论当前环境应急监测技术现状及发展趋势

2024-07-28

论当前环境应急监测技术现状及发展趋势(精选6篇)

篇1:论当前环境应急监测技术现状及发展趋势

论当前环境应急监测技术现状及发展趋势

摘要:近几年来我国遇到多起环境突变事故,耗费了大量的人力物力财力,国家领导人高瞻远瞩有效启动环境应急监测技术,在突发事件来临时,最大可能的挽救损失,本文针对当前环境应急检测技术现状做一简要分析,并推断一下此技术的发展趋势,为我国环境保护工作提一些合理化建议.作 者:蔡杰    卢洁  作者单位:佛山市三水区环境监测站,广东,佛山,528100 期 刊:中国科技纵横   Journal:CHINA SCIENCE & TECHNOLOGY PANORAMA MAGAZINE 年,卷(期):, “”(15) 分类号:X8 关键词:环境应急监测    现状    发展趋势    建议   

篇2:论当前环境应急监测技术现状及发展趋势

摘要:在环境问题日益严峻和环境保护工作不断深入的今天,环境监测技术成为了影响环保工作开展的重要因素。利用现代环境监测技术对污染物进行准确、及时的监测和分析,对实现环境污染的预防和控制具有重要的现实意义。本文通过对现有研究结果的分析,总结了环境监测技术的应用现状,3S技术、生物技术、信息技术、物理化学科学技术在水、大气、土壤等环境介质的污染物监测中应用广泛。同时,本文对环境监测技术的未来发展趋势进行了探讨,将向着以有机污染物作为监测的主要目标、监控介质范围扩大、监测分析精度痕量化、分析技术快速化、实验室管理系统应用广泛化的方向发展。关键词:环境监测;环境保护;技术;污染

Application Status and Development Trends of Environmental

Monitoring Technology Abstract:Today, environmental problems are increasingly serious and environmental protection workis deepening, and environmental monitoring technology has become an important factor affecting the environmental work to carry out.Using modern environmental monitoring technology to monitor and analyze the pollutants accurately and timely has important practical significanceto prevent and control the environmental pollution.By analyzing the results of existing studies, this paper summarizes the application status of the environmental monitoring technology.3S technology, biotechnology, information technology, physical and chemical science and technology are widely used in the monitoring of contaminants in water, air, soil and other environmental media.At the same time, this paper discusses the development trends of environmental monitoring technology, it will be toward to regard the organic pollutants as the main monitoring targets, expand the scope of monitoring media, analyze to achieve mark quantization, analyze fast, and use the laboratory management system widely in the direction of development.Key words: Environmental monitoring;Environmental protection;Technology;Pollution 引言

近年来,随着经济的快速发展,环境问题日益严峻,环境问题和人民生产生活息息相关,保护环境刻不容缓。环境监测不仅是加强环境监督与管理的重要手段,也是保护环境的前提和基础。随着环境问题的不断凸显,政府及社会各界不断地提高环境保护意识,从而对环境监测技术提出了更高的要求。因此,分析总 结当前环境监测技术的应用现状并在此基础上探讨其未来的发展趋势是十分必要的,具有很强的现实意义和重大的战略意义。

本文简要介绍了环境监测的内涵、作用及发展历史,总结分析了环境监测技术的应用现状并对其发展趋势进行了探讨,为今后环境监测工作的开展提供了更多的分析资料,促进环境监测技术的开发与完善,对实现人类的可持续发展具有重要的意义。环境监测概述

2.1 环境监测的内涵及作用

环境监测(Environmental Monitoring)是环境科学和环境工程的重要组成部分,是在环境分析的基础上发展起来的一门学科。它是指运用各种分析、测试手段,对影响环境质量因素的代表值进行测定,确定环境质量(或污染程度)及其变化趋势,从而为开展环境工作提供服务的活动。

环境监测的目的是运用现代科学方法,对人类赖以生存的环境质量进行定量描述,用监测数据来表示环境质量受损程度,准确、及时、全面地反映环境质量现状及发展趋势,为环境管理、污染源控制、环境规划提供科学依据,进而保护人类正常生存与发展。具体有以下几个方面[1]:对污染物及其浓度(强度)作时间和空间方面的追踪,掌握污染物的来源、扩散、迁移、反应、转化,了解污染物对环境质量的影响程度,并在此基础上对环境污染作出预测、预报和预防;了解和评价环境质量的过去、现在和将来,掌握其变化规律;收集环境背景数据、积累长期监测资料,为制订和修订各类环境标准、实施总量控制、目标管理提供依据;实施准确可靠的污染监测,为环境执法部门提供执法依据;在深入广泛开展环境监测的同时,结合环境状况的改变和监测理论及技术的发展,不断改革和更新监测方法与手段,为实现环境保护和可持续发展提供可靠的技术保障。

环境监测在人类防治环境污染,解决现存的或潜在的环境问题,改善生活环境和生态环境,协调人类和环境的关系,最终实现人类的可持续发展的活动中,起着举足轻重的作用。

环境监测的对象大致分为以下两种:一种是自然环境,包括水源、大气、土 壤等;另一种是人文环境,包括固体废弃物、环境生物、噪音、放射性物质等。环境监测通常包括背景调查、确定方案、优化布点、现场采样、样品运送、实验分析、数据收集、分析综合等过程。

2.2 环境监测的发展历史

20世纪50年代,针对发达国家不断发生的化学毒物造成的严重环境污染事故,对环境样品进行化学分析以确定其组成和含量的环境分析便成为这个阶段环境监测的主要特征。自20世纪60年代末开始,环境监测逐渐引入物理的、生物的手段,这一时期的监测工作以对污染源的监督性监测为主要特征。自20世纪70年代中期以来,发达国家把环境监测焦点从对污染源监控转移到环境质量监控上来,使环境监测范围发展到面源污染及区域性环境质量方面。20世纪80年代初,发达国家相继建立了自动连续监测系统和宏观生态监测系统,并借助地理信息系统技术、遥感技术和全球卫星定位系统技术,连续观察空气、水体污染状况变化及生态环境变化,预测预报未来环境质量,扩大了环境监测范围,提高了监测数据的获取、处理、传输、应用的能力,为环境监测动态监控区域环境质量乃至全球生态环境质量提供了强有力的技术保障,极大促进了环境监测的现代化发展,实现了监测的实时性、连续性和完整性。

我国环境监测起步较晚,经过30多年的发展,现已发展到物理监测、生物监测、生态监测、遥感、卫星监测,从间断性监测逐步过渡到自动连续监测。监测范围从一个断面发展到一个城市、一个区域乃至全国。一个以环境分析为基础,以物理测定为主导,以生物监测、生态监测为补充的环境监测技术体系已初步形成[2]。环境监测技术的应用现状

