河南省涉水環(huán)境信息系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀與發(fā)展建議

門(mén)寧，陳波，張成

（河南省環(huán)境監(jiān)控中心，河南鄭州450046）

引言

當(dāng)前，我省正處在全面建成小康社會(huì)的攻堅(jiān)期、加快現(xiàn)代化建設(shè)的重要階段，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，水環(huán)境保護(hù)工作面臨前所未有的壓力和挑戰(zhàn)，部分區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量差、河道環(huán)境流量不足、水生態(tài)受損重且難以短期內(nèi)恢復(fù)、水環(huán)境隱患多等問(wèn)題日益凸顯。從目前的發(fā)展情況來(lái)看，水污染仍然是威脅我省水資源可持續(xù)發(fā)展的重要因素，在未來(lái)的發(fā)展中，水環(huán)境防治仍然是首要任務(wù)。涉水環(huán)境信息系統(tǒng)是水環(huán)境防治的“千里眼”“順風(fēng)耳”，在水污染防治中起到不可替代的作用。

1 涉水環(huán)境信息系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀

目前，全省廢水企業(yè)1611家（廢水監(jiān)控點(diǎn)1684個(gè)）。全省安裝自動(dòng)監(jiān)控設(shè)施的污水處理廠362家，設(shè)計(jì)處理能力1357.3萬(wàn)噸/日：其中，城鎮(zhèn)生活污水處理廠248家，總設(shè)計(jì)處理能力995萬(wàn)噸/日；產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)污水處理廠114家，總設(shè)計(jì)處理能力361.3萬(wàn)噸/日。共有46個(gè)在用集中式生活飲用水水源，其中地表水水源16個(gè)（河流型13個(gè)，湖庫(kù)型3個(gè)）、地下水水源30個(gè)。環(huán)境質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)控水站點(diǎn)272個(gè)（其中，國(guó)控點(diǎn)位86個(gè)，其他點(diǎn)位186個(gè)），主要通過(guò)以下業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)開(kāi)展工作：

1.1 水環(huán)境質(zhì)量方面

1.1.1 河南省地表水環(huán)境質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

該系統(tǒng)基于“一個(gè)保障，三個(gè)中心”的原則設(shè)計(jì)，以智能化自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸為保障，包含運(yùn)維中心、質(zhì)控中心、應(yīng)用中心三個(gè)中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)全省國(guó)控、省控、市控、縣級(jí)斷面水站的運(yùn)維管理、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析綜合應(yīng)用以及水環(huán)境質(zhì)量預(yù)警預(yù)測(cè)等功能，全方位空間化對(duì)河南省地表水及飲用水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)控。

1.1.2 河南省地表水環(huán)境質(zhì)量分析系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)填報(bào)與傳輸系統(tǒng)、評(píng)價(jià)系統(tǒng)兩個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，地市監(jiān)測(cè)站填報(bào)傳輸監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、省站審核后上報(bào)國(guó)家。系統(tǒng)可根據(jù)現(xiàn)行管理及考核要求生成導(dǎo)出評(píng)價(jià)報(bào)表、報(bào)告、圖形，為環(huán)境管理與全省水污染防治工作提供有效、及時(shí)、準(zhǔn)確的服務(wù)。

1.2 涉水污染源方面

1.2.1 排污許可證管理信息平臺(tái)

排污單位可登錄本平臺(tái)網(wǎng)上申報(bào)排污許可相關(guān)行政審批事項(xiàng)。各地市環(huán)評(píng)部門(mén)根據(jù)各行業(yè)排污許可相關(guān)技術(shù)規(guī)范、指南，核發(fā)排污許可證。公眾可以查詢排污單位許可后信息公開(kāi)內(nèi)容，包括排污單位排口位置、數(shù)量、排放方式、排放去向、排放污染物種類(lèi)、排放濃度限值、排放量和排放污染物執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等信息。

1.2.2 污染源監(jiān)測(cè)信息管理與共享平臺(tái)

