譚錦華
佛山市三水生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站 廣東 佛山 528100
在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,工業(yè)化、城市化等人類活動(dòng)更加密切,對(duì)珠江流域水環(huán)境生態(tài)造成了巨大影響[1]。珠江流域水質(zhì)質(zhì)量變差、水體污染事故增多、飲用水安全隱患產(chǎn)生等問(wèn)題越來(lái)越多,直接影響到人們生產(chǎn)、生活等[2]。在生態(tài)文明建設(shè)提出后,我國(guó)更加關(guān)注水環(huán)境污染防治,按照流域?qū)嵤┚C合治理成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要舉措[3]。通過(guò)對(duì)珠江流域水環(huán)境監(jiān)測(cè)后,可以獲取水體的污染情況,也可以分析污染物質(zhì)的成分,有助于確定污染源,制定針對(duì)性的污染防治措施;也可以動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)珠江流域水體水質(zhì)變化趨勢(shì),可以從整體層面制定出污染防治方案,有效提升珠江流域水體水質(zhì)[4]。在科學(xué)技術(shù)發(fā)展中,針對(duì)水環(huán)境的管理工作逐步從人工管理模式轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒒芾?,使用了大量先進(jìn)的技術(shù)手段,如物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等,促使珠江流域水環(huán)境智能化管理方式形成,能夠?qū)崿F(xiàn)流域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定,也可以提升生態(tài)環(huán)境監(jiān)管水平[5]。但是,在智慧化應(yīng)用過(guò)程中,主要集中在綜合管理層面上,在具體業(yè)務(wù)落實(shí)上存在精準(zhǔn)化、服務(wù)化等困難。因此,這要求從珠江流域水環(huán)境監(jiān)測(cè)和智慧化管理過(guò)程進(jìn)行分析,制定出科學(xué)合理的智慧化管理方式,有利于實(shí)現(xiàn)流域水環(huán)境生態(tài)穩(wěn)定發(fā)展。
根據(jù)我國(guó)當(dāng)前實(shí)施的環(huán)境保護(hù)法律法規(guī),環(huán)境部門承擔(dān)污染防治的監(jiān)督管理工作,但是在水資源管理過(guò)程中,需要按照級(jí)別進(jìn)行劃分,先實(shí)施統(tǒng)一管理制度,分不同部門落實(shí)相應(yīng)的工作,由國(guó)務(wù)院水利單位承擔(dān)全國(guó)范圍的水資源管理工作?;诹饔蚋囿w現(xiàn)了地理單位,但更是非常復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng),水資源和其他自然資源是存在重大差異的,有著整體性和系統(tǒng)性的區(qū)別,實(shí)施該制度后導(dǎo)致水環(huán)境和水資源二者彼此獨(dú)立,將二者分別由水利部門和環(huán)境保護(hù)部門分別負(fù)責(zé),導(dǎo)致二者在職能發(fā)揮中是存在交叉的,也存在部分職能重疊,難以發(fā)揮綜合管理的作用。
從現(xiàn)有環(huán)境保護(hù)部門進(jìn)行分析,基本都設(shè)置了相應(yīng)環(huán)境監(jiān)測(cè)部門,但是沒(méi)有對(duì)監(jiān)測(cè)部門負(fù)責(zé)區(qū)域進(jìn)行合理劃分,也沒(méi)有將相應(yīng)的流域監(jiān)測(cè)任務(wù)劃分給不同的環(huán)境監(jiān)測(cè)部門,更多監(jiān)測(cè)部門只對(duì)部分江河湖泊等方面進(jìn)行檢測(cè),大部分環(huán)境監(jiān)測(cè)部門只對(duì)本地區(qū)域水質(zhì)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。水利部門雖然也具有相應(yīng)的職權(quán),但是只是開(kāi)展水文監(jiān)測(cè)和水質(zhì)監(jiān)測(cè),環(huán)境監(jiān)測(cè)指標(biāo)更多是側(cè)重于水資源層面,基本上沒(méi)有辦法協(xié)調(diào)使用。
在水資源監(jiān)測(cè)過(guò)程中,基本上水利和環(huán)境保護(hù)部門都可以發(fā)揮作用,但是二者所使用的監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是不同的,使用的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)也是不同的,在運(yùn)行過(guò)程中彼此間獨(dú)立自主,基本上沒(méi)有產(chǎn)生交集,也沒(méi)有統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果缺乏代表性、系統(tǒng)性,也沒(méi)有辦法對(duì)各級(jí)部門進(jìn)行協(xié)調(diào),導(dǎo)致很多重復(fù)監(jiān)測(cè)過(guò)程出現(xiàn),制約了監(jiān)測(cè)效率和質(zhì)量,也浪費(fèi)了政府部門資源。并且,二者部門在監(jiān)測(cè)過(guò)程中,所使用質(zhì)量體系是不同的,所產(chǎn)生的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)差異性明顯,評(píng)價(jià)方式也不同,在協(xié)同使用過(guò)程中,基本上無(wú)法綜合利用。