3S技术、生物技术、信息技术、物理化学科学等现代化监测技术已被广泛应用于大气环境监测、水资源调查评价等监测工作。3.1 3S技术在环境监测中的应用

3S技术是以遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)为基础,将这三种独立技术与其他高新技术有机地构成一个整体而形成的一项新的综合技术,它集信息的获取、处理和应用于一身,凸显信息获取与处理的高速、实时与应用中的高精产度、可定量化等方面的优点[3]。3.1.1 3S技术在水资源管理中的应用

当前国内外3S的技术在水资源的调查与评价上的应用是非常广泛的。其主要应用在流域水文模拟、水资源评价、生态环境变迁分析、生态耗水变迁分析、监测水体沼泽、监测水体富营养化等等[4]。在水质遥感监测方面,近几年来,对构成水的质量的一些要素进行定量监测的研究有了一定的进步,这些要素包括浑浊度、总悬移质泥沙含量、pH值、总含氮量等等。

卫星遥感监测技术已经广泛应用于海洋环境监测,并取得良好成效。一般陆地卫星的多光谱扫描仪是用于沿海悬浮泥沙含量和其扩散状态的监测;用于工业排污与生活污水的监测。在1972—1977年间出现了3次大范围海上溢油问题,采用海洋水色成像仪与沿岸带水色扫描仪用于悬浮物浓度或者海域叶绿素的分析,实现全天24小时的海洋油污实时监测,具体监测溢油的分布范围、油膜厚度、移动扩散状况和溢油量等。3.1.2 3S技术在湿地研究中的应用

(1)3S技术在湿地资源动态变化监测中的应用。

运用多时相、多平台的遥感动态变化监测技术及时获取湿地的动态信息,通过地理信息系统技术的空间分析功能和数据管理功能对遥感技术获取的湿地信息进行实时更新,可以获得湿地的动态变化情况[5]。

(2)3S技术在湿地制图中的应用。

迄今,中国、加拿大和爱沙尼亚等国已经出版了国家沼泽湿地图。中国运用3S技术还编制了不同比例尺的湿地景观生态图[6];完成了黄河三角洲1:5万和1:10万地图的编制[7]等。3.1.3 3S技术在土壤环境监测中的应用

过土壤波谱分析,应用高光谱遥感数据能较好地探测土壤表层或浅表层的性状,并且结合相应的野外采样测量或实地观察建立起各种不同类型的分析模型,对土壤机械组成、酸碱度、水、养分含量、矿物质等参量、土肥状况等实现定量观测[8]。自2003年起,中国科学院在高光谱遥感技术的支持下对青藏高原地区2003—2010年表层土壤水分进行了成功反演[9],从而为脆弱生态区土壤环境的监测奠定了基础。

为了保护土壤,防止土壤侵蚀面积不断扩大,美国农业部自然资源保护局运用3S技术开展全国土壤资源调查,并且进行小流域调查与制图。在此基础上,美国国家土壤侵蚀研究实验室建立了诸如土壤侵蚀方程、评价土壤侵蚀模型、水蚀预报模型、风蚀预报系统等[10],从而为各种情况下土壤侵蚀预测和评价提供技术和方法支持。

此外,在草地、森林等生态系统相关领域的环境监测中,3S技术都在发挥着重要的作用。

3.2 生物技术在环境监测中的应用

随着生物技术的迅猛发展,以现代生物技术为代表的高新技术在环境科学中得到了越来越广泛的应用。现代生物技术是以DNA重组技术的建立为标志的多学科交叉的新兴综合性技术体系,它以分子生物学、细胞生物学、微生物学、遗传学等学科为支撑,与化学、化工、计算机、微电子和环境工程等学科紧密结合和相互渗透,极大地丰富了各学科的内涵,推动了科学理论和应用技术的发展。

现代生物技术正被利用或嫁接到环境监测领域,构成了现代生物监测技术。目前,在环境监测领域,应用比较广泛的有生物大分子标记物检测技术和PCR(多聚酶链式反应)技术,此外,当今研究和应用比较广泛的生物技术还有单细胞凝胶电泳、生物传感器、酶联免疫技术等。3.2.1 生物大分子标记物检测技术

生物大分子标记物监测技术可以在分子水平阐述分子适应等生态问题的机制,具有预警性和广泛实用性的特点,有助于更好地揭示生物与环境之间的相互作用机制,为污染环境的生物修复提供理论依据。主要的生物大分子标记物及其检测技术有核酸分子损伤检测技术、报告基因标记技术、DNA芯片技术、酶分子标记物检测、金属硫蛋白的检测、抗氧化剂防御系统的检测等。3.2.2 PCR技术

多聚酶链式反应(简称PCR)技术是在体外合成特异性DNA片段的方法,其原理类似于生物体内DNA的复制。通过选择生物的一段特异性基因进行体外扩增,再由凝胶电泳等DNA分析技术确定其种类及含量。近年来,依据PCR分析突变的相关技术进展很快,主要有[3]:寡核苷酸探针杂交;DNA直接测序;限制性内切酶图谱;变性梯度凝胶电泳等。

作为最现代的生物技术之一的PCR技术,具有快速、灵敏、准确、简便、特异性强的特点,可以针对某种或某几种致病微生物作出检测判断,因此在水环境微生物检测中应用越来越广泛。

Tay等[11]利用特异性16S rDNA 引物扩增两种甲苯降解菌。荧光定量PCR 结果显示:自养黄色杆菌和分枝杆菌在甲苯污染地区的数量比非污染地区的高,这与先前调查结果一致。但自养黄色杆菌只在污染地区夏季有相对短暂的繁盛,而分枝杆菌超过5个月时数量仍很高,表明了分枝杆菌在甲苯降解方面比想象的更为重要[12]。

Cummings等[13]通过荧光定量 PCR 技术监测了沿湖泊重金属污染浓度梯度中还原铁离子泥土杆菌家族的丰度与分布。结果表明其分布相对均匀,泥土杆菌家族的分布不受重金属离子浓度的影响。

何闪英等[14]为建立快速、准确鉴定和定量检测赤潮生物的方法,以圆海链藻为例,以其中18S rDNA序列为寻找种特异性引物的靶区域,通过分析 18S rDNA 序列,设计出适合用于荧光定量PCR的引物与探针,并通过常规PCR验证确定其特异性,进而以圆海链藻荧光定量PCR的引物和探针,建立了定量检测圆海链藻的实时荧光定量PCR检测方法。与传统的显微镜计数方法比较,两 者所获结果无显著性差异,证明了本方法的可行性,从而为我国沿海水域赤潮问题的研究提供了良好的技术检测途径。

