環(huán)保大數(shù)據(jù)在環(huán)境污染防治管理中的運用

常州市生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中心溧陽分中心 董獻國

一、引言

自2015年以來，《環(huán)保法》修訂草案實施，我國對環(huán)境保護的力度不斷提升，國家和人民都十分重視生態(tài)環(huán)境污染防治管理工作。然而，隨著現(xiàn)代化社會不斷發(fā)展，生態(tài)環(huán)境污染也日益嚴重，傳統(tǒng)的污染防治措施在現(xiàn)代化發(fā)展體系中已呈現(xiàn)出疲憊狀態(tài)，且數(shù)據(jù)收集、儲存共享方面，要消耗大量的人力物力，使得污染防治工作存在更多的困難在現(xiàn)代化環(huán)境保護中，大數(shù)據(jù)發(fā)揮著十分重要的作用，對生態(tài)考察工作改善生態(tài)環(huán)境等提供了相應的數(shù)據(jù)支持，且環(huán)保大數(shù)據(jù)擁有巨大數(shù)據(jù)價值、多樣數(shù)據(jù)類型、快速數(shù)據(jù)流動、海量數(shù)據(jù)規(guī)模等優(yōu)勢，對于環(huán)境污染防治具有重要作用[1]。

二、環(huán)保大數(shù)據(jù)含義及其突出特點

（一）大數(shù)據(jù)含義

21世紀是全球信息爆發(fā)式增長的時代。全國數(shù)據(jù)量成倍數(shù)增長，國內(nèi)的大數(shù)據(jù)市場規(guī)模急速擴張，大數(shù)據(jù)市場規(guī)模蔚為可觀。學術界對大數(shù)據(jù)的定義并不只是從數(shù)據(jù)這二詞來簡單定義為“海量數(shù)據(jù)”，而是從數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、發(fā)展、運營等各個方面去研究大數(shù)據(jù)環(huán)境下的信息技術發(fā)展情況以及在其他領域滲透情況。美國國家基金會認為，大數(shù)據(jù)應當是由科學儀器、多樣傳感設備、互聯(lián)網(wǎng)交易、電子郵件、音頻等多種數(shù)據(jù)源產(chǎn)生的具有大規(guī)?；?、多樣化、復雜的分布式數(shù)據(jù)集。中國在《促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》中對大數(shù)據(jù)具有如下定義：大數(shù)據(jù)是以容量大、類型多、存取速度快、應用價值高為主要特征的數(shù)據(jù)和?；谝陨隙x，大數(shù)據(jù)作為新一代信息技術發(fā)展的重要標志，已經(jīng)有不少企業(yè)和政府在積極探索大數(shù)據(jù)的用武之地。

環(huán)保大數(shù)據(jù)同樣在信息化市場中占有一席之地。環(huán)保大數(shù)據(jù)的復雜化、多樣化、高速化與價值化都是其不可忽視的特點。全社會產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息是不可計量的。有個不恰當?shù)谋扔骶褪钱敶鐣娜艘粋€禮拜接受到的信息量是古代人十年所接受到的。也許并并不合理，但這可以充分說明，當今數(shù)據(jù)量之多，而導致的數(shù)據(jù)之復雜。處理數(shù)據(jù)也會面臨十分復雜的分析系統(tǒng)。多樣化是對數(shù)據(jù)類型的概括性表達，而高速化是指數(shù)據(jù)的產(chǎn)生速度之快，傳播效率之高，價值化則是側(cè)重表達數(shù)據(jù)代表的信息具有一定的價值。故而環(huán)保要重視大數(shù)據(jù)分析和應用，提高環(huán)境污染治理能力。

（二）信息共享

污染防治工作是一個紛繁復雜的任務，并不是一個部門或一個區(qū)域能夠通過數(shù)據(jù)分析得到的，尤其是在大氣污染防治管理過程中，其區(qū)域性與復合性的特征更加突出，因此，數(shù)據(jù)共享也有更全面廣泛的要求。而數(shù)據(jù)共享能夠有效降低污染防治成本。將數(shù)據(jù)上傳到統(tǒng)一平臺上，不同部門根據(jù)自身需要選取數(shù)據(jù)進行分析，這不會影響數(shù)據(jù)價值，而且能夠讓數(shù)據(jù)成為流動的資源，創(chuàng)造更大的價值，在互聯(lián)網(wǎng)技術條件的支持下，結(jié)合數(shù)據(jù)共享技術，能夠創(chuàng)造更大的社會價值和經(jīng)濟價值，促進環(huán)保事業(yè)發(fā)展。大數(shù)據(jù)最突出的特征，并不是數(shù)據(jù)之量龐大，也不是數(shù)據(jù)種類繁多，而是各種數(shù)據(jù)之間的聯(lián)合互動，人們可以在數(shù)據(jù)中挖掘出新的價值，為決策提供有效的參考。

