始每天的排污工作,因此這些部門每天的排污量需要一個專業的統計工作。環境監測可以根據詳細的儀器檢測和實地檢測得出這些企事業單位每天固定的排污總量,這樣環保部門就可以有明確的收取排污費的執行標準,根據不同時期排污量的變化收取相對應的費用,便于環保工作的展開。
(四)環境檢測輔助環境監督管理工作的進行。
定期的環境檢測工作,主要內容就是對本地區的企業單位的污染物排放情況作進一步的跟蹤統計和分析,實行當地環境保護的監督作用,可以督促這些企業單位時刻遵守國家環境保護工作的法規和法律條文,杜絕惡性污染環境的行為發生,減少環境污染給地球造成的損害。同時環境檢測還可以反映出一個地區一段時間內的環境狀況,是否屬于被污染的狀態,還是屬于自然和諧的環境狀態,這些信息提供可以為當地的居民生活提供借鑒,便于居民采取適當的自我保護手段。
(五)環境檢測在糾紛仲裁中的作用。
環境檢測工作可以就地取樣,通過環境監測數據分析得出準確的信息,為仲裁機構提供最終裁決的依據,同時環保部門也可以根據環境檢測的結果來實行及時補救的環保工作,并且對這些造成環境污染的企業進行相對應的經濟處罰。
(六)環境檢測對科學研究的作用。
作為環境檢測也不例外,做好相對應的高科技環保方面的環境檢測工作,對于環保工作的革新以及環保新產品的研發都具有一定的促進作用,只有與時俱進的掌握最先進的環境檢測儀器和內容,才能將科技轉化為勞動力,對于推動當代社會經濟的發展,減輕環境資源的破壞都具有重大的意義。
四、結語
基準是量值傳遞和溯源的基礎,在儀器校準、方法驗證、質控考核、分析測試以及檢事仲裁等諸多方面發揮著重要作用。
1.1建設基礎監測標準實驗室,輔助國家基礎監測的政策和行動針對已經設定了國家基準的環境監測實驗室儀器和相關參數,結合環境監測能力建設的實際發展動向和狀況,逐步建立具有環境監測標準和特色的基準實驗室,填補量值溯源的遺漏點未能有效解決的和環境監測工作過程所面臨的實際問題和困難。
1.2建立量值溯源規程,健全行業技術體系針對還未能有效建立檢查判定或按照指定方法和規程實施校準的系統、參數和儀器等,應盡快建立相應規程以確保量值溯源的實施和進行并建立與之相對應的技術評審判定制度。尤其是需要盡快開展監測儀器的應急措施、在線監測或全自動監測的技術空白。
1.3恢復質控實驗室,承擔質量控制重任在標準樣品類別、濃度和有效監測范圍有限的情況下,對標準樣品產生了嚴重依賴性的質量監測模式使得質量控制的范圍和環節暴露出許多技術空白和監管盲區。所以我們應盡快恢復和設定質控樣品的研發團隊、研發分裝樣品、自主實施儀器校準、自主驗證判定校準結果等,滿足監測和控制環節中的工作需要。
2建設和推廣監測質量控制體系
質量控制體系是評估質量監測控制效果的實際依據,是使質量控制措施具有法律效力的技術基礎。當前,因質量控制和監測結果來源不一致而導致監測范圍和活動不能得到有效而合理的規范化,從而導致監管盲區持續存在的現象時有發生,這些盲區不僅造成質量監管和控制的漏洞,而且直接影響監測部門展開的監測行動的法律效力。
2.1重視質控措施研究,強化監測過程的質控應在監測方法的開設與建立和鞏固中,重點強調質量控制措施的嚴格標準化要求,建立一條非經驗主義的,不過分依賴樣品而進行監測的新思路,強化關鍵控制點和對終了結果控制的力度,建立更加完善的監測技術的體系和團隊。同時,應不斷深入研發和探索新的監測控制技術和手段。
2.2注重質量活動策劃,主部實施項目和任務管理針對當前環境質量監測工作中質控在策劃性方面相對薄弱的現象分析,應強調大力推廣質量控制和監測的活動工作,并建立具體細致的質量監測控制的目標和任務,尤其是建立按照項目或任務實施管理的模式,改變責任不明的管理狀況,明確質量控制中對各個數據類別的統計方法,實現環境監測控制數據與質量分析結果同步報送同步審核,并定期實施定量考核。
2.3建立監控指標管理體系,完善監控審核體系現階段下,環境監測系統質量控制體系的建立和發展還在初步階段,嚴重影響了質量監測和控制活動的開展。我們應廣泛開展技術研發和探討,加快腳步建立針對不同監測范圍、監測技術、監測內容、質量等級等的有效控制途徑,并有效利用上述途徑,同時完善質量控制審核體系。