变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术在微生物群落多样性和种群动态监测中得到广泛使用[15]。赵兴青[16]等从玄武湖、莫愁湖和太湖沉积物中直接提取微生物总 DNA,然后通过 DGGE技术指纹图谱来分析湖泊表层沉积物中微生物群落结构的差异性,结合条带回收、扩增、序列测定,从而了解不同湖泊和相同湖泊不同位点的微生物群落结构的多样性。3.2.3 其他生物技术

单细胞凝胶电泳(SCGE),即彗星试验是一种通过检测DNA链损伤来判别遗传毒性的技术。环境中的遗传毒物浓度一般很低,而彗星试验检测低浓度遗传毒物具有高度灵敏性,所研究的细胞不需要处于有丝分裂期。同时,这种技术只需要少量细胞[17]。Mirjana Pavlica等[18]用暴露在五氯苯酚(PCP)中的淡水蚌类血细胞进行彗星试验,观察血细胞中DNA损伤程度。在进行实验室实验和原位实验后,发现高浓度的 PCP(80g/L)会引起血细胞中DNA断裂,表明用彗星试验检测DNA损伤能够监测水体中的PCP污染。

生物传感器[19]是将生物学、化学和物理学融为一体的一种新装置,可以根据生物的酶、亚细胞器以及细胞或组织对污染的反应,将其转换为电信号,通过放大系统显示,再用计算机系统处理检测信号,实现自动化监测。目前,这种生物传感器技术可以对水质的BOD进行快速监测。

3.3 信息技术在环境监测中的应用

随着计算机、网络等现代信息技术在各领域应用的不断深入,信息技术已经被广泛应用于环境监测中。3.3.1 无线传感器网络技术

环境监测应用中无线传感器网络属于层次型的异构网络结构,最底层为部署在实际监测环境中的传感器节点。向上层依次为传输网络、基站,最终连接到网络。通过该技术能够将监测的数据传送到数据处理中心,监护人员(或用户)可以 通过任意一台连入网络的终端访问数据中心,或者向基站发出命令。

许妍等[20]研究的基于无线传感器网络技术的农田灌溉系统可实现对农田土壤的湿度、温度等参数的在线监测和实时控制,从而提高了农业生产效率。3.3.2 PLC技术

可编程逻辑控制器(PLC)是集自动化技术、计算机技术和通信技术于一体的新一代工业控制装置,在结构上对耐热、防尘、防潮、抗震等都有精确考虑,在硬件上采用隔离、屏蔽、滤波、接地等抗干扰措施,非常适用于条件恶劣的户外及工业现场[21]。此外,可以用于雨水的远程监测,对于农业生产及防洪抗旱有着积极的意义,还可以对河水水位、流速、水质的测量实现远程监视。

3.4 物理化学科学在环境监测中的应用

近年来,由于高分子化学、分析化学、物理科学等科学的不断发展与完善,物理化学科学在环境监测中有了较为广泛的应用。3.4.1 动态膜压法监测技术

动态膜压法的理论基础是Gibss用热力学的方法推导出的吸附公式,该方法不需要对水样进行预处理,不同性质、不同浓度的有机成膜分子可以得到不同的动态膜压图谱,有效地将成膜分子的状态、结构及分子间的相互作用等反应出来。并且不需要添加任何化学试剂,无二次污染,外界干扰因素小,测定速度快,灵敏度高。用此法可对受污染水体以及其他未知天然水系的微表层进行研究[22]。3.4.2 DOAS技术

差分光学吸收光谱技术(DOAS)的工作原理是利用分子的窄带吸收光谱来辨别气体的成分,通过其吸收谱的强度推导被测气体的浓度,其理论基础是朗伯比尔定律。DOAS系统通过一系列优化的数据处理流程和环节,可以成功地监测大气中多种气体成分的浓度。此外,物理化学方法如电感耦合等离子体质谱(ICP—MS)法、激光熔蚀法(LA)、氢化物发生法(HG)、偏振能量色散X射线荧光光谱法等在土壤样品分析,尤其是痕量元素的测定及分析中得到较广泛的应用[23]。环境监测技术的发展趋势

环境监测技术经过几十年的发展,在实践中发挥着重要的作用。随着社会的发展,环境监测技术也在进一步的发展,从目前环境监测技术的发展来看,未来的发展趋势主要表现在以下几方面。

4.1 以有机污染物作为在线监测的主要目标

通过对大量的研究数据和结果的分析可以了解到,目前有机污染物的污染十分严峻,而且这些有机污染物都有毒有害。因此,对有机污染物进行监测已经成了当前的一项重要任务。所以,今后需要适时的、全面的、系统的开展有机污染物的监测工作,及时有效地将环境中的有机污染物监测出来。

4.2 扩展监控介质范围,对有毒有害物质进行全面监控

多环芳烃类、多氯联苯类以及某些重金属有毒污染物会在一定的外界条件影响下,在不同的环境介质如大气、水、沉积物中迁移、转化和积累,因此,需要对多种环境介质进行监控,实现对有毒有害物质的全面监测,保证人类健康和环境安全。

4.3 运用痕量分析,提高监测分析精度

环境中的许多有毒有害物质,尽管其浓度很低,但是会对人体造成巨大的伤害。因此,有必要发展和使用痕量和超痕量分析技术,进一步提高监测的精度,全面掌握受污染的状况,以便采取有效措施,预防和控制污染物对人体和环境的危害。4.4 监测分析器小型化,现场快速分析技术得到普及

在环境管理的实践中,往往需要对一些污染事故的现场进行监测,包括污染物排放源和现场污染情况等,这就需要对污染进行定性和分析,及时分析出某种污染物的类别、构成或浓度,因此,有必要发展和使用现场快速分析技术,以便能够更加有效的对现场污染进行监测,而监测仪器的小型化也为其提供了物质保障。

4.5 实验室管理系统将得到广泛应用

使用实验室管理系统(LIMS),能够进一步提高实验室的管理水平,提高实验室采集数据和分析数据的自动化程度,减少人为因素的干预,进一步确保数据的原始性和准确性。从而达到降低成本,规范数据分析的目的,促进数据分析工作的流程化。还可以加深管理人员对实验室基本情况的认识和了解,及时发现不符合规定的管理行为,并积极采取措施加以改进,从而规范实验流程,提高数据的可靠性,降低实验室的运行成本,提高工作效率。小结