（三）創(chuàng)新思維

環(huán)保大數(shù)據(jù)的價值需要通過處理分析來獲得姻，而開放性思維和創(chuàng)新性思維，更能夠促進大數(shù)據(jù)分析結(jié)果的應用，在污染防治管理過程中，數(shù)據(jù)平臺可以為全社會開放監(jiān)測數(shù)據(jù)，提高公眾的知情權，將各種數(shù)據(jù)引入到環(huán)境保護過程中。政府在環(huán)境保護管理平臺上鼓勵企業(yè)和人民積極建言獻策，為當?shù)氐沫h(huán)境保護注入新的活力。政府可以與第三方數(shù)據(jù)分析平臺合作，鼓勵企業(yè)自主創(chuàng)新，發(fā)揮大數(shù)據(jù)的監(jiān)測分析能力，對于監(jiān)測點不夠密切的地方，可以利用大數(shù)據(jù)進行合成分析。根據(jù)大數(shù)據(jù)反映的環(huán)境問題，可以創(chuàng)新環(huán)境治理思路、創(chuàng)新環(huán)境治理技術、創(chuàng)新環(huán)境治理能力。

三、環(huán)保大數(shù)據(jù)在環(huán)境污染防治管理中的應用意義

（一）有利于提高民眾的環(huán)境保護意識和思維

隨著現(xiàn)代工業(yè)的廣泛發(fā)展，環(huán)境污染問題也日益嚴重，給人們的正常生活造成了很大的影響。由于人們的環(huán)保意識和環(huán)保思維并沒有真正落實到社會生活中，人們造成的生活垃圾也是環(huán)境污染中的極大成分。環(huán)境污染防治管理中的環(huán)保大數(shù)據(jù)分析將民眾納入工作范圍內(nèi)，可以提高人們的環(huán)保意識。將環(huán)保工作人員對環(huán)境污染問題分析和監(jiān)管的成果公示與社會之中，讓民眾時刻了解自己生活的環(huán)境被污染情況，積極主動地鼓勵民眾參與到環(huán)境保護和監(jiān)管過程中，豐富數(shù)據(jù)來源，還能夠極大地提高了民眾的環(huán)境保護意識和環(huán)保思維，使其能夠真正做到綠色出行、低碳生活，對環(huán)境保護提供更大的助力，有效推動環(huán)境污染防治工作順利展開。

（二）有利于優(yōu)化環(huán)境保護工作管理效率

環(huán)保大數(shù)據(jù)的創(chuàng)新特點和共享模式能夠加強不同部門的環(huán)境保護工作聯(lián)合展開，強化不同部門之間的聯(lián)系與溝通，減少信息傳遞和共享的時間、空間成本。其建立在互聯(lián)網(wǎng)以及大數(shù)據(jù)技術基礎上，具有強大的共享特點，能夠為環(huán)境污染防治管理工作的有效開展提供助推劑。通過環(huán)保大數(shù)據(jù)的共享，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍環(huán)境污染治理工作的聯(lián)網(wǎng)行動，還可以找到問題的共性與源頭，進而制定聯(lián)防聯(lián)控統(tǒng)一管理方案，提高環(huán)境污染治理管理的效率。還可以為那些高污染的環(huán)保治理工程提供有效可靠的參考依據(jù)和防治管理經(jīng)驗。

（三）有利于促進環(huán)境保護新技術的發(fā)展

環(huán)保大數(shù)據(jù)借助現(xiàn)代化科技化信息化的互聯(lián)網(wǎng)體系，實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)之間的智能化傳遞與控制。不同數(shù)據(jù)之間的融合和共享，總能夠創(chuàng)建新的價值與內(nèi)容。依據(jù)可靠的數(shù)據(jù)來源強化數(shù)據(jù)分析，通過各個數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)性確定環(huán)境污染原因，從源頭解決環(huán)境污染問題，為環(huán)境污防治管理辦法提供強有力的數(shù)據(jù)科技支持。并且，通過刺激數(shù)據(jù)更新與分析能夠豐富環(huán)境污染問題庫，從而刺激新的環(huán)境保護技術更新。政府及全社會主動作為，促進新的環(huán)境保護技術的應用與更新，降低環(huán)境污染治理成本，提高環(huán)境污染防治工作的社會效益與經(jīng)濟效益。政府要具有前瞻性，根據(jù)環(huán)境污染治理的重點難點進行科學決策，重點扶植創(chuàng)新性環(huán)保企業(yè)發(fā)展，推動企業(yè)科技創(chuàng)新，提高綠色生產(chǎn)能力，在國家宏觀指導下科學規(guī)劃，降低碳排放，促進綠色發(fā)展。