2.4樹立質量控制目標意識應樹立質量控制目標和環境監測控制指標相互配合、相輔相成的意識,確立合適的有效的環境質量控制措施和環境質量控制指標,并針對不同監測范圍、監測技術、監測內容和工作條件下的環境監測活動,多層次寬領域全方位進行監控。
2.5參考環境監測技術的監測數據,建立相關質控指標環境監測工作需要建立相關可行性的說明,且應充分反映其與質量控制指標的異同。所以實驗室應根據技術范圍和工作需要,在滿足一定監管標準的基礎上建立盡可能完善的質量控制指標。組織質控考核時,也應根據考核范圍和實際情況,確定高效和切實可行的質量控制指標。
3提高環境監測人員技術能力和水平
應讓相關環境監測人員的技術水準和工作經驗和受培訓的程度均有效而穩健的提升,與此同時,各環保監測地區的設備發展和技術支持水平的不均衡差異性還需要得到改善。不斷提升環境相關監測人員的技術水平和工作質量是提升監測質量的有效措施。
3.1加大培訓力度,加強技術交流開設技術培訓班主要是通過實施相關監測的技術培訓,推動和促進技術交流的有效方式。與此同時也應該按照監測技術發展動向和趨勢的工作需要,有效設計和充實完善培訓內容,把握技術培訓的重點,綱舉目張。
3.2豐富培訓形式,提升培訓實際作用針對日益發展迅速的監測儀器和環境監管人員的多種培訓需求,應建立并發展充分合作和充分互動培訓制度,設立專項環境監測培訓基地或開放性監測實驗室,有效解決相關監測人員和相關監測技術水平在局部地區持續低靡的現狀。開發各種培養和訓練也是普及監測技術的重要手段之一。與此同時,豐富的教學模式和貴相關人員學習活動的鼓勵也具有不可忽略的輔助效果。
3.3建立深度教育機制,激發在崗培訓熱情基于監測機構管理體系不完善、監測標準繁雜、監測技術眾多和監測手段多樣而各有差距等的實際情況,應充分思量環境監測科學的客觀性,建立和推廣深度教育機制,激發相關人員的在崗培訓熱情,給監測項目以廣泛的、有效的可靠的技術支持。
3.4鞏固和完善考核機制,推進在崗人員的考試和考核隨著監測領域的不斷擴大和深入,監測方法和監測項目的增多以及推廣,在崗人員的考試和考核的難度和深度都在不斷加大我們仍然需要進一步完善考核機制,完善考核項目庫,高進考核方式和更為細致的管理模式,同時加大監督力度,有效地、準確地、高效地把握考核工作質量和工作水平,促進監測水平全面的提高。
4結語
1.1通信的硬件實現
本文采用低功耗電平轉換芯片MAX485作為收發器,該芯片的接收器輸入具有失效保護特性,當輸入開路時,可以確保邏輯高電平輸出,因此具有較高的抗干擾性能。通信的接口電路如圖2所示。RO,RE,DE,DI分別連接到單片機的相應管腳,R1,R2,R3為上拉電阻,用于確保單片機在輸出高電平時MAX485芯片能接收到正確的高電平。R4為線路的匹配電阻,用于消除線路中的傳輸信號的反射。為了保證總線上的其他分站的通信不受本分站硬件故障的影響,在485信號的輸出端串接了兩個電阻R5和R6。采用穩壓管D1和D2組成吸收電路,可以避免總線中的瞬時高壓,從而對MAX485芯片進行保護,保障了通信的可靠性。
1.2照明燈板的硬件實現
本文采用高亮度LED燈珠5630來制作照明燈板。由于照明燈板掛接在子站上,而子站是由12V供電的,所以采用3路4個LED燈珠的串并聯來實現。照明燈板的電路如圖3所示。
2系統軟件實現
2.1程序流程
主站根據上位機下發的命令對其下面的各個子站進行相應的管理,讀取各個子站的實時數據和對各個子站進行配置。主站的程序流程如圖4所示。子站的作用主要是響應主站的命令,發送實時數據和配置其自身的狀態。子站的程序流程如圖5所示。
2.2通信協議
整個系統采用統一的Modbus通信格式(RTU)來實現,這種通信格式有確定的數據長度,從站可以從接收的數據長度來分析主站是否發送數據完畢,從而不會造成總線時序上的混亂,保證了通信的可靠性。同時采用CRC16的校驗方式,可以使通信錯誤位數在1bit以內,校驗準確率較高,從而保證了通信的可靠性[12-13]。Modbus(RTU)數據幀基本格式如表1,2,3,4所示。