污染源企業(yè)根據(jù)行業(yè)自行監(jiān)測(cè)指南，制定企業(yè)自行監(jiān)測(cè)方案，環(huán)保部門(mén)審核通過(guò)后，污染源企業(yè)根據(jù)監(jiān)測(cè)頻次公開(kāi)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。環(huán)境管理部門(mén)在本平臺(tái)錄入監(jiān)督性監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

1.2.3 河南省重點(diǎn)污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)（擴(kuò)展平臺(tái)）

系統(tǒng)抓取國(guó)發(fā)污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)信息與自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，根據(jù)現(xiàn)行管理要求，生成排放量、超標(biāo)等統(tǒng)計(jì)報(bào)表，并由相關(guān)配套系統(tǒng)，包括智能運(yùn)維、智能監(jiān)管（參數(shù)上傳）、視頻監(jiān)管等，保障自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)真實(shí)有效。

1.2.4 河南省流域水污染自動(dòng)監(jiān)控管理系統(tǒng)

系統(tǒng)利用河南省重點(diǎn)污染源、水環(huán)境質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)、高分辨率影像數(shù)據(jù)，及時(shí)匯聚全省涉水動(dòng)態(tài)監(jiān)管信息，及時(shí)反映全省水環(huán)境質(zhì)量、污染源現(xiàn)狀及變化趨勢(shì)，建立賈魯河、惠濟(jì)河與廢水重點(diǎn)污染源之間聯(lián)動(dòng)的環(huán)境監(jiān)控體系。主要包括全省流域水環(huán)境自動(dòng)監(jiān)控信息分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)、流域水環(huán)境地理空間信息資源庫(kù)、流域水環(huán)境地理空間信息共享與服務(wù)平臺(tái)、流域水環(huán)境自動(dòng)監(jiān)控綜合應(yīng)用系統(tǒng)四部分等，為環(huán)境管理和決策提供技術(shù)支撐。

1.3 水綜合管理調(diào)度方面

1.3.1 河南省南水北調(diào)綜合管理系統(tǒng)

系統(tǒng)通過(guò)整合已建丹江口水庫(kù)、飲用水源地管理系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)以地圖及圖表方式針對(duì)河南省飲用水源地、丹江口水庫(kù)及主干渠的綜合展示、綜合管理等等功能。

1.3.2 河南省飲用水源環(huán)境管理平臺(tái)

通過(guò)將基礎(chǔ)地理信息、水源地信息、保護(hù)區(qū)區(qū)劃信息、水質(zhì)監(jiān)測(cè)信息、污染源信息、污染監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等信息全面系統(tǒng)地匯總起來(lái)，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的有機(jī)關(guān)聯(lián)，方便工作人員直觀查詢、定位、分析水源地、保護(hù)區(qū)、污染源、周邊敏感環(huán)境要素的分布狀況，為飲用水水源地污染防治和科學(xué)管理提供信息化技術(shù)支持，滿足飲用水源地實(shí)際業(yè)務(wù)管理和水源應(yīng)急事故輔助決策的需求。

1.3.3 水攻堅(jiān)任務(wù)智能調(diào)度系統(tǒng)

面向省、市、縣三級(jí)污染攻堅(jiān)辦、省直廳局，提供水污染攻堅(jiān)任務(wù)的調(diào)度、臺(tái)賬建立、臺(tái)賬審核、臺(tái)賬更新、臺(tái)賬查詢、綜合統(tǒng)計(jì)分析等功能，按照高度可擴(kuò)展的（隨時(shí)增加臺(tái)賬、即插即用）要求，滿足水污染攻堅(jiān)任務(wù)管理、調(diào)度、統(tǒng)計(jì)、分析的各項(xiàng)需求，為堅(jiān)決打贏水污染攻堅(jiān)戰(zhàn)提供信息化支撐。