四、環(huán)保大數(shù)據(jù)在環(huán)境污染防治管理中的應用措施

（一）聘用、培養(yǎng)專門的數(shù)據(jù)處理人才隊伍

環(huán)保大數(shù)據(jù)在環(huán)境污染防治管理工作中能夠發(fā)揮重要作用，但是最關鍵的還算是數(shù)據(jù)對污染情況的組合與呈現(xiàn)。我國經(jīng)濟全方位、立體化發(fā)展，環(huán)境保護也圍繞人與自然展開工作。環(huán)境監(jiān)測科技不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)化信息成為這項工作最關鍵的環(huán)保資料。政府及其他環(huán)保部門要充分重視對數(shù)據(jù)的挖掘和使用，培養(yǎng)專業(yè)的數(shù)據(jù)處理人才。加強人才考核機制，著重考察應聘者的環(huán)境保護專業(yè)知識能力以及大數(shù)據(jù)分析應用能力。聘用社會中數(shù)據(jù)處理能力突出的人才，著重加強人才隊伍的長期化建設，及時進行人才隊伍培訓工作。運用知識、實踐等不同的綜合培訓方式提高環(huán)境工作人員的污染數(shù)據(jù)監(jiān)測和分析能力，教會他們能夠在數(shù)據(jù)分析之余發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的生成性練習與亮點，減少大氣污染、水污染等跨區(qū)域協(xié)調(diào)工作難度。發(fā)揮數(shù)據(jù)處理在聯(lián)合治理中的突出優(yōu)點，從根本上建立環(huán)境污染防治管理中的人才缺失問題。

（二）構(gòu)建和完善環(huán)境污染防治體系

隨著國家治理體系和治理能力的現(xiàn)代化發(fā)展，生態(tài)環(huán)境污染防治體系也要科化管理。生態(tài)環(huán)境污染治理需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的管理方式，不斷創(chuàng)新，及時發(fā)現(xiàn)污染物及其危害性，減少對人類社會的危害，同時，也要建立健全環(huán)境污染聯(lián)防聯(lián)控機制。尤其是要關注到城市化進程不斷加快的背景下，城市環(huán)境結(jié)構(gòu)的調(diào)整，重點對城市內(nèi)部及周邊的環(huán)境治理管理網(wǎng)點進行聯(lián)動數(shù)據(jù)監(jiān)管和處理。要增加設置相應的環(huán)境防治管理崗位，加強環(huán)境管理人員的工作培訓，及時發(fā)現(xiàn)環(huán)境污染問題并找到污染來源，進而為環(huán)境防治管理工作的有效開展提供更加全面準確的數(shù)據(jù)內(nèi)容。另外，還要提高環(huán)境防治管理人員的專業(yè)素質(zhì)與能力，使其在環(huán)境污染數(shù)據(jù)管理中能夠做到細心、用心、放心，獲得最準確、最新穎的數(shù)據(jù)資源，實現(xiàn)對環(huán)境污染大數(shù)據(jù)的智能化管理、信息化分析、科學化控制，最大程度上提高環(huán)境污染防治管理工作的效率與質(zhì)量。