2.3通信過程
由于RS-485是主從方式通信的,所以在通信的設計時要充分考慮接收和發送的時序,否則會造成總線上通信的混亂。主機發送命令后延時一段時間T,若從機沒有響應,則主機重發命令;若收到從機響應,校驗正確則返回確認包,一次通信完成。根據主機發送命令的時間,從機響應命令的時間并留有充分余量的基礎上來確定延時時間T。上位機發命令時,上位機作為主機,主站作為從機;主站發命令時,主站作為主機,從站作為從機。通信的過程如圖6所示。
3系統實現
對于無害無毒的廢液,或者是有毒性但濃度極低的廢液經過稀釋后方可將其排放。對于濃度比較高、毒性較大或者是具有防腐性的化驗室廢液應進行分類收集,再由相關部門進行回收處理。廢液處理過程中所用到的藥品試劑應遵循無毒或是毒性極低的嚴則,并且盡可能降低其對環境的影響。對于有毒廢液所產生的沉淀物需進行集中收集,并將其深埋在指點的位置,以更好的降低其對環境所造成的污染[2]。
2水環境監測化驗室廢液處理的有效方法
2.1化驗室廢液的合理收集
基于水環境監測過程產生廢液的復雜性、高濃度性特征,在收集的過程中應該遵循分類收集處理,并兼顧回收的基本原則。化驗室的廢液主要有金屬離子類、劇毒類、有機溶劑類以及綜合類。將其分類收集好之后,有專門的管理部門負責管理。同時化驗室中所收集到的廢液應該密閉儲存,以避免有害有毒氣體散出或者是易揮發性液體揮發。此外收集液要注意注明收集時間及廢液種類,以避免延遲廢液處理時間。再者要注意廢液所存儲的環境條件,通常應將廢液儲存于陰涼避光的環境下,避開熱、電、光等危險條件。然而對于含氰的廢液,則需要將其保存于堿性環境中[3]。
2.2有機溶劑的處理與回收
在水環境監測過程中所用到的有機溶劑通常毒性都比較大,并且處理過程較為困難,因此其回收與無機廢液的回收方法并不相同。回收有機溶劑時,需要先通過漏斗過濾洗滌,再使用無水氯化鈣進行過濾脫水,然后利用蒸餾的手段進行處理。在有機溶劑的回收處理過程中毒性較強,因此必須在通風櫥中進行處理。另外,蒸餾過程中需要嚴格控制好溫度,且要保證操作過程嚴密謹慎,避免應操作不慎而造成不必要的損害。
2.3綜合廢液的有效處理
基于綜合廢液成分的復雜性,導致了其處理過程的難度,需要注意的事項也較多。通常是通過委托專門的處理機構進行科學的處理,避免應處理不完全而造成嚴重的人體或是環境危害。總而言之,在水環境監測化驗過程中所收集到的廢液大都是有害有毒的,其對人們的身體健康及環境都存在這不同程度的威脅。因此在對其進行處理的過程中要嚴格的遵守相關的處理章程,加強安全處理及廢液儲存監督工作,努力降低其對人體以及環境所造成的危害,為實現資源節約型、環境友好型的可持續發展道路做貢獻[4]。
3結語
發現異常監測數據,并進行判別分析,保證監測數據達到“五性”要求,是監測數據審核的主要內容。涉及數據的原始性,檢測的規范性,采樣和分析方法的規范性,人員、設備、檢測的時效性,記錄的完整性,數據合格性(有效數字、法定計量單位、校準曲線斜率及相關系數等)。長慶油田環境監測站目前開展的監測工作類型,分為飲用水源地監測數據審核、地表水監測數據審核、地下水監測數據審核、環境空氣監測數據審核、環境噪聲監測數據審核、鍋爐加熱爐廢氣監測數據審核、油氣田采出水監測數據審核等。按照實驗室分析類型,分為重量分析法監測數據、容量分析法監測數據、儀器分析法監測數據。
2數據審核技巧
2.1結合具體分析方法進行審核
在水質監測中,不同監測方法適用于不同的水質類型,如果選用了不當的分析方法將會得出錯誤的監測結果。如碘量法和亞甲基藍分光光度法都適用于水質硫化物分析,但兩種方法的檢出限不同,碘量法一般適用于廢水分析,亞甲基藍分光光度法一般適用于清潔水分析。因此,當審核監測數據時發現使用了錯誤的分析方法,就應立即進行糾正。
2.2結合以往監測數據及污染物分布規律進行審核