2 加強(qiáng)涉水環(huán)境信息系統(tǒng)建設(shè)的建議

目前，我省堅(jiān)持以改善水環(huán)境質(zhì)量為核心，以加強(qiáng)南水北調(diào)中線工程水源地和總干渠（河南段）及飲用水水源地保護(hù)為重點(diǎn)，統(tǒng)籌推進(jìn)水環(huán)境治理、水生態(tài)修復(fù)、水風(fēng)險(xiǎn)防范，堅(jiān)決打好碧水保衛(wèi)戰(zhàn)，推動(dòng)了全省水環(huán)境質(zhì)量的整體改善，保障了飲用水安全；推進(jìn)水源保護(hù)區(qū)規(guī)范化建設(shè)和環(huán)境問(wèn)題排查整治，不斷提升環(huán)境預(yù)警和應(yīng)急能力建設(shè)，確?！耙磺逅览m(xù)北送”；堅(jiān)持加強(qiáng)綜合治理，統(tǒng)籌推進(jìn)黑臭水體治理、水源地保護(hù)、全域清潔河流與農(nóng)業(yè)農(nóng)村污染治理等攻堅(jiān)戰(zhàn)役。碧水保衛(wèi)戰(zhàn)取得了較好成效，但同時(shí)也存在部分?jǐn)嗝娌荒芊€(wěn)定達(dá)標(biāo)、水污染源監(jiān)管難度大等問(wèn)題。結(jié)合涉水環(huán)境信息系統(tǒng)現(xiàn)狀，以及我省環(huán)境監(jiān)管工作實(shí)際，提出如下建議：

2.1 加強(qiáng)低成本監(jiān)管手段的運(yùn)用，拓展廢水污染源監(jiān)控監(jiān)管范圍

2.1.1 實(shí)施非在線廢水排放企業(yè)監(jiān)控項(xiàng)目建設(shè)

綜合運(yùn)用視頻監(jiān)控設(shè)備、用電監(jiān)管、小型水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備、微型監(jiān)測(cè)設(shè)備、流量監(jiān)測(cè)儀、無(wú)人機(jī)、衛(wèi)星遙感等感知手段，對(duì)廢水排放去向?yàn)槲沂×饔?、干流、支流的污染源進(jìn)行全方位、多維度的實(shí)時(shí)監(jiān)控，加強(qiáng)我省流域廢水污染源環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)感知體系建設(shè)，拓展廢水污染源監(jiān)控監(jiān)管范圍。

（1）排污企業(yè)全過(guò)程監(jiān)控監(jiān)管。從治理實(shí)施入手，對(duì)廢水排污企業(yè)污染治理實(shí)施安裝用電監(jiān)管設(shè)施，通過(guò)用電量監(jiān)管監(jiān)控企業(yè)治理設(shè)施運(yùn)行情況，根據(jù)企業(yè)工藝、治理設(shè)施具體情況靈活選配，合理、有效補(bǔ)充現(xiàn)有中、小型廢水污染源企業(yè)的排放監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。加強(qiáng)對(duì)廢水排放企業(yè)排污口的監(jiān)管，在企業(yè)廢水排放口按照水流量計(jì)監(jiān)測(cè)廢水污染源企業(yè)流入河道、污水處理廠的污水流量和流速，并結(jié)合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、污水處理廠承載能力聯(lián)動(dòng)分析；運(yùn)用紅外球機(jī)、槍機(jī)等多種監(jiān)控手段，運(yùn)用視頻識(shí)別技術(shù)對(duì)廢水污染源排放口進(jìn)行近距離監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)控監(jiān)管企業(yè)廢水排放情況。

（2）廢水排放綜合監(jiān)控監(jiān)管。運(yùn)用高空瞭望機(jī)對(duì)污染源附近的受納水體進(jìn)行監(jiān)控，通過(guò)視頻識(shí)別技術(shù)進(jìn)行中遠(yuǎn)距離、超遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)警廢水污染物排放對(duì)受納水體的影響。運(yùn)用環(huán)境無(wú)人監(jiān)測(cè)機(jī)作為環(huán)境執(zhí)法、環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控的補(bǔ)充手段使用，有效應(yīng)對(duì)監(jiān)控監(jiān)管現(xiàn)場(chǎng)、受納水體環(huán)境復(fù)雜、危險(xiǎn)、入廠困難、突發(fā)應(yīng)急監(jiān)測(cè)等問(wèn)題。