（三）構(gòu)建完善的環(huán)保大數(shù)據(jù)共享和管理平臺

在環(huán)保大數(shù)據(jù)的實際應用過程中，數(shù)據(jù)共享和管理平臺是實現(xiàn)其智能化管理的關鍵部分。環(huán)保大數(shù)據(jù)的種類繁多，數(shù)據(jù)量龐大，為了確保數(shù)據(jù)在傳輸、運行和管理過程中的安全性與準確性，就需要構(gòu)建完善的環(huán)保大數(shù)據(jù)共享、處理和管理平臺，確保平臺具備較高水平的儲存、分析處理等應用功能。而目前在環(huán)境污染防治管理工作中，大部分工作人員都會采用Hadoop技術與Spark技術相結(jié)合的方式來對環(huán)保數(shù)據(jù)進行分布式的處理，并構(gòu)建相應的數(shù)據(jù)處理平臺和數(shù)據(jù)庫，以便進一步提升環(huán)保大數(shù)據(jù)的分析、儲存及處理能力，保障環(huán)境管理部門的數(shù)據(jù)管理效果，為環(huán)境污染防治管理方案的有效制定提供可靠的數(shù)據(jù)參考依據(jù)[2]。要根據(jù)大數(shù)據(jù)儲存、運行的特點，制定合理的平臺管理條例，加強對平臺管理的監(jiān)管。在涉及多種數(shù)據(jù)類型如水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、污染源數(shù)據(jù)、土地監(jiān)測數(shù)據(jù)時需要與不同部門協(xié)商好，根據(jù)管理條例建立互聯(lián)互通的數(shù)據(jù)共享平臺，避免條塊分割的數(shù)據(jù)管理限制，做好數(shù)據(jù)儲存、共享、服務、維護等大量工作，加強環(huán)境數(shù)據(jù)信息的全面整合，為環(huán)境保護決策提供數(shù)據(jù)依據(jù)，提高決策的科學性。

（四）協(xié)同推進區(qū)域污染防治智慧工程

由于不同地區(qū)人口和生產(chǎn)要素的分配，不同地區(qū)資源能源消耗也是呈現(xiàn)不一樣的分布狀態(tài)。去內(nèi)石油、化工、電力等行業(yè)的大量分布，機動車船的廢氣排放都對當?shù)氐淖匀画h(huán)境造成巨大污染，生態(tài)環(huán)境長期受到不同廢氣污染的威脅[3]。區(qū)域污染聯(lián)防聯(lián)控要以政府相關部門間的合作為主，引導社會團體、企業(yè)、公眾參與到環(huán)境污染治理監(jiān)督當中，將多元力量聯(lián)合起來，擰成一股繩，發(fā)揮多層級在污染防治數(shù)據(jù)收集的作用。建立更加密集的污染數(shù)據(jù)監(jiān)測站點，科學規(guī)劃，將每一個環(huán)境污染檢測站點聯(lián)系起來，形成一張規(guī)模宏大的污染物檢測網(wǎng)，為全區(qū)域污染治理提供詳細的數(shù)據(jù)內(nèi)容，運用現(xiàn)代化的信息技術、云計算等方式合理排查污染問題來源，有效促進相關產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排。

（五）優(yōu)化水污染防治

水污染防治要嚴格細化水質(zhì)數(shù)據(jù)與國家規(guī)定的具體數(shù)據(jù)之間的差異。將大數(shù)據(jù)技術運用到水體污染防治管理中，能夠?qū)Σ煌貐^(qū)的水質(zhì)環(huán)境進行有效監(jiān)測，并將獲取到的數(shù)據(jù)信息上傳到相應平臺中，環(huán)境工作人員則需要通過平臺調(diào)查獲取相應的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)反應的實際情況，上傳到相應管理部門中。嚴格根據(jù)地區(qū)水質(zhì)管理條例，準確判斷水質(zhì)是否符合飲用水要求，灌溉要求以及工業(yè)生產(chǎn)活動要求[4]。對標國家水質(zhì)管理數(shù)據(jù)，確定水域是否存在被污染現(xiàn)象。如出現(xiàn)水質(zhì)受到污染的情況，則需要先確定水質(zhì)污染成分、水質(zhì)污染源頭，然后采取合理的手段進行水污染治理，嚴格依據(jù)國家法律法規(guī)，要求污染物排放主體停工整改，規(guī)范運營。水體污染最常見的是工業(yè)廢水、生活污水以及其他污水污染。環(huán)保大數(shù)據(jù)的這種監(jiān)測需要建立在科學性、實效性、針對性的數(shù)據(jù)監(jiān)測和水體檢驗基礎上，要科學判斷受污染水質(zhì)能否通過自然環(huán)境的降解進行分解處理，如若不能，則需要人工干預，運用化學、物理等手段凈化水質(zhì)。通過大數(shù)據(jù)技術能夠準確分析水體受污染情況，對水中的有害物質(zhì)進行分析，幫助人們迅速找到污染源頭，提高水污染防治效率。