环境监测技术能够为环境保护提供科学合理的依据,对防治环境污染,加强环境保护有着重要的现实意义。环境监测技术的发展不是一朝一夕的事情,需要一代人甚至几代人的不断努力。只有了解环境监测技术的现状,坚持不懈地完善环境监测技术,才能保证环境监测的可靠性。在今后的工作实践中,我们需要重视环境监测技术的运用,加大资金投入,进一步规范环境监测的各项工作,提升监测技术、更新监测设备、提高监测人员的综合素质,建立健全完善的环境监测体系,推动环境监测工作的进一步发展,从而实现人类的可持续发展。参考文献

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篇3:环境监测技术现状及发展趋势探讨

1 我国环境监测技术的状况

1.1 环境监测的工作发展进程加快

我国改革开放以来, 以破坏环境为代价的经济发展持续加快, 虽说取得了很大的经济效益, 却给环境造成了难以逆转的局面。随着环境问题的严重, 国际上开始注重环境保护问题, 我国也开始关注环境的可持续发展。为了保护环境, 阻止我国生态环境的继续恶化, 国家有关部门一直在加大环境监测力度。环境监测制度在我国发展至今, 已经相对比较完善, 标准也较为严格, 检测的进程正在不断加快, 工业废气、废水、废渣, 只有达到可排放标准, 并且经监测合格, 才能排出去。规范生产的工厂, 在内部也会配置排污净化设备, 以保证排出物对环境的损坏降到最小。

1.2 环境监测技术硬件的问题

不管哪行哪业, 必须有硬件条件作为后盾, 在环境监测方面, 硬件是支撑环境监测技术发展的必备。但是, 由于技术条件的限制, 我国环境监测硬件条件暂时无法满足实际需求, 主要有两方面的因素: (1) 实验室条件达不到要求, 无法及时的检验出环境问题, 另外, 也有一些实验室资质低, 无法满足资质认定评审准则的要求, 给环境监测技术的发挥带来阻碍, 从而影响到监测工作的进步和完善。 (2) 监测站点仪器配置不合理, 监测设备老化, 维修保养不及时, 零部件更新速度较慢, 影响监测结果, 为环境监测带来很大的阻扰, 甚至对环境造成更恶劣的影响, 造成经济损失。

1.3 监测手段方面

环境监测技术在我国已经有了几十年的发展, 技术有了很大的提升, 监测手段也有了多样化的发展, 由传统的对环境质量进行监测和分析, 已经发展为更深层次的检测技术, 包含物理检测技术、化学监测技术、卫星监测技术、生态监测技术等等。另一方面, 通过以上几种监测技术数据到的数据, 在数据处理上也发生了很大的变化, 顺应了信息时代的发展。随着互联网时代的来临, 我国环保机构和环境研究机构将原来的人工操作用计算机代替, 提高环境监测的效率, 节约大量的人力, 也使得监测数据的记录、分析、传输更为方便、快速。另外, 计算机的加入, 也将监测的频率大大提高, 由也从原来的间断性监测转化为连续监测, 大大缩短了环境监测的时间, 而且, 政府相关部门也能及时获得检测数据, 为各个部门采取环保措施和制定环境治理手段提供重要的依据。

2 我国环境监测技术发展趋势

2.1 大力发展自动化便携式环境监测仪器

近几年, 我国环境污染问题越来越严重, 尤其是水污染和大气污染, 这样的大环境下, 人们期望能够及时、快捷的对环境进行监测并出结果, 便捷式监测设备的出现所谓应运而生, 它不仅可以满足人们对环境污染监测的迫切要求, 而且要提高其在监测分析的技术, 便于携带、监测方便、监测结果获取快捷等优势。

2.2 监测管理向着实验室管理系统的方向发展

从未来发展的角度看, 实验室管理系统具有一定的优越性, 在很大程度上能够促进环境监测技术的顺利发展。 (1) 它可以提高环境监测管理工作的效率, 提高环境监测管理的质量; (2) 通过实验室管理系统, 能够及时发现环境监测中的问题, 进而积极采取解决措施; (3) 实验室管理系统属于自动化管理程序, 可以提高数据的精确度, 从而确保环境监测工作的质量。所以说, 向着实验室管理系统的方向发展, 是环境监测的主要发展趋势, 也是必然发展趋势。

2.3 实现监测技术的国际化和多元化发展

在环境问题越来越突出的今天, 必须大力加强环境监测技术的发展, 以满足各种环境问题的检测需求。应该在原有检测技术的基础上开发新型检测技术, 比如生态监测技术。另外, 可以加强对各种监测技术研究, 引进国外先进的技术思想及先进经验, 提高我国环境监测水平, 促进我国环境监测的进一步发展。同时, 充分发挥现代科学技术的重要作用, 推动环境监测技术的进步。

3 结语

总之, 环境监测技术为环境监督带来了很大的便利, 是对生态环境进行决策的主要依据, 为环境的可持续发展打下了坚实的基础。这几年, 我国环境监测技术有了很大的发展, 取得傲人的成绩, 但是, 万事都有其不好的一面, 目前, 我国环境监测技术尚不成熟, 还需要更进一步的完善。所以说, 必须大力发展环境监测技术, 不断提高环境监测水平, 建立完善的环境监测体系, 实现环境监测的现代化和国际化。

摘要:经济的快速发展, 给我国环境带来了很大的问题, 环境污染现象日益严重, 只有采取环境保护措施, 才能促进环境与经济共同发展, 这就要求我们加强环境的监测技术, 基于此, 文章对我国环境监测技术现状及发展趋势进行了简单的分析。

关键词:环境监测,技术,现状,发展趋势

参考文献

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[2]刘艳, 叶鸿瑁, 丘小汕.环境监测工作中水环境监测的质量保证与质量控制初探[J].石河子科技, 2011, 11 (4) :303.