在珠江流域水環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中,需要充分發(fā)揮水利、環(huán)境保護(hù)等兩個(gè)部門的作用,應(yīng)當(dāng)構(gòu)建協(xié)調(diào)管理機(jī)制,實(shí)現(xiàn)綜合治理作用。通過(guò)環(huán)境保護(hù)部門進(jìn)行主導(dǎo),密切聯(lián)合水利部門,按照珠江流域?yàn)閱挝唬瑢?duì)該區(qū)域成立水環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量管理委員會(huì),全面負(fù)責(zé)整個(gè)流域的水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作,有效提升工作效率和質(zhì)量。該組織結(jié)構(gòu)中有環(huán)境保護(hù)部門、水利部門、各個(gè)地方水利和環(huán)境部門組成,也會(huì)邀請(qǐng)相應(yīng)的第三方技術(shù)專家組成,從而提升水環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量。通過(guò)定期具備相應(yīng)的溝通會(huì)議,將監(jiān)測(cè)過(guò)程存在的各類問(wèn)題提出,協(xié)商制定科學(xué)合理的防治辦法。另外,實(shí)施相應(yīng)水環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量考核機(jī)制,定期對(duì)水質(zhì)情況進(jìn)行評(píng)估,從而對(duì)珠江流域水環(huán)境綜合治理工作提出指導(dǎo)意見(jiàn),有效保障珠江流域水環(huán)境的生態(tài)平衡。因此,在珠江流域水環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中,要認(rèn)識(shí)到水利部門和環(huán)境保護(hù)部門所發(fā)揮出的不同作用,要采用科學(xué)合理的方式對(duì)二者進(jìn)行整合,充分發(fā)揮出現(xiàn)協(xié)調(diào)作用,逐步推動(dòng)綜合治理作用體現(xiàn),以此實(shí)現(xiàn)水環(huán)境的穩(wěn)定發(fā)展。
在珠江流域水環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中,需要充分發(fā)揮水利、環(huán)境保護(hù)等兩個(gè)部門的作用,加快整合監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),提升綜合治理能力,對(duì)兩個(gè)部門監(jiān)測(cè)過(guò)程所獲取的信息資料進(jìn)行統(tǒng)一,并且對(duì)二者工作職能進(jìn)行劃分,由環(huán)境保護(hù)部門負(fù)責(zé)水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作,水利部門負(fù)責(zé)水量監(jiān)測(cè)工作,針對(duì)珠江流域內(nèi)比較重要的河段或者區(qū)域中,應(yīng)該使用智慧化監(jiān)測(cè)信息平臺(tái),從而讓水利部門、環(huán)境保護(hù)部門所獲取的數(shù)據(jù)資料實(shí)現(xiàn)共享,避免出現(xiàn)重復(fù)監(jiān)測(cè)。在對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)渠道進(jìn)行利用中,也要對(duì)重點(diǎn)水段、污染源產(chǎn)生區(qū)域等加大監(jiān)測(cè)力度,對(duì)主要污染物進(jìn)行進(jìn)一步分析,有效提升流域水環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的完善,從而增強(qiáng)綜合治理能力。因此,在珠江流域水環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中,要重視二者不同的作用,雖然二者在水質(zhì)監(jiān)測(cè)過(guò)程中,所體現(xiàn)的目的性不同,獲取不同的數(shù)據(jù)資源,但是都能夠?qū)λY源監(jiān)測(cè)過(guò)程產(chǎn)生影響,這需要將二者數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理、分析等,有利于提升珠江流域水環(huán)境的質(zhì)量。
在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,國(guó)家、社會(huì)層面對(duì)水環(huán)境污染問(wèn)題更加重視,促使水環(huán)境和水資源保護(hù)工作的不斷加強(qiáng),水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作任務(wù)越來(lái)越多,政府職能部門的監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)由于人員編制的局限性,不可能同步發(fā)展壯大,在一些流域的水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中,讓政府職能部門之外的監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)參與進(jìn)來(lái),可以有效發(fā)揮社會(huì)組織機(jī)構(gòu)的監(jiān)測(cè)作用,能夠?qū)λh(huán)境監(jiān)測(cè)體系進(jìn)行完善。