一般情況下,各排污單位的環保處理設施穩定運行后,常規監測項目濃度不會有太大波動。因此,當出現某監測值明顯異于以往監測結果及污染物濃度時空分布出現反常現象時,比如:污水處理設施監測處理后的排污口污染物濃度遠高于處理前的污染物濃度等違反常規的現象時,就應對數據進行更加深入的分析,找出引起數據偏差的原因。
2.3結合采樣原始記錄進行審核
審核監測數據時,要對照采樣人員對各采樣點樣品的原始記錄進行,比如從樣品的顏色、渾濁度等外觀能初步判斷該樣品的大概范圍,如果監測數據出現較大偏差時,則能及時發現。
2.4利用污染物之間邏輯關系進行審核
同一樣品的各項環境監測數據不是獨立存在的,它們之間存在著一定的邏輯關系,如:化學需氧量、高錳酸鹽指數、生化需氧量三者之間,總氮與氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮之間,如果出現了監測數據不符合它們之間的邏輯關系時,在審核時就要畫一個問號,直至找出原因。
2.5異常值的判斷處理
對同一樣品進行多次重復測定時,有時會發現某個測量值比其它值大或小,也就是說有離群值或可疑數據。發現離群值或可疑數據不能隨意舍取,應找原因,如已查明是由實驗技術失誤、實驗條件改變、系統誤差引起,則將該異常數據舍去。若無法判定由上述原因引起,則需進行統計檢驗來決定。一般有2種方法選擇使用:a)Q檢驗法。適用于3個~10個數據的檢驗;b)Grubbs檢驗法。適用于檢驗一組或多組測量值的一致性和舍取其中的可疑數據[1]。
2.6監測結果的完整性審核
在審核監測結果的完整性時,應從監測數據的有效數字、單位、分析方法、分析時間及報告的完整性方面進行,如:方法的檢出限、測試精度是否適用于監測項目,有效數字是否符合要求,分析人、填表人、審核人、審批人等人員的簽名是否齊全,是否加蓋了單位公章,報告扉頁的內容是否完整等。
3結語
選用光導原位合成方式及微量點樣方式進行生物芯片技術的應用。這種技術具有高通量、微型化及自動化的特點,生物芯片上大量高度集成的分子微陣列具有較高的密集型,可以通過較少的時間進行大規模生物分子分析,確保工作人員可以及時快捷地進行生物信息樣品的獲得,這種技術相比傳統檢測方式,其具有極高的效率。繼大規模集成電路后生物芯片將成為重要的科學技術革命。按照不同芯片上的固定探針,可以將生物芯片分為不同的種類,如基因芯片、蛋白質芯片等。按照生物芯片技術的工作原理,也可以將其分為不同的類型,如元件型微陣列芯片等。現階段在環境監測中的水質控制、病原細菌瞬時檢測等方面生物芯片技術已經得到了廣泛地應用。目前生物芯片已經可以對公共飲用水內的微生物改變進行實時監測,RhodeIsland大學研發出可以對水中的沙門氏菌與大腸桿菌進行瞬時監測的一種生物芯片技術。細菌檢測與鑒定系統的建立可以通過DNA芯片進行,這種方式可以對細菌的種類、濃度進行及時監測,并通過將大量的寡核苷酸探針增添到芯片上可以增強本系統的精準度、擴展其檢測范圍及提高其鑒定能力。
2環境監測中生物傳感技術的應用
隨著科學技術的不斷進步及生物技術的快速發展,作為一個逐漸形成的新型科技領域,生物傳感器是一種具有特殊性的化學傳感器,是通過結合生物感應元件的專一性和一個能夠產生和待測物濃度成比例的信號傳導器的分析裝置。生物傳感技術的工作原理主要取決于生物敏感元件和待測物質之間的作用,利用這種方式,可以將待測對象沖電子組分內檢測出來并進行可測量電子信號的轉變。生物傳感技術具有以下幾個特點:第一,產生的生物學反應具有特異性及多樣性,因此可以進行全部生物物質檢測傳感器的制作;第二,這種技術相比其他生物技術,操作過程中無需進行試劑的添加,因此具有操作簡單、快捷及精確的特點,同時還可以進行多次應用;第三,這種技術可以進行不間斷地分析及聯機工作。環境監測水體內的BOD、有機磷、酶及NO3-。通過生物傳感技術進行BOD測定儀的制作,這件儀器可以對水中BOD含量進行直接測量。溶液、有機介質內的酶類化合物的件檢測可以通過酶電極安培傳感器進行準確檢測,生物催化劑可以通過不同的NO3-還原酶進行制作,水中NO3-含量的測定可以利用電流測量的生物傳感裝置進行測定。在環境監測中生物傳感技術也要進行大氣內二氧化碳、二氧化硫等含量與濃度進行分析。點位傳感器的制作可通過自養微生物與氧電極進行有效制作,起到多種離子、與揮發性酸的抗干擾作用,并對大氣環境內二氧化碳含量進行不間斷自動在線分析,這種技術具有較高的靈敏度。安培型生物傳感器的制作主要硫桿菌屬與氧電極進行有效制作,這種設備可以進行酸雨酸霧樣品內二氧化硫含量的檢測,微生物傳感器主要通過多孔氣體滲透膜、固定化硝化細菌及氧電極合成,可以對樣品內亞硝酸鈉含量進行測定。