篇4:论当前环境应急监测技术现状及发展趋势

[关键词] 环境监测 监测技术的应用 监测技术的发展

中图分类号:X83 文献标识码:A 文章编号:1003-8809(2010)08-0292-01

一、环境监测的概念及其意义

环境监测是指人们对影响人类和其他生物生存和发展的环境质量状况进行监视性测定的活动。它是通过对环境质量某些代表值进行长时间监视、测定,以掌握环境污染状况和判明环境质量的好坏。

环境监测的一般过程包括:调查→监测设计→布点→样本采集→分析测试→数据分析整理→综合分析评价。通过这一系列的流程,测试分析得出最后结果就可以了解该地区的环境质量,同时也是相关部门对环境整治的重要的数据依据。

二、环境监测技术的发展历程及现状

大体分为三个阶段:20世纪50年代,被动监测阶段;20世纪70年代,主动监测阶段;20世纪80年代,污染防治监测阶段。

第一个阶段主要是发达国家针对不断发生的化学毒物造成的严重环境污染事故, 对环境样品进行化学分析以确定其组成和含量的环境分析。

第二阶段开始,发达国家对环境问题的认识不断深化,开始意识到解决环境问题的重要性,同时发达国家的环境法规得到完善,对企业的污染控制得更加严格,使对污染点的监测发展到对污染面的监测,形成区域的环境监测范围。

第三阶段,发达国家建立了自己的自动连续监测系统和宏观生态监测系统,还大量应用现代化监测技术(如地理信息系统、遥感技术以及全球定位系统等),这些技术有利于对生态环境的连续监测,同时可以对未来的环境质量进行预测,大大提高了对环境质量数据的获取速度和准确度。

最近几十年以来环境监测技术在我国也得到比较快的发展,在建立我国的环境监测系统后,我国的环境监测事业也取得了较大的成果,对我国的环境管理作出了重大贡献。我国的监测系统经过多年的发展和完善已从单一的环境分析发展到物理监测,生物监测,生态监测,遥感、卫星监测, 从间断性监测逐步过渡到自动连续监测。监测范围也从地区发展为全国,已初步形成具有中国特色的监测规范、监测分析方法、环境质量标准以及环境质量报告制度,并逐步与现代监测标准规范接轨。

但是,众所周知近年来,我国环境问题越来越突出,各种污染使我们的环境质量受到威胁。我国环境监测起点比较低,与国际先进水平相比,我国的环境监测在体制上、经费投入、队伍整体素质、监测管理水平、监测技术配套性等方面还存在一定差距,具体体现在环境监测技术总体水平不高、环境污染事故应急监测技术薄弱、生物监测技术尚未得到普遍应用、环境监测信息技术落后的局面。

三、环境监测的未来发展趋势

世界各国把环境问题移到各国外交的热点上,并且就环境问题上达成一致的观点即要保护环境,防治环境问题。在此方面,各国对环境监测技术的完善各不相同,我国就从具体国情出发也建立了一系列的环境监测技术可持续发展体系。

一是我国将加强对包括废水、废气、固体废弃物在内的重点工业污染源的采样分析监测,并且我国将以监控有机污染物质为主要的环境监测分析项目。

二是重点研发有毒有害污染物种类的筛选以及相关的监测技术。根据国际发达国家给出的监测污染物种类的相关数据,我国将着重对化工、农药、石化、轻工、钢铁、焦化、医药、有机材料、电子等行业进行有毒有害污染物种类的筛选及采样、分析。

三是加强突发性污染事故应急监测系统的建立和完善。近年来我国发生过多起突发性的污染事件,给我国经济带来严重的损失。事故在发生的第一时间,就要求环境监测部门能够快速、准确地提供事故性质、有毒有害物质类别等监测数据,这就要求完善的环境应急监测体系,我国也正朝着这样一个方向进行探索研究以建立更加完善的环境监测系统。

另外,我国的环境监测的发展还表现为:环境监测的方法逐渐向分析项目系统化方向发展;环境分析技术呈现出向连续自动化和现场快速分析方向发展;监测仪器也从向微型尖端的仪器发展;实验室管理系统(LIMS)将得到推广和应用;监测分析的精度将向痕量甚至超痕量分析的方向发展主要是为了检测出一些浓度低危害大的物质。差分光学吸收光谱技术也在当今社会的环境监测中得到较好的发展应用。

在国际上,发达国家对其国家的环境监测技术也有更高的要求。当代的许多技术都已相继应用到环境监测当中,除了我们熟知的地理信息系统、遥感技术、全球卫星定位系统等技术外,还有采用到生物技术、计算机信息技术以及物理、化学等相关学科的应用技术、超声波提取技术、微波技术、气体采样吸附技术、衍生技术等;监测仪器上也应用高选择性的GC检测器:PID,ELCD,NP,FP、 ECD以及吹扫一捕集仪等精密监测器。此外,在环境监控介质、监测分析项目等方面也会针对当今社会环境问题做出新的侧重方案的调整。这些将使环境监测技术更加先进和有效,对环境质量的监测数据也更精确,更有助于人类更好地管理环境。

结语:

环境监测是环境保护的基础工作,是为经济发展和环境管理服务的。随着我国環境保护工作的深入,我国政府对环境监测工作有了更深的认识及更高的要求,为此,完善我们国的环境监测技术体系是十分必要的。

参考文献:

[1] 胡冠九.浅谈我国环境监测技术发展趋势[J].环境科学与管理.2005(5).

[2] 但德忠. 我国环境监测技术的现状与发展[ J ]. 中国测试技术, 2005(31)

[3] 陆雍森.环境监测[M].北京中国环境科学出版社,2003.

[4] 姚琳琳 方小萍 浅谈我国环境监测技术[J] 中国高新技术企业,2010(9)

篇5:论当前环境应急监测技术现状及发展趋势

我国政府十分重视环境噪声污染的.防治工作,在成立各级环境保护机构的同时,就开始注重环境噪声的管理,监测和治理,并从科研,标准,立法等方面逐步建立了具有中国特色,符合中国国情的环境噪声控制工程.但是,由于我城市建设欠帐较多,工业结构及工业布局不尽合理,设备老化,工艺落后,导致我国的环境噪声污染严重.

作 者:屈红艳  作者单位:哈尔滨市环境监测中心站,黑龙江,哈尔滨,150000 刊 名:中国新技术新产品 英文刊名:CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS 年,卷(期): “”(8) 分类号:X8 关键词:环境噪声污染  

篇6:论当前环境应急监测技术现状及发展趋势

关键词:制造技术、现状、问题、发展趋势

制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生整个过程的工程学科,并广泛将电子学、信息科学、材料学、生物学、管理科学等最新科学成就融入其中,目的是提高产品的质量、效益和竞争力。制造业为整个国民经济提供技术装备,其发展水平是国家工业化程度的主要标志之一。我国从2001年加入了世界贸易组织后,面对日益激烈的市场竞争环境,越来越多的制造企业开始将大量的人力、财力和物力投入到先进的制造技术研究中。近年来,我国制造科学技术有了日新月异的变化和发展,但与先进的国家相比仍有一定差距,为了迎接挑战,必须认清制造技术的发展趋势,缩短与先进国家的差距,使我国的产品上质量、上效率、上品种和上水平。现代制造技术的特征

