環(huán)境系統(tǒng)實驗室要素
環(huán)境監(jiān)測是以環(huán)境為對象，運用物理的、化學(xué)的和生物的技術(shù)手段，對其中的污染物及其有關(guān)的組成成分進行定性、定量和系統(tǒng)的綜合分析，以探索研究環(huán)境質(zhì)量的變化規(guī)律。其任務(wù)是要對環(huán)境樣品中的污染物的組成進行鑒定和測試，并研究在一定歷史時期和一定空間內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量的性質(zhì)、組成和結(jié)構(gòu)，主要內(nèi)容包括：大氣環(huán)境監(jiān)測、水環(huán)境監(jiān)測、土壤環(huán)境監(jiān)測、固體廢棄物監(jiān)測、環(huán)境生物監(jiān)測、環(huán)境放射性監(jiān)測和環(huán)境噪聲監(jiān)測等。
通過對環(huán)境的監(jiān)測能夠準(zhǔn)確、及時、全面地反映環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，為環(huán)境管理、污染源控制、環(huán)境規(guī)劃等提供科學(xué)依據(jù)。環(huán)境監(jiān)測的目的具體可歸納為：
1. 根據(jù)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，評價環(huán)境質(zhì)量。
2. 根據(jù)污染分布情況，追蹤尋找污染源，為實現(xiàn)監(jiān)督管理、控制污染提供依據(jù)。
3. 收集本底數(shù)據(jù)，積累長期監(jiān)測資料，為研究環(huán)境容量、實施總量控制、目標(biāo)管理、預(yù)測預(yù)報環(huán)境質(zhì)量提供數(shù)據(jù)。
4. 為保護人類健康、保護環(huán)境、合理使用自然資源、制訂環(huán)境法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)劃等服務(wù)。
一 環(huán)境監(jiān)測技術(shù)
監(jiān)測技術(shù)包括采樣技術(shù)、測試技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)。這里以污染物的測試技術(shù)為重點作一概述。
1) 化學(xué)、物理技術(shù)
目前，對環(huán)境樣品中污染物的成分分析及其狀態(tài)與結(jié)構(gòu)的分析多采用化學(xué)分析方法和儀器分析方法。
如重量法常用作殘渣、降塵、油類、硫酸鹽等的測定,容量分析被廣泛用于水中酸度、堿度、化學(xué)需氧量、溶解氧、硫化物、的測定。
儀器分析是以物理和物理化學(xué)方法為基礎(chǔ)的分析方法。它包括光譜分析法（可見分光光度法、紫外分光光度法、紅外光譜法、原子吸收光譜法、原子發(fā)射光譜法、X- 熒光射線分析法、熒火分析法、化學(xué)發(fā)光分析法等）；色譜分析法（氣相色譜法、高效液相色譜法、薄層色譜法、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)）；電化學(xué)分析法（極譜法、溶出伏安法、電導(dǎo)分析法、電位分析法、離子選擇電極法、庫侖分析法）；放射分析法（同位素稀釋法、中子活化分析法）和流動注射分析法等。
當(dāng)前，儀器分析方法被廣泛用于環(huán)境物進行定性和定量的測量。如分光光度法常用于大部分金屬、無機非金屬的測定；氣相色譜法常用于有機物的測定；對于污染物狀態(tài)和結(jié)構(gòu)的分析常用紫外光譜、紅外光譜、質(zhì)譜及核磁共振等技術(shù)。
2) 生物技術(shù)
這是利用植物和動物在污染環(huán)境中所產(chǎn)生的各種反映信息來判斷環(huán)境質(zhì)量的方法，這是一種最直接也是一種綜合的方法。
生物監(jiān)測包括生物體內(nèi)污染物含量的測定；觀察生物在環(huán)境中受傷害癥狀；生物的生理生化反應(yīng)，生物群落結(jié)構(gòu)和種類變化等手段來判斷環(huán)境質(zhì)量。例如：利用某些對特定污染物敏感的植物或動物（指示生物）在環(huán)境中受傷害的癥狀，可以對空氣或水的污染作出定性和定量的判斷。
二 監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展
目前監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展較快，許多新技術(shù)在監(jiān)測過程中已得到應(yīng)用。如GC-AAS（氣相色譜-原子吸收光譜）聯(lián)用儀，使兩項技術(shù)互促互補，揚長避短，在研究有機汞、有機鉛、有機砷方面表現(xiàn)了優(yōu)異性能。再如，利用遙測技術(shù)對整條河流的污染分布情況進行監(jiān)測，是以往監(jiān)測方法很難完成的。
對于區(qū)域甚至范圍的監(jiān)測和管理，其監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)及點位的研究、監(jiān)測分析方法的標(biāo)準(zhǔn)化、連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳送和處理的計算機化的研究、應(yīng)用也是發(fā)展很快。
在發(fā)展大型、自動、連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的同時，研究小型便攜式、簡易快速的監(jiān)測技術(shù)也十分重要。例如，在污染突發(fā)事故的現(xiàn)場、瞬時造成很大的傷害，但由于空氣擴散和水體流動，污染物濃度的變化十分迅速，這時大型儀器無法使用，而便攜式和快速測定技術(shù)就顯得十分重要，在野外也同樣如此。