3結束語
離子色譜法主要用于測定各種離子的含量,能夠有效檢測有機陰離子、堿金屬、堿土金屬、重金屬、稀土離子和有機酸等離子。不僅可以進行常量和微量分析,還可以與富集技術結合進行痕量甚至超痕量分析,具有高靈活性、高選擇性、高靈敏度等多個特點,已成為環境分析中必不可少的工具,廣泛地應用在水體環境、大氣環境以及土壤環境的監測工作當中。
1離子色譜法在水體環境監測工作中的應用
在我國工業化的社會進程中,水體的污染日趨嚴重和復雜化,準確了解水質狀況是進行水污染防治的首要條件,離子色譜法作為一種比較簡便的水質檢測方法,特別適于測定水溶液中低濃度的陰離子,相較以住傳統的檢測方法,有著明顯的優勢。以檢測水體中硫酸鹽為例,傳統的檢測方法為重量法,這種檢測方法雖然準確度極高,但是其操作過程較為繁瑣,并且檢測所需要消耗的時間過長。在檢測的過程中,為了保證檢測結果的準確性,還需要先將水體中的有機物質進行去除,然后再進行檢測。而利用離子色譜法進行檢測,對樣品的處理很簡單,即使水樣的基體可能很復雜,離子色譜法也可以測定其中的痕量和超痕量組分。其進行普通的水體檢測的時間一般為20-30分鐘左右,速度極快,對于氯化物、硝酸鹽、硫酸鹽等物質的檢測也十分準確,達到我國的環境監測標準,能夠有效提升整體工作效率。需要注意的是,為了保證檢測工作中檢測儀器和色譜柱的安全,需要對檢測樣品進行預處理操作,保證樣品中不含有較大直徑的物質。
2離子色譜法在大氣環境監測工作中的應用
隨著我國經濟發展,工業生產、機動車等原因造成的大氣污染問題也日顯尖銳。離子色譜法,可以測定環境空氣(如SOx、NOx)、氣溶膠、灰塵(包括吸附在飛灰或灰塵上的非揮發鹽和無機離子)等空氣污染物。在檢測分析前,需利用吸收液對大氣污染物吸收溶解,再通過相應的分離柱進行分離切換,能準確分析出大氣中各污染物質成分,能對我國實施大氣污染防治提供有力的技術支持。
3離子色譜法在土壤環境監測工作中的應用
現今,土壤污染問題也日益突顯,對土壤的測定中,離子色譜法主要應用于無機陰離子(氯離子、硫酸根、溴離子、碘離子)和有機酸(草酸、丁酸)的測定。環境的測定與水體環境具有著相同的原理,在檢測過程中,需要先將土壤提取物利用消解液進行反應,保證土壤樣品中不含有顆粒較大的雜質。然后利用固定相分析方式,對土壤中的各離子含量進行測定,其方法與水體檢測方法相同。
二離子色譜儀器的維護和保養
離子色譜儀具有著高精密性,在使用的過程中必須對相關儀器進行定期的維護和保養,為了保證分離柱的通暢,并防止流動項內產生氣泡,可以每隔一周利用淋洗液對色譜柱進行清洗,并且為了檢測色譜柱的工作效果,可以利用空白樣品對其進行檢測。同時,在進行相關檢測工作開展過程中,要確保每一個樣品都經過清潔和處理,避免在檢測的過程中對儀器造成損傷。如果在檢測的過程中其結果出現了重疊峰等情況,則說明分離柱已經受到了污染,要按照相關清潔標準對分離柱進行清潔。另外,還需要專業的質控工作人員定期對儀器的精確度進行校準,確保其檢測結果的準確性。
三結束語
1.1對監測數據的綜合管理
在環境監測信息管理中,計算機技術的運用主要是實現對收集到的相關信息進行數據的錄入、修改以及查詢、處理等,形成對環境監測數據的備份、恢復等存儲管理,在對數據進行初級的處理之中,形成自帶軟件的數據計算、統計以及簡單的數據分析,從而為數據計算的準確性提供有效的幫助,可以有效地提高環境監測中數據運用的整體效率。
1.2實現監測數據的共享