1.1面向工业应用的技术。随着生活水平不断提高,人们对各种产品的要求也越来越高,除了质量的要求外,人们慢慢的也开始追求产品的精美外观,因此,现代化的各种制造技术,应该满足人们对产品的最实际要求与效果,这无形中也促进了企业竞争实力的提升,进而提高国家经济实力的增长,从而带动整个制造业的经济效益与社会价值。

1.2 CAD/CAM 的广泛应用和开发。机械制造与电子技术、计算机技术的结合越来越紧密,计算机及其网络技术的迅速发展,使机械技术、制造和理论计算融为一体。NC、CAD/CAM、工业机器人、柔性制造系统、计算机集成制造系统等已成为提高劳动生产率的强大手段,成为制造业现代化的标志

1.3设计与工艺一体化。随着科学技术的迅速发展、社会需求的日益多样化,更新换代加快、品种越来越多、批量越来越少。因此,小批量的生产在产品生产中已成为主流,出现了面向制造设计的并行工程(CE)和精良生产(LP)新技术,使设计与工艺一体化。随着计算机的普及与网络技术的迅速发展,设计与工艺一体化进程正在加速发展。

1.4制造技术已成为系统。先进制造技术之所以具有强大的优越性,其根本原因在于它在利用传统制造技术的同时,能不断结合当今现代化的高新技术成果,这样既避免了传统制造技术的缺陷空白,又充分发挥了现代技术的能量流与信息流,使之成为一个完整的系统。

1.5产品开发周期显著缩短,上市时间更快,这是21世纪市场环境和用户消费观所要求的,也是赢得竞争的关键所在。这一点从美国制造业策略的变化可以看出。美国制造业的策略从50年代的“规模效益第一”,经过70年代和80年代的“价格竞争第一”和“质量竞争第一”,发展到90年代的“市场速度第一”,时间因素被提到了首要位置,具备赢得竞争,提高市场占有率的四种基本能力:①时间竞争能力,产品上市快、生产周期短、交货及时;②质量竞争能力,产品不仅可靠性高,而且使用户在各方面都满意;③价格竞争能力,产品 生成成本低,销售价格适中;④创新竞争能力,产品有特色、生产有柔性、竞争有策略。这四种能力中最重要的能力是创新能力,企业的创新不仅指产品设计和生产工艺上的创新,还要包括制造观念的更新、组织的重构、经营的重组。历史证明,综合创新能力是推动企业发展的动力和最强大的竞争武器。

1.6 全生命周期内的质量保证。产品质量的完整概念是顾客的满意度,可靠性仅是质量的一个指标,但它不再能赋予产品以足够的竞争优势。在用户看来,产品可靠、具有一定的使用寿命是理所当然的。对产品质量更全面的理解是:用户占有、使用产品的一种综合主观反映,包括可用、实用、耐用、好用。

1.7分布、并行、集成并存。分布性更强、分布范围更广,是全球范围的分布;并行化程度更高,许多作业可以跨地区、跨部门分布式并行实施;集成化程度更高,不仅包括信息、技术的集成,而且包括管理、人员和环境的集成。21世纪制造业的四个关键因素是技术、管理、人员和环境。

1.8加强环境保护意识。生产者在生产的过程中,对环境的保护越来越重视,对一些可以再次利用的资源进行最大可能的回收,并加以利用,将资源的回收利用,这也是现代制造技术发展的重要方向。全球化市场经济根本改变了我国制造业的整体格局

2.1世纪制造业面临的是全球多样化、个性化的需求。20世纪50年代以后,机械化、自动化技术的应用,标准化大批量生产方式的急速发展,使得全球制造业生产能力不断扩大,生产规模和效率迅速提高。进入70年代,工业发达国家制造业的供给能力已经大于市场需求。世界主要市场开始进入需求导向的时代。消费观念也出现了结构性变化,消费需求趋向多样化和个性化。

20世纪90年代,制造业的跨国活动迅速发展,全球制造能力进一步扩张,出现全球性能力过剩的局面,产能与市场需求的矛盾日益突出,在新产品更新速度加快的同时,市场饱和周期也在缩短。同时随着货运、集装箱运输以及信息技术等的应用,产品的销售半径不断增大,制造商必须面对处于不同地域、不同文化和不同环境下的全球用户。进入21世纪,全球市场需求的多样化趋势更加明显,制造业面临全球性多样化、个性化需求的挑战。

在用户差别越来越大的全球市场上,社会、经济、文化、艺术、技术等多种因素都影响需求的个性化选择趋向。用户出于对功能、安全、效率、环保、节能、舒适、休闲、新颖、个性、时尚、趣味、娱乐、价格等个性化考虑,要求制造商利用不同的材料,不同的成型工艺手 段,不同的造型设计,不同的结构,不同的操作系统和时空配置,不同的表面处理和装饰,实现工业设计和制造的个性化,并实现产品的多样化,性能或功能的多样化,款式的多样化,规格的多样化,包装的多样化,价格层次的多样化。

如何对市场环境急剧变化做出快速反应,及时把握用户需求,有效地生产和提供令用户满意的产品和服务,是21世纪制造业面临的挑战。目前,我国制造业正面临个性化、多样化需求和标准产品大量需求并存的局面。一方面,国际市场和一部分国内市场需求已经呈现式样化、个性化的趋势,国内制造业还不能充分适应;另一方面,我国标准产品的大批量生产方式的发展还不充分。影响大规模生产效率和效益的决定性因素,如专业化分工、科学的生产管理、标准化、自动化等,还需要进一步完善。因此,市场和我国的国情要求我们一方面要努力满足用户个性化需求,主动推进生产方式向小批量、多品种发展;另一方面,也继续通过大规模生产方式,高效低成本地生产价廉物美的标准产品,满足国内外市场的需要。对在设计和制造方面具有模块化特征的产品,如IT产品、家用电器、服装、汽车等,则应通过规模化生产的基础要素——标准化、专业化与先进制造技术结合,实现大规模订制生产,高效低成本地满足个性化和多样化的需求。

2.2世纪制造业面临的是全球市场的竞争与合作。经济全球化给制造商利用全球资源,积极参与全球竞争与合作带来了前所未有的机遇。利用全球资源(包括人力资源、自然资源、技术资源、资金资源、市场资源)进行的产业国际分工,使制造业企业能够迅速成长。