三 環(huán)境監(jiān)測站實驗室設(shè)計
環(huán)境監(jiān)測就其對象、手段、時間和空間的多變性、污染組分的復(fù)雜性等，其特點可歸納為：
1) 環(huán)境監(jiān)測的綜合性
環(huán)境監(jiān)測的綜合性表現(xiàn)在以下幾個方面：
￠ 監(jiān)測手段包括化學(xué)、物理、生物、物理化學(xué)、生物化學(xué)及生物物理等一切可以表征環(huán)境質(zhì)量的方法。
￠ 監(jiān)測對象包括空氣、氣體（江、河、湖、海及地下水）、土壤、固體廢物、生物等客體，只有對這些客體進行綜合分析，才能確切描述環(huán)境質(zhì)量狀況。
￠ 對監(jiān)測數(shù)據(jù)進統(tǒng)計處理、綜合分析時，需涉及該地區(qū)的自然和社會各個方面情況，因此，必須綜合考慮才能正確闡明數(shù)據(jù)的內(nèi)涵。
2) 環(huán)境監(jiān)測的連續(xù)性
由于環(huán)境污染具有時空性等特點，因此，只有堅持長期測定，才能從大量的數(shù)據(jù)中揭示其變化規(guī)律，預(yù)測其變化趨勢，數(shù)據(jù)越多，預(yù)測的準(zhǔn)確度就越高。因此，監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)測點位的選擇一定要有科學(xué)性，而且一旦監(jiān)測點位的代表性得到確認(rèn)，必須長期堅持監(jiān)測。
3) 環(huán)境監(jiān)測的追蹤性
環(huán)境監(jiān)測包括監(jiān)測目的的確定、監(jiān)測計劃的制訂、采樣、樣品運送和保存、實驗室測定到數(shù)據(jù)整理等過程，是一個復(fù)雜而又有聯(lián)系的系統(tǒng)，任何一步的差錯都將影響最終數(shù)據(jù)的質(zhì)量。特別是區(qū)域性的大型監(jiān)測，由于參加人員眾多、實驗室和儀器的不同，必須會發(fā)生技術(shù)和管理水平不同。為使監(jiān)測結(jié)果具有一定的準(zhǔn)確性，并使數(shù)據(jù)具有可比性、代表性和完整性。需有一個量值追蹤體系予以監(jiān)督。為此，需要建立環(huán)境監(jiān)測的質(zhì)量保證體系。
四 環(huán)境監(jiān)測的分類
環(huán)境監(jiān)測可按其監(jiān)測目的或監(jiān)測介質(zhì)對象進行分類，也可按專門部門進行分類，如氣象監(jiān)測、衛(wèi)生監(jiān)測和資源監(jiān)測等。
1) 按監(jiān)測目的分類
￠ 監(jiān)視性監(jiān)測（又稱為例行監(jiān)測或常規(guī)監(jiān)測）
對的有關(guān)項目進行定期的、長時間的監(jiān)測，以確定環(huán)境質(zhì)量及污染源狀況、評價控制措施的效果，衡量環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)實施情況和環(huán)境保護工作的進展。這是監(jiān)測工作中量面的工作。
監(jiān)視性監(jiān)測包括對污染源的監(jiān)督監(jiān)測（污染物濃度、排放總量、污染趨勢等）和環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測（所在地區(qū)的空氣、水質(zhì)、噪聲、固體廢物等監(jiān)督監(jiān)測）。
￠ 特定的監(jiān)測（又稱為物例或應(yīng)急監(jiān)測）
根據(jù)特定的目的可分為以下四種：
(1) 污染事故監(jiān)測：在發(fā)生污染事故時進行應(yīng)急監(jiān)測，以確定污染物擴散方向、速度和危及范圍，為控制污染提供依據(jù)。這類監(jiān)測常采用流動監(jiān)測（車、船等）、簡易監(jiān)測、低空航測、遙感等手段。
(2) 仲裁監(jiān)測：主要針對污染事故糾紛、環(huán)境法執(zhí)行過程中所產(chǎn)生的矛盾進行監(jiān)測。仲裁監(jiān)測應(yīng)的具有的部門進行，以提供具有法律責(zé)任數(shù)據(jù)（公正數(shù)據(jù)），供執(zhí)行部門、門仲裁。
(3) 考核驗證監(jiān)測：包括人員考核、方法驗證和污染治理項目竣工時的驗收監(jiān)測。
(4) 咨詢服務(wù)監(jiān)測：為政府部門、科研機構(gòu)、生產(chǎn)單位所提供的服務(wù)性監(jiān)測。例如建設(shè)新企業(yè)應(yīng)進行環(huán)境影響評價，需要按評價要求進行監(jiān)測。
￠ 研究性監(jiān)測（又稱科研監(jiān)測）
研究性監(jiān)測是針對特定目的科學(xué)研究而進行的高層次的監(jiān)測。例如環(huán)境本底的監(jiān)測及研究；有毒有害物質(zhì)對從業(yè)人員的影響研究；為監(jiān)測工作本身服務(wù)的科研工作的監(jiān)測如統(tǒng)一方法、標(biāo)準(zhǔn)分析方法的研究標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制等。這類研究往往要求多學(xué)科合作進行。
2) 按監(jiān)測介質(zhì)對象分類
可分為水質(zhì)監(jiān)測、空氣監(jiān)測、土壤監(jiān)測、固體廢物監(jiān)測、生物監(jiān)測、噪聲和振動監(jiān)測、電磁輻射監(jiān)測、放射性監(jiān)測、熱監(jiān)測、光監(jiān)測、衛(wèi)生（病原體、病毒、寄生蟲等）監(jiān)測等。