因此,完善水環(huán)境監(jiān)測(cè)管理制度,應(yīng)該是環(huán)境保護(hù)部門和水利部門共同努力。水質(zhì)監(jiān)測(cè)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)由環(huán)保部牽頭制定并完善,制定統(tǒng)一的管理制度和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),適用于珠江流域水環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)質(zhì)量管理,建立社會(huì)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)質(zhì)量監(jiān)督考核體系,由水利部牽頭制定和完善水量監(jiān)測(cè)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),制定統(tǒng)一的管理制度和適用于珠江流域水資源水量監(jiān)測(cè)質(zhì)量管理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的流域水環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量管理體系,協(xié)同推進(jìn)流域水環(huán)境監(jiān)測(cè)任務(wù)的完成。因此,針對(duì)當(dāng)前珠江流域水環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)要發(fā)揮水利部門和環(huán)境保護(hù)部門的作用,要認(rèn)識(shí)到二者部門的不同點(diǎn),也要分析出二者可以在綜合治理過(guò)程發(fā)揮的作用,應(yīng)該構(gòu)建統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)體系,逐步提升綜合治理質(zhì)量,有利于推動(dòng)珠江流域水環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程,也可以保障當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。也要注意到水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作,僅僅依靠政府部門是不夠的,還需要借助到社會(huì)資源的使用,可以有效完善水環(huán)境監(jiān)測(cè)體系,有效提升監(jiān)測(cè)質(zhì)量,也可以推動(dòng)綜合質(zhì)量水平提升,以此實(shí)現(xiàn)水環(huán)境保護(hù)目標(biāo)。
目前,珠江流域水環(huán)境智能化管理基本上形成了珠江流域水時(shí)間趨勢(shì)序列圖,能夠呈現(xiàn)出水環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù),也有相應(yīng)的智慧化管理功能。但是,在具體使用中,在多角度監(jiān)測(cè)感知分析、小流域判斷指標(biāo)、水質(zhì)目標(biāo)模擬等方面,沒(méi)有很好體現(xiàn)出智慧化功能,和應(yīng)用過(guò)程所需要的還存在很大差距。在后續(xù)建設(shè)過(guò)程中,應(yīng)該重點(diǎn)圍繞珠江流域水環(huán)境監(jiān)測(cè)、污染問(wèn)題認(rèn)別、耦合數(shù)據(jù)分析、可視化等方面做出進(jìn)一步探索,有利于充分發(fā)揮珠江流域水環(huán)境智慧化管理的作用,有利于從珠江流域水環(huán)境管理從數(shù)字化治理到數(shù)字化智慧管理。
在具體應(yīng)用中,應(yīng)該依托當(dāng)前珠江流域水環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),逐步對(duì)信息管理平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)水環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)高效共享,也可以制定出珠江流域水環(huán)境防治標(biāo)準(zhǔn)參數(shù),能夠依托系統(tǒng)功能對(duì)相應(yīng)監(jiān)測(cè)過(guò)程進(jìn)行數(shù)字化體現(xiàn),也可以對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行實(shí)時(shí)更新。加大多層面遙感數(shù)據(jù)獲取,結(jié)合珠江流域生物種類監(jiān)測(cè)體系、環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)排查等過(guò)程獲取的數(shù)據(jù)資料,能夠?qū)χ榻饔蛩h(huán)境各類業(yè)務(wù)需求提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)供給。也可以對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),產(chǎn)生出面向不同需求的數(shù)據(jù)資源產(chǎn)品,有利于擴(kuò)大數(shù)據(jù)共享服務(wù)。