21世纪,世界制造业的全球市场竞争与合作将在三个层面展开。一是发达国家制造企业之间围绕高端产品、尖端技术研发,以及全球市场战略布局的竞争与使用;二是制造业产业内,在上下游产业之间,如开发设计与生产之间,生产与营销之间,零部件与整机之间,品牌厂商与外包加工企业之间展开的产业链的全球合作以及供应商、营销商之间的全球竞争与合作;第三是世界主要制造中心,即各个产业生态圈或区域之间的竞争与合作。在对全球资金和技术资源吸引力强,产业内国际分工活跃的领域与区域,随着制造能力、技术水平的大幅提升,逐渐形成了产业生态系统。而新产品的提供,很大程度上要依靠生态系统各成员的共同努力来完成,并推动整个产业的进步。在这个生态系统中,成员之间有着共生、共荣、竞争、合作等复杂的关系。以往那种企业与企业之间对抗性竞争被协同竞争所取代。用户、供应商、研发中心、制造商、经销商和服务商等具有互补性的企业间建立紧密合作,利益共享,风险共担,相互依赖,共同发展。彼此间通过竞争优选,不断降低成本,提高效率,产业链中的企业既合作又竞争,专业化、柔性化生产相统一,制 造质量更高,制造成本更低,应变能力更强。

在对全球技术和资源吸引力强,具有制造优势的地区,企业、资金、技术、人才、信息、物流、市场、商务、法律等配套服务不断聚集。在产业生态不断改善,制造规模不断扩大的情况下,致使某门类产品的全球制造能力迅速集中在少数几个产业集群区域,形成若干产品和服务共生协同的产业生态圈——世界制造中心。而各个产业生态圈间,则通过国际合作,通过双边、多边或区域间的自由贸易和经济合作协定,实现竞争与合作。例如中国东南沿海地区产业生态圈与中西部、东北部的的合作;东盟“10+3”IT技术产业生态圈的竞争与合作;墨西哥与巴西汽车及其零部件产业生态圈的竞争与合作。

当前,我国开始形成面向全球市场的产业生态链或产业生态圈,使中国的部分地区逐渐成为世界最想的吸引全球资金、技术、人才等各种资源的制造基地。21世纪产业生态环境将成为比劳动力成本更重要的综合竞争因素,是制造业保持竞争优势和对全球资源吸引力的综合条件,只有不断完善产业生态环境,积极参与世界级大型企业集团、产业链主干企业以及其他主要世界制造中心之间竞争与合作,才能全面提高我国制造业在国际市场的竞争力,促进我国制造业的进一步发展 我国现代制造技术的发展状况

近年来,我国制造业不断引进世界先进制造技术,并加大各领域的技术研究,形成了一定特色的制造新气象;但是,对于高精尖端的领域,与欧美等一些工业发达国家相比,仍然存在很大一段差距,主要表现有如下几个方面:

3.1生产管理。工业发达强国在管理中广泛采用计算机技术,推出了准时生产(JIT)、精益生产(LP)、敏捷制造(AM)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展。我国多数小型企业却采用经验管理方法,只有少数大型企业采用了计算机辅助管理技术。

3.2制造设计。随着计算机辅助设计(CAD/CAM)的兴起,世界各工业发达国家抓紧有力时机,不断将该技术引用其中,并能做到对设计数据和规则进行定期更新与处理。我国对CAD/CAM技术的应用却不是很普遍,且该领域的人才较为紧缺。

3.3自动化装备。

目前制造业正在从以机器为特征的传统技术时代向着以信息为特征的系统技术时代迈进,进入了一个能够增强企业在不可预见的多变环境中生存能力的全球化敏捷制造阶段,世界各国十分重视发展先进制造与自动化技术,许多工业国家应用先进制造与自动化技术实现了设计、制造和经营的一体化,加强了在国际市场的 垄断地位,而我国在这一方面却显得非常的薄弱。

3.4制造工艺方面。精细加工、微细加工、微型机械和微米纳米技术、高精密加工技术、超塑激光加工技术、电磁加工技术以及复合加工技术等新型加工方法在工业发达国家应用较广泛。而我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。

4我国当前制造技术要解决的问题

当前制造技术要解决的问题主要集中在以下几方面:

4.1资源配置。充分结合劳动密集型和技术密集型产业,从我国的国情出发,采取产业的多层次推进策 略,不断提高产业的技术水平和产业集中度,从国家的整体上看,应继续大力发展劳动密集型产业以缓解就业压力,另一方面积极发展资金密集产业,包括充分利用外资,在有优势的领域可以集中力量有重点的发展技术密集型产业。

4.2 产业结构。我国低水平生产能力过剩与高技术高附加值产品短缺并存,使装备制造业发展滞后,极 大地约束了制造业发展。落后的装备制造业是造成产业结构优化升级的主要制约因素,因此装备制造业应该成为工业改组改造和结构优化升级的主战场。加速提升和发展装备制造业,加大产业结构优化升级的步伐应是今后制造业发展的重点

4.3 高新技术。在新世纪制造业的发展中,高新技术产业的培育对于提高一个国家的综合国力和市场竞争能力具有极其重要的战略意义,我们要按照“比较优势”和“有限目标”的原则,组织力量、集中目标、重点投入,抢占一批具有21世纪市场前景的高新技术制高点,努力培育一批具有未来高增长潜力和优势的产业领域,实现我国制造业高新技术产业的领先发展。通过高新技术改造来提升制造业,努力提高制造业的整体素质,增强制造业的竞争力,尤其是利用信息技术改造传统产业,实现生产过程网络化、智能化、自动化等。例如,近年来我国国家自然基金会将不少经费投入到先进制造技术发展中。同时,制造业可以为发展高新技术提供大部分资金、市场、基础设施,成为它们发展的物质基础,因而发展高新技术和发展制造业存在着相辅相成的依存关系。

4.4 市场。21世纪全球经济一体化的发展,使市场正从单品种、大批量、周期长向多品种、小批量、周期短方向发展,要求新产品开发速度快,成本低,耗能少。影响制造业发展的主要因素正是技术创新及市场要求。我们有着巨大的国内市场资源。只要我们充分利用好这一资源,更大胆地放开国内市场,就可有效地把国外技术和资本吸引过来。也只有最大限度地吸收国外制造业的一切先进技术成果,我 们才有可能实现经济超越式发展的目标。

4.5制造系统是一个复杂的大系统,为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力,必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果,探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义,而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统,以满足制造系统新的要求。

4.6为支持快速敏捷制造,几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题,其理论有待进一步突破,当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。

4.7在现代制造过程中,信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素,而且还是最活跃的驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系统信息组织和结构的多层次性,制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面,都还有待进一步突破。

