物联网技术实现了对污水处理厂、工业企业排污口等重点污染源的远程监控。监管部门可以实时获取企业的污水排放数据,对超标排放行为及时发现并处理,确保污水达标排放。一些污水处理厂还利用数字化技术实现了污水处理过程的自动化控制,根据进水水质和水量自动调整处理工艺参数,提高处理效率和出水质量。
3.3 土壤环境监测
传统土壤监测方法存在采样点有限、分析周期长等问题,而数字化技术为土壤环境监测带来了新突破。利用卫星遥感[2] 和无人机搭载的光谱仪,可以对大面积土壤进行快速监测,获取土壤的光谱信息,分析土壤的成分、肥力状况以及是否存在污染等。例如,通过对土壤光谱数据的分析,可以检测出土壤中重金属元素的含量,及时发现土壤污染区域。
便携式土壤监测设备结合物联网技术,使现场快速检测和数据实时传输成为可能。在野外采样时,工作人员可以使用便携式设备对土壤的酸碱度、养分含量等指标进行现场检测,并将数据实时上传至云端,方便后续分析和管理。一些农业生产中,利用这些技术实现了精准施肥,根据土壤养分状况合理调整施肥量,减少肥料浪费和环境污染。
四、环境监测领域数字化技术应用的成果与挑战
4.1 显著成果
数字化技术的应用使环境监测的范围得到极大拓展。无论是偏远的山区、广袤的海洋,还是人口密集的城市,都能实现环境数据的采集。监测精度也大幅提升,能够检测到更微量的污染物,为环境质量评估提供更准确的数据支持。通过对长期监测数据的分析,揭示了环境变化的趋势和规律,为制定科学的环境保护政策提供了有力依据。
在环境管理和决策方面,数字化技术发挥了重要作用。实时、准确的监测数据[3] 为环境执法提供了有力证据,提高了执法效率和公正性。通过对监测数据的分析,能够及时发现环境问题的根源,制定针对性的治理措施,实现精准治污。例如,在大气污染治理中,根据污染溯源结果,对重点污染源进行精准管控,有效改善了空气质量。
4.2 现存挑战
尽管数字化技术在环境监测领域取得了显著成果,但仍面临诸多挑战。在技术层面,高精度监测设备往往价格昂贵,部署和维护成本高,这限制了其在一些发展中国家或经济欠发达地区的广泛应用,导致监测网络覆盖不足。不同厂商生产的传感器在测量原理、精度、数据格式等方面存在差异,缺乏统一的校准机制和数据标准,使得不同来源的数据难以直接对比和整合分析,影响了数据的可靠性和可用性。
数据安全与隐私问题也日益凸显。环境监测数据包含大量敏感信息,如企业的排污数据、特定区域的生态状况等,一旦泄露可能会对企业、社会和生态环境造成严重影响。随着数据共享和开放程度的提高,如何保障数据的安全性和隐私性成为亟待解决的问题。此外,环境监测领域数字化技术的发展需要既懂环境科学又熟悉信息技术的复合型人才,但目前这类人才相对匮乏,制约了技术的创新和应用推广。
五、结论
环境监测领域数字化技术及应用的发展,在数据采集、传输、分析和应用等方面取得了显著进展,为大气、水、土壤等环境监测提供了强有力的支持,提升了环境监测和管理的效率与精准度。然而,在技术成本、数据质量、安全隐私和人才培养等方面仍面临挑战。未来,需要加大技术研发投入,降低设备成本,统一数据标准,加强数据安全保护,培养更多复合型人才,推动环境监测领域数字化技术的持续创新和广泛应用,实现环境保护的智能化、科学化发展,为人类创造更加美好的生态环境。
参考资料:
[1] 生态环境部《国家生态环境监测网络数智化转型方案》
[2] 生态环境部:专家解读 | 紧抓数智化转型机遇 推动生态环境遥感监测事业大发展
[3] 南宁日报:强化数字赋能环境治理 用“大数据”守护“大生态”
2025《大安全产业数字化调研报告》同步更新中,