通過計算機技術的融入,形成對數據共享的管理模式。尤其是在建立局域網的情況下,可以通過內部網絡系統的方式,將監測到的環境指標與數據,通過文件共享、遠程控制等方式,增強對數據共享的使用能力。不同部門可以形成對數據的共享模式,增強整個數據交流與處理的能力,并實現計算機操作模式下的無紙化辦公模式。
1.3數據的有效性
通過計算機信息技術的融入,環境保護部門對于監測到的環境相關數據,環保部門通過網站、新聞媒介以及其他的方式,將環境信息進行有效的。從而有利于大眾對環境監測信息的攝取,對于環境質量數據信息,在計算機技術的處理下,形成整理、分析、定期向環保部門傳輸的方式,能準確地傳達有關的環境信息。
2計算機技術在環境監測信息管理應用中存在的問題
2.1監測數據處理能力相對較低
在對環境監測中收集到的信息內容,不管是在有計算機運用的部門,還是部門完全實現計算機管理,在數據的類型、格式、結構、存儲方式還沒有形成規范化的運用,雖然在局域網的操作模式中,還是不能對整個監測數據形成有力的運用。譬如,在水質檢測中,對于某一個監測斷面的監測數據通過文本形式存放,在進行質量控制的過程中,要對斷面污染狀況進行分析,就不能從中獲取準確的數據,要重新錄入,這樣就增加了整個工作量,不能充分發揮出數據的有效性。
2.2計算機綜合管理還存在弊端
在計算機技術的管理中,有些計算機網絡還存在一定的安全隱患,由于在操作過程中,對于硬盤數據的訪問相對頻繁,在使用文件設置的過程中,就不能對整個硬盤數據形成共享的模式。這樣可以在沒有權限的情況下,對數據進行復制、修改等,造成網絡管理的安全不強,容易造成網絡病毒甚至是黑客的侵入,從而導致監測數據的喪失或者相關數據的泄密,產生更大的不良影響。
3計算機技術在環境監測信息管理中的應用
3.1整體技術的控制因素
由于生態環境質量與人類生活息息相關,開展區域生態環境質量評價要求快速、準確、合理。同時由于生態環境質量與植被、大氣、水、噪聲等多種因素密切相關,需要一種快速有效的技術計算出生物豐度指數、NDVI指數、植被覆蓋度指數、水網密度指數、環境質量指數、污染負荷指數和生態環境質量指數來描述生態環境質量狀況,并制定相關的對策。所以,根據《生態環境質量評價規范》,采用遙感和GIS技術,開發一個生態環境質量評價業務化運行系統勢在必然。然而,經過調研,國內外雖然已經大規模的應用GIS和遙感技術進行生態環境質量評價,但成熟的、業務化運行的生態環境質量評價系統卻寥寥無幾。即使有也過分偏重于GIS,功能相對比較單一,大部分僅限于生態環境信息的查詢與統計以及一些基本的GIS功能,不具備如圖像裁剪、鑲嵌、圖像變換、幾何糾正、分類等遙感數據加工和信息提取功能,而數據加工和信息提取在生態環境質量評價業務中必不可少,它為生態環境質量評價業務提供了有效的數據信息保障。
3.2數據一體化管理與共享
3.2.1數據互操作
遙感圖像分析功能可以被用來作為一個核心組件和GIS的集成,我們必須解決數據在兩個平臺之間的互操作性問題。要注意兩個方面的問題:首先,遙感數據和GIS數據存儲都支持的標準格式。由于需要借助標準文件格式,處理過程變得復雜;其次,兩種系統都支持對方的文件格式。這種方式不需要對已有文件進行格式轉換,處理起來更方便。
3.2.2柵矢數據集中和分布式管理
遙感數據通常以柵格數據存放,而GIS數據通常為矢量格式,在一體化存儲方案中,同時支持兩種文件格式,并支持分布式管理。
3.2.3基于服務的企業級共享
遙感影像獲取成本相對較高,且需要占用較大的存儲空間,如果為每一用戶都單獨配備相應的影像將需要花費較大的代價。而遙感影像的使用特點是多個用戶經常在同一幅影像上進行相應操作,也就是以共享方式使用影像。因此基于WebServices的共享方式能集中利用服務器的軟、硬件資源,方便終端用戶的使用。
3.3柵矢數據集中和分布式管理