4.8各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的发展。一类基于生物进化算法的计算智能工具,在包括调度问题在内的组合优化求解技术领域中,受到越来越普遍的关注,有望在制造中完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方面双双突破问题规模的制约。制造智能还表现在:智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。

这些问题是当前产品创新的关键理论问题,也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破,可以形成产品创新的基础研究体系。

综上所述,我国是一个发展中的大国,在整个工业化的进程中,不能没有自己强大的制造业。有选择地引进、有重点地吸收、有目标地赶超、勇敢地参与世界经济的竞争与合作,在竞争与合作中不断增强我国制造业的国际竞争力。21世纪前20年,必须大力发展制造技术,推动中国制造业快速发展,开拓出一条发展制造业、通向制造强国之路

5我国制造技术的发展趋势

现代制造技术是在保留传统制造工艺积极要素的同时,不断融入当今最新的研究发展技术而成,并在产品生产的所有领域及过程中广泛渗透。

5.1信息化。当今的时代是信息时代,20-21世纪有许多重大科技成果,但任何一项技术对整个社会影响都没有信息技术那么深远。在生产过程中,信息流是最活跃的,物质流与能源流在信息流指挥下运动。信息技术与制造技术的融合,是机械制造技术发展的主要方向。近年来,机械制造技术最大的变化是信息获得、信息处理、信息流动方式的变化。计算机辅助设计与制造、仿真、建模、神经网络、模糊控制、智能技术、机器人、柔性制造技术、集成制造系统、并行工程、精益制造、敏捷制造、虚拟制造、虚拟现实、反向工程及全能制造等,仍然是机械制造技术中的热门课题。

21世纪信息化的制造技术将有它新的发展特色,这一发展特色将首先体现在智能化、网络化、集成化和创新上。信息是控制的依据,可以是有序的,但更多是无序的。从无序的信息中提取有用的知识和智能。知识和智能是一种有序的、能对信息进行排序、整理的高层次信息。19世纪下半叶开始的机械化、20世纪开始的自动化,主要从体力上解放人类,还需要实现智能化。只有智能化,才能在更复杂的情况下实现更高层次的自动化。

5.2智能工程化。人类和智能机械共同组成人机一体化,形成智能系统,该系统在制造过程中能进行如构思、分析、判断、推理、决策等智能活动。智能系统中,“智能”主要体现于系统具有极好的“柔”特性。在设计和制造中,采用模块化,使其具有较大柔性。

5.3自动技术化。自动化技术在制造系统中主要表现在集成技术、系统技术、柔性制造技术、人机一体化等各个方面,自动化技术向高科技方向纵深是制造业的发展趋势所在。

5.4集成化。在过去制造系统中仅强调信息的集成,这是不够的。现在更强调技术、人和管理的集成。在开发制造系统时强调“多集成”的概念,即信息集成、智能集成、串并行工作机制集成及人员集成,这更适合未来制造系统的需求。

5.5精密化。先进制造技术出现于20世纪80年代末,现已成为一个国家经济发展的重要手段之一,目前发达国家非常重视先进制造技术的发展和应用,精密加工就是先进制造技术的主体之一。精密加工技术现在已成为高科技技术领域的基础,有人提出超精密加工技术已进入原子级的极限加工,与纳米技术相接,这将使制造业进入到一个前所未有的新领域,使人发现更多的新信息,新规律。高技术发展中许多制造概念只有在微观尺度上才变得可能。制造业的常规性尺度将由微米级精度下移一两个数量级,亚微米及纳米级制造将成为制造技 术和制造工艺的发展方向。

5.6虚拟技术化。虚拟技术在制造过程中可模拟和检验产品生产过程。为优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和成本最低标,并检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性,需进行生产过程计划、管理、调度、供应链及物流设计的仿真,以预知设计与生产中可能出现的缺陷和错误。

5.7 绿色制造与可持续发展制造化。科技的发展创造了历史的奇迹。但人们也越来越认识到,自然界的资源是有限的,环境和生态正遭受巨大的破坏。绿色制造与可持续发展已成为人们最为关注的课题之一,可持续发展已列为我国基本国策。21世纪是中国将可持续发展战略走向实施的世纪。在此实施过程中,绿色制造技术处于十分重要的地位。要实现可持续发展,必须实行可持续消费,大力开发可再生能源和材料。太阳能和风能的利用受到越来越多的重视,新材料也应当是可再生的。绿色不仅包括不污染环境、不破坏生态平衡,也包括对资源的保护。要做到生产的可持续发展,必须发展可持续产品。近年来出现了一种错误认识,认为随着科技的快速发展,产品的更新换代加快,产品的有效使用寿命会越来越短。为了发展可持续产品,必须改变对产品寿命周期的传统认识。一般将产品的寿命周期分为制造、使用和回收处理等3个阶段,只有制造阶段是产生附加值的阶段。可持续产品的生产中,制造过程的有效延伸,将不断增加整个产品在使用和回收中的 附加值。21世纪产品的价值将不是以固化的硬件为主,而是以其知识和技术含量为主。在产品使用中,通过不断更新和增加知识和技术含量,可实现产品的演变,乃至更新换代,扩大产品附加值。产品的硬件含量应尽可能地少,并且多是模块式,便于扩展与更新。产品将越来越多地以租用的方式进入市场。再制造将是产品生产的重要方式。再制造不同于修理,修理后的目的是恢复原有产品性能,而通过再制造是要使产品的性能上一个层次。

5.8全球一体化。自从加入WTO,世界各国之间的距离变得越来越小了,全球之间的贸易往来更加密切,世界是一个大工厂,全球一体化的进程日益加快。网络通讯技术的迅猛发展,更是加速了各国企业之间的交流与合作,从而产生更激烈的竞争,这样一种发展的模式有力的促进了国际市场间的竞争。

6结束语

未来的制造技术发展方向将是信息化、智能化、精密化、集成化、不断创新的绿色环保化。生物制造技术、微机电系统和纳米技术在未来社会的机械制造业中将是领先技术。在激烈的国际竞争环境中,一个国家科技发展水平的高低,制造业在其中取到了关键的衡量作用。我国正处于改革的转型期,有相当的前沿科学技术还没有自己的知识产权,制造水平也非常薄弱,需要不断的攻坚克难。只有把握住世界先进制造技术的发展潮流,顺应改革的步伐,将其放在战略优先的高度,加大投入,这样才能缩短与先进工业国家的距离,才能在世界的竞争场上占有一席之地。

参考文献:

[1]马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程 [2]王世敬,温筠.现代机械制造技术及其发展趋势[J].石油机械

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