2.1.2 建設(shè)排污口信息管理系統(tǒng)

對(duì)河南省入河排污口實(shí)施信息統(tǒng)一、規(guī)范化管理，構(gòu)建排污口“一張圖”，掌握現(xiàn)存排污口數(shù)量、分布、變更、排污狀況、管理狀況，支持與各級(jí)排污口系統(tǒng)間的信息和業(yè)務(wù)交互。

對(duì)接入河排污口設(shè)置審批和監(jiān)督管理等業(yè)務(wù)需求，實(shí)現(xiàn)材料上報(bào)、審核、公示等業(yè)務(wù)的在線監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程平臺(tái)化，提高入河排污口監(jiān)管工作效率。

2.2 實(shí)施流域廢水污染源大數(shù)據(jù)監(jiān)管平臺(tái)項(xiàng)目建設(shè)，提升信息化監(jiān)管能力

集中分析和展現(xiàn)廢水污染源相關(guān)管理要素及物聯(lián)感知數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)問(wèn)題智能識(shí)別、自動(dòng)預(yù)警，實(shí)現(xiàn)水環(huán)境監(jiān)控可視化、問(wèn)題診斷智能化、視頻監(jiān)控全面化、決策支持科學(xué)化、移動(dòng)應(yīng)用便捷化。

（1）流域廢水污染源數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)。分析掌握重點(diǎn)污染源與河流沿河污染源情況，結(jié)合氣象、水文數(shù)據(jù)和水質(zhì)監(jiān)測(cè)變化數(shù)據(jù)，應(yīng)用地圖聯(lián)動(dòng)展示與分析?？梢暬碚魉|(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、污染源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、流域水環(huán)境形勢(shì)分析。

（2）黃河流域廢水污染源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。對(duì)工業(yè)污染源、生活污染源、農(nóng)村農(nóng)業(yè)面源、入河排污口等污染源的動(dòng)態(tài)管理，為領(lǐng)導(dǎo)決策、巡河工作、監(jiān)察執(zhí)法提供支撐。

（3）污水處理廠與廢水污染源動(dòng)態(tài)分析監(jiān)測(cè)。建立污水處理廠與廢水污染源的關(guān)聯(lián)關(guān)系，通過(guò)廢水污染源水流量數(shù)據(jù)、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和污水處理廠的承載能力、處理能力動(dòng)態(tài)分析污水處理情況，及時(shí)預(yù)警非法排污和超標(biāo)排污等非法行為。

（4）廢水污染源視頻監(jiān)控智能管理。將現(xiàn)有視頻監(jiān)控全面融合，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)圖像實(shí)時(shí)播放和歷史播放、聯(lián)動(dòng)報(bào)警、遠(yuǎn)程控制等。

2.3 實(shí)施水質(zhì)預(yù)警溯源分析項(xiàng)目建設(shè)，創(chuàng)新廢水污染源監(jiān)管方式

使用水污染預(yù)警溯源技術(shù)和溯源分析儀，實(shí)現(xiàn)對(duì)水體水質(zhì)變化的預(yù)警、污染來(lái)源查找、污染源定位和水污染留證。包括生活污水、印染廢水、電子廢水、石化廢水、焦化廢水、造紙廢水和金屬制造廢水等。

通過(guò)污染排查及采樣分析，采集并建立分類(lèi)齊全、實(shí)用度高的水質(zhì)指紋數(shù)據(jù)庫(kù)，包含10余大類(lèi)100余種污染源指紋庫(kù)和300余種各類(lèi)化合物指紋庫(kù)。依據(jù)水質(zhì)指紋與污染源一一對(duì)應(yīng)原理（污染物種類(lèi)和濃度不同，三維熒光光譜可以與污染源一一對(duì)應(yīng)），識(shí)別水質(zhì)指紋，判定可能的污染源排放，在短時(shí)間內(nèi)鎖定污染企業(yè)。