ArcGIS的核心數據模型Geodatabase,它是按照一定數據規則來存儲空間數據或屬性數據,并實現多源空間數據的放縮式管理;它也是一種較好的遙感與GIS數據一體化儲存模型;它分為三個層級:FileBasedGeodatabase、PersonalGeodatabase、Enterprise(SDE)Geodatabase。其中Enterprise(SDE)Geodatabase支持分布式管理與儲存,如圖1所示ENVI完全支持ArcGISGeodatabase各個級別的讀寫,在ENVI、ENVIZoom、ENVIEX中都可以通過菜單RemoteConnectionManager打開相應的面板,也可以通過SavetoArcGISGeodatabase菜單將數據保存到Geodatabase。
3.4生態環境質量評價
經過圖像裁剪、增強、幾何糾正、圖像變換、圖像分類以及分類后處理幾個步驟后,獲得研究區域圖像分類圖。結合數據庫中各個地類匹配關系、侵蝕度級別以及各個指數歸一化指數,分別計算NDVI指數、生物豐度指數、環境質量指數、水網密度指數、植被覆蓋度指數、生態環境質量指數和污染負荷指數,并將計算結果以專題圖的形式表現出來。生態環境質量評價菜單包括以下子菜單,分別是新建評價區域圖層、歸一化系數配置生態環境狀況指數、生物豐度指數、水網密度指數、植被覆蓋指數、環境質量指數等。
4結語
1.1環境監測課程的特點
環境監測課程是環境專業的主干必修課程。環境監測課程包含物理、化學、生物、電子儀表、數學和計算機科學等學科的內容。課程內容上既有廣度又有深度,不僅應用于一般的社會所需,也應用于前沿的科學研究等各方面。課程的教學涉及的知識面廣且綜合性強,課堂教學中既要傳授各種理化知識,又要傳授各類污染物的定性定量分析方法,還要比較各種分析方法的特點及其在環境研究方面的應用。因此,如何在新形勢開展環境監測課程教學已成為擺在教師面前的一個新課題。
1.2環境監測課程的難點
三本學院以培養應用型人才為目標,應用型人才最重要的素質就是實踐能力和一定的獨立創新能力。《環境監測》是一門實踐性非常強的專業基礎課,對學生實踐能力的培養起到促進作用。但由于環境監測課程特點,一方面課程教學的內容繁多,在教學過程中,需要任教老師有選擇的開展教學工作。另一方面課程所需的檢測分析儀器通常非常昂貴,一般數量較少,在正常的教學條件下,很難通過實踐操作讓學生具備獨立的實踐能力。由此,造成課程針對性不足,實踐性不強的現象,成為課程教學的難點所在。為了使《環境監測》課程教學與培養“應用型專業人才”這一目標相契合,我們依據課程特點,結合社會所需,對課程進行了改革與實踐。
2環境監測課程教學的改革
2.1教學內容改革環境監測
課程教學內容與專業其它的相關課程相關度高,在講授過程中難免出現重復、脫節和遺漏等現象。為有效解決這類問題,我們首先對教學內容進行整合,去繁刪重,做好環境監測課程教學與相關課程之間的優化、銜接工作。其次通過專業師資隊伍建設,構建合理的環境專業師資平臺與教學梯隊,高質量的講授課程教學內容。最后,整合課程的實驗教學內容,選擇性的開展實驗教學工作。為此對課程實驗教學從新進行了課程設計,使其更符合環境監測的綜合性和開放性特點,
2.2教學方式改革
教學是學生學習課程知識和進行課程實驗模擬一個非常重要的環節。教學效果的好壞直接影響課程的教學質量和學生素質與技能的培養。影響課程教學的因素主要包括:教師素質、教學方式和學習環境與平臺等。為此,課程教學改革中,我們從教師素質、教學方式和教學內容等方面進行了改革。首先,重點放在提高教師素質,只有教師具備良好的科研學術能力和豐富的實踐經驗才能更好的教授學生有關課程的知識和技能。其次,優化課程理論教學,建立課程網絡學習平臺,為學生在課堂教學之外的學習及復習提供資料和平臺,拓寬課程的知識寬度及深度,適應不同層次的學生學習的需求。最后,購置相關環境監測模擬操作軟件,改善學生的學習環境。課程網絡平臺中設立師生論壇、課程測試和科技追蹤等欄目。在方便師生交流的同時,不斷更新國內外環境監測技術的最新進展等相關信息;通過測試平臺,以網絡測試的方式考核教學內容,強化學生對知識的掌握。利用網絡課程平臺,課程改革中,我們將理論課程數量大幅縮減(占總課時量的30%~40%),實踐課程數量大幅增加(占總課時量的50%~60%),學生的理論學習通過課堂引導與課程網絡相結合的方式共同完成,突出課程以實踐為主的教學目標。另外,通過軟件模擬環境監測中各種儀器和污染物的標準操作過程和測定方法。學生在電腦上模擬真實的環境監測各個環節。模擬軟件不但實現了每個學生都可以實現環境監測儀器操作的鍛煉和學習,而且通過動態的模擬試驗,使學生對環境監測課程產生的巨大的興趣,大大的提高了教學效果。