（六）細化大氣污染防治

大氣污染在傳統(tǒng)污染防治領域中占有重要地位，其主要是因為大氣污染范圍廣、區(qū)域大，擴散時速快、傳播效率高。城市化進程的不斷發(fā)展，使得城市空氣污染情況也越加嚴重，而不同區(qū)對環(huán)境空氣質(zhì)量的標準也有所不同。傳統(tǒng)的大氣污染監(jiān)測模式是由氣象環(huán)境監(jiān)測部門對大氣的相應數(shù)據(jù)進行監(jiān)測處理，分析這種單一的管理方式，效率慢，不同部門之間并沒有太多的聯(lián)系與溝通，會導致大氣污染治理效率慢，數(shù)據(jù)共享延時程度高。環(huán)保大數(shù)據(jù)在統(tǒng)一的管理平臺下，能夠?qū)崟r傳遞大氣監(jiān)測信息，能夠?qū)⒉煌貐^(qū)的環(huán)境污染數(shù)據(jù)進行聯(lián)合分析，有效提高了數(shù)據(jù)共享和信息處理分析能力，減少了數(shù)據(jù)傳輸過程中的錯碼缺漏等數(shù)據(jù)問題[5]。并且，大數(shù)據(jù)技術能夠?qū)Σ煌瑫r間段的空氣數(shù)據(jù)和同一時間段不同區(qū)域的空氣數(shù)據(jù)進行對比分析，能夠準確判斷空氣質(zhì)量狀況，同時，加強數(shù)據(jù)保護和儲存，還可以分析歷年來該區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量狀況，制定符合當?shù)卮髿鈹U散情況的法律法規(guī)，規(guī)范廢氣治理和排放工作。

（七）提高環(huán)保數(shù)據(jù)信息的公眾服務能力

城市是能源消耗和溫室氣體排放的主要貢獻者。環(huán)境保護相關部門要做好工業(yè)污染源、生活污染源、交通污染源等數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析工作，加快建設橫向區(qū)域間、部門間、縱向不同層級間的數(shù)據(jù)共享分析，實現(xiàn)區(qū)域生態(tài)環(huán)境信息的權威發(fā)布和統(tǒng)一預警機制。要提高環(huán)保大數(shù)據(jù)的信息互聯(lián)網(wǎng)公示能力，互聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代信息公布過程中發(fā)揮著重要的信息溝通共享作用。在當前的環(huán)境污染防治管理工作中，要對數(shù)據(jù)進行及時發(fā)布，要利用互聯(lián)網(wǎng)技術和污染防治管理兩者相結(jié)合，改變傳統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)傳播模式，環(huán)境保護工作要摒棄傳統(tǒng)思想，隨時更新知識，創(chuàng)新構(gòu)建綜合性與功能性并存的數(shù)據(jù)公眾服務平臺。同時，要取消單一方向的數(shù)據(jù)共享模式，要實現(xiàn)數(shù)據(jù)與公眾之間的雙向交流互動，為人們提供更加及時的環(huán)境信息，讓民眾可以通過手機訂閱個性化信息，在手機端就能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境保護討論，提高人們的環(huán)境保護意識和環(huán)保思維，促進全民環(huán)保發(fā)展。

五、結(jié)語

綜上所述，隨著生態(tài)環(huán)境污染問題日益突出，城市污染嚴重影響到居民的日常生產(chǎn)生活行動，國家對環(huán)境保護的要求愈加嚴格，現(xiàn)代化的信息技術為環(huán)境保護提供了更多的依據(jù)，在環(huán)境污染防治管理過程中，運用大數(shù)據(jù)構(gòu)建相應的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)管理平臺，不斷增強大數(shù)據(jù)的分析和應用效果，提高數(shù)據(jù)共享能力。在環(huán)保大數(shù)據(jù)的實際運用過程中，能夠?qū)ψ匀画h(huán)境進行科學監(jiān)測、有效分析，提升人們對環(huán)境污染的認識能力，提高人們的環(huán)保意識，自主參與到環(huán)境保護工作中，配合國家和部門開展行動，守衛(wèi)綠水青山。通過全方位的數(shù)據(jù)監(jiān)測和不同區(qū)域間的數(shù)據(jù)共享，政府及環(huán)保能夠及時采取行動，采用科學、法律等手段及時化解環(huán)境污染問題，減輕環(huán)境負擔，構(gòu)建全面的污染防治體系，推動區(qū)域協(xié)調(diào)防治環(huán)境污染，重點化解大氣污染、水污染問題，重視對其他污染的監(jiān)測治理工作，還百姓一片藍天。