有效進(jìn)行污染實(shí)時(shí)報(bào)警、污染源快速溯源和污染留證，預(yù)防水污染事故，追溯污染源頭，預(yù)警和控制水污染事件的危害，保障水質(zhì)安全，保護(hù)水生態(tài)健康。

2.4 加強(qiáng)目標(biāo)管控和效果評(píng)估，提升水環(huán)境監(jiān)管實(shí)效

2.4.1建設(shè)水體目標(biāo)管控系統(tǒng)

利用河南省水環(huán)境監(jiān)測(cè)體系進(jìn)行水環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行分析，聚焦影響生產(chǎn)生活的重點(diǎn)水環(huán)境問(wèn)題，通過(guò)建立水環(huán)境污染源排放清單進(jìn)行靶向定位，挖掘出造成水體污染的重要影響因子，便于管理管理人員進(jìn)行重點(diǎn)管控，并建立起水體階段性目標(biāo)、總體目標(biāo)的績(jī)效考核機(jī)制進(jìn)行污染管控的成果分析。同時(shí)，通過(guò)分析河流上下游的沿程水質(zhì)變化情況，按照行政區(qū)域的出入境監(jiān)測(cè)斷面的水體質(zhì)量狀況建立生態(tài)補(bǔ)償測(cè)算體系，對(duì)不同行政區(qū)域的責(zé)任進(jìn)行劃分，以結(jié)果導(dǎo)向的倒逼機(jī)制提高各行政區(qū)域的水環(huán)境管控的積極性。

2.4.2 建設(shè)水污染治理措施效果評(píng)估系統(tǒng)

將水質(zhì)現(xiàn)狀、水質(zhì)預(yù)報(bào)結(jié)果與水質(zhì)規(guī)劃目標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，結(jié)合污染源清單對(duì)污染治理措施的水質(zhì)改善效果進(jìn)行評(píng)估，為科學(xué)合理制定污染負(fù)荷消減方案和空間分配方案提供支持。污染治理措施可進(jìn)行情景分組，支持多情景可視化對(duì)比，通過(guò)制定不同的污染控制情景，對(duì)比不同情景方案的水質(zhì)模擬結(jié)果，實(shí)現(xiàn)對(duì)污染源治理措施的水質(zhì)改善效果的定量評(píng)估，為科學(xué)合理制定污染負(fù)荷削減方案提供支持。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我省已經(jīng)建立了涵蓋水環(huán)境質(zhì)量、涉水染源、水綜合管理調(diào)度等三大類(lèi)信息系統(tǒng)，較好地支撐了水污染防治工作開(kāi)展，推動(dòng)了全省水環(huán)境質(zhì)量的整體改善，促進(jìn)了水污染防治攻堅(jiān)任務(wù)的勝利完成，保障了全省居民的飲用水安全。但是，我省還存在水污染防治底子薄、部分?jǐn)嗝娌荒芊€(wěn)定達(dá)標(biāo)、水污染源監(jiān)管難度大等問(wèn)題，亟需要加強(qiáng)低成本監(jiān)管手段的運(yùn)用，加強(qiáng)流域水污染大數(shù)據(jù)監(jiān)管，實(shí)施水質(zhì)預(yù)警溯源分析項(xiàng)目建設(shè)，加強(qiáng)目標(biāo)管控和效果評(píng)估，創(chuàng)新廢水污染源監(jiān)管方式，拓展監(jiān)控監(jiān)管范圍，綜合施策，提升信息系統(tǒng)綜合分析、查找根源、解決問(wèn)題、精準(zhǔn)治污等方面的能力，為打好打贏我省污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)，開(kāi)創(chuàng)河南生態(tài)文明建設(shè)新局面做出更大貢獻(xiàn)。