2.3硬件設備配制
良好的教學條件是實現課程良好教學效果的基礎和保障。近年來通過多渠道、多方式不斷優化購自課程教學儀器設備,形成了包括有高效液相色譜儀、氣相色譜儀、原子吸收光譜儀、紫外-可見分光光度計、重金屬測定儀及在線測定儀等在內的一系列高端教學儀器設備,并建立了良好的使用及管理制度。教學儀器設備除了正常的課程實驗時間之外,還提供部分時間段給學生用于開放性試驗和學生科研使用,形成了教學儀器設備的科學管理和有效使用。實踐表明學生通過開放性試驗和學生科研中的儀器使用,有效提高了學生的實踐能力和綜合素質提升,學生科研立項和學術競賽成績斐然。
3課程教、學、研的結合
3.1多課程協同教學模式
《環境監測》課程的學習需要循序漸進,課程需要學生掌握扎實的理論知識,同時又具有良好的實踐動手能力。因此,在學習過程很難單獨僅在一門《環境監測》課程中全部學完。根據專業具體情況對本專業相關的課程進行了整體的課程改革。將《環境監測》課程同《環境工程學》、《儀器分析》、《環境化學》及《專業綜合實訓》課程結合起來,開展多課程間的協同教學模式。依據不同課程間教學內容的側重點不同,有選擇的對環境監測課程的教學內容進行刪減和優化,將部分教學內容與專業其他課程教學內容重復的部分省略,放在相關課程中重點講授,重點突出環境監測課程的實踐性的教學內容。如在《專業綜合實訓》中,有一組學生想采用分光光度法測定染料,但是要經過磺化等復雜過程。學生想到了利用環境監測課程講授的常規顯色方法測定之后,再計算出校正系數的方法來簡化實驗過程,取得了成功。多課程協同教學的實踐表明只要教學方法適合,完全可以使學生即具備操作能力有具備創新能力。
3.2多平臺交叉教學方式
環境作為一個交叉學科,其專業特點就具備不同專業間的交叉性。環境監測作為專業的基礎課程,其教學內容和教學實踐也具有交叉性。同時,環境監測作為一門實踐性很強的課程,教學過程中不僅包括教與學,也涉及產和研等方面,可以說是一個集產、教、學和研為一體的一門課程。為更好的實現課程教學的交叉融合,在環境監測課程建設過程中,開展了多平臺交叉教學模式。將課程教學通過學校教學、自主學習、校外教學和綜合實踐等平臺交叉進行,實現了課程教學的多渠道、多方式、多途徑,做到了課程教學中理論和實踐有機結合。通過課程的多平臺交叉教學,讓學生在接受校內教學的同時,又能通過自學學習平臺和校外合作平臺等進行同步實踐教學科研創新。不僅開闊了學生視界,提升了學生的學習興趣,而且也強化了學生的實踐技能和自主創新能力,使得不同層次的學生在得到基本課程教學和實踐的同時得到有效的錯位發展和素質提升。充分體現了環境監測課程教學多課程、多部門、多平臺的交叉性綜合性。
3.3將科研項目引入教學中
我國高等教育普遍存在的一個問題是只重視理論教學而輕視實踐操作技能和自主創新性。很多大學生畢業后到了企業只能說,卻不知道怎么做。應用型人才的培養需要讓學生在具備一定理論基礎,又具有優良的實踐動手技能和一定的自主創新能力。為此,我們將少量的科研項目引入到課程教學之中。通過將科研引導到課程教學中,不僅學生參與專業學術研究的積極性提高,而且學生的綜合素質和實踐技能也有了顯著提升。在過去的2年中,僅環境科學1201一個班,就有包括省新苗計劃在內的6個學生科研項目立項,先后5個隊伍參加大學生生命科學競賽,學生學術科研和實踐技能得到的全面提升。《環境監測》課程改革試驗促進了學生的學習熱情,形成了良好的學風。學生無論是實踐操作能力,還是自主創新能力都得到了很大的提高。當然,將科研引入到教學中也存在一定的問題,那就是需要教師和部分學生要付出比較多的課外時間去實踐才能完成。
4結論