在應(yīng)用智慧化管理系統(tǒng)中,應(yīng)該對(duì)現(xiàn)有的珠江流域水環(huán)境智慧化管理平臺(tái)進(jìn)行升級(jí),逐步實(shí)現(xiàn)綜合化呈現(xiàn),既可以利用不同階段的生態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)可視化,也可以對(duì)水環(huán)境情況的形成過(guò)程模擬化,還可以對(duì)珠江流域各個(gè)干線進(jìn)行虛擬呈現(xiàn),也可以對(duì)當(dāng)前實(shí)現(xiàn)防治成果呈現(xiàn),從而針對(duì)不同層次、不同標(biāo)準(zhǔn)、不同區(qū)域等實(shí)現(xiàn)不同的可視化體系。這要求在實(shí)際過(guò)程中,應(yīng)該加大各類信息技術(shù)的使用,如3s技術(shù)、數(shù)據(jù)孿生可視化技術(shù)、GIS技術(shù)等,能夠體現(xiàn)出亞米級(jí)分辨率,從而構(gòu)建整個(gè)珠江流域的水環(huán)境可視化場(chǎng)景,能夠?qū)λw環(huán)境進(jìn)行直觀性呈現(xiàn),也可以模擬珠江流域未來(lái)水體質(zhì)量發(fā)展趨勢(shì)。因此,在智慧化管理過(guò)程中,能夠?qū)χ榻饔蛩h(huán)境進(jìn)行立體化呈現(xiàn),可以大大節(jié)約相應(yīng)的人力資源,針對(duì)不同監(jiān)測(cè)過(guò)程是不需要人工進(jìn)行,有效提升水環(huán)境監(jiān)測(cè)和管理效率,也可以增強(qiáng)管理質(zhì)量,促使水環(huán)境生態(tài)穩(wěn)定發(fā)展。如圖1和圖2所示,通過(guò)對(duì)二者功能性進(jìn)行整合,形成了地表水水質(zhì)預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng),其中包括但不限于補(bǔ)充流域地表水水質(zhì)狀況、預(yù)報(bào)預(yù)警內(nèi)容、水文水質(zhì)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)信息、水文水資源基礎(chǔ)信息、水質(zhì)監(jiān)測(cè)信息、水質(zhì)預(yù)報(bào)預(yù)警及可視化等,并且接入智慧環(huán)保監(jiān)管平臺(tái)。結(jié)合這兩個(gè)系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)化對(duì)珠江流域水環(huán)境入河排污口、污水管網(wǎng)、珠江區(qū)域重點(diǎn)排污企業(yè)等進(jìn)行樣品實(shí)時(shí)收集和分析,逐步健全指紋圖譜庫(kù),有利于對(duì)珠江流域水質(zhì)分布狀況進(jìn)行有效掌握,也可以對(duì)珠江流域水體水質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè),有利于發(fā)揮出智慧化監(jiān)測(cè)功能。如果污染事故發(fā)生,可以利用現(xiàn)場(chǎng)巡航監(jiān)測(cè)、 管網(wǎng)排查、特征圖譜比對(duì)等方法,科學(xué)合理、精準(zhǔn)定位、快速查找污染源頭,以此為環(huán)保部門執(zhí)法監(jiān)督做出依據(jù)。因此,珠江流域水環(huán)境智慧化管理實(shí)施后,能夠充分利用預(yù)警體系對(duì)水質(zhì)變化進(jìn)行分析,及時(shí)對(duì)突發(fā)事故進(jìn)行處理,逐步實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治污。
圖1 地表水水質(zhì)預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)
圖2 地表水水質(zhì)預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)平臺(tái)
在珠江流域水環(huán)境智慧化管理體系中,可以充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算、ai技術(shù)、遙感數(shù)據(jù)等,深刻使用分析方法,可以對(duì)當(dāng)前水環(huán)境污染問(wèn)題進(jìn)行認(rèn)別,降低人為工作的低效性。通過(guò)對(duì)珠江流域水環(huán)境質(zhì)量情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)化模擬,能夠?qū)ξ廴厩闆r進(jìn)行預(yù)測(cè)分析,也可以及時(shí)發(fā)布污染物質(zhì)超標(biāo)提醒,從而可以找出污染物質(zhì)來(lái)源。結(jié)合珠江流域水環(huán)境建立相應(yīng)的污染成因分析模型,對(duì)當(dāng)前水環(huán)境管理區(qū)域進(jìn)行分級(jí),針對(duì)不同區(qū)域存在的污染物質(zhì)進(jìn)行分析,找出污染產(chǎn)生的原因,有效對(duì)污染問(wèn)題進(jìn)行治理。根據(jù)污染物質(zhì)影響范圍和轉(zhuǎn)移趨勢(shì),可以找出污染物發(fā)展趨勢(shì),也可以從數(shù)據(jù)收集過(guò)程逐步到水質(zhì)檢監(jiān)測(cè)預(yù)警,以此實(shí)現(xiàn)水環(huán)境污染防治的閉環(huán)管理。因此,珠江流域水環(huán)境實(shí)施智慧化管理后,能夠有效對(duì)相應(yīng)污染事故進(jìn)行精準(zhǔn)防治,也可以找出相應(yīng)的污染源頭,有利于全面提升珠江流域污染治理質(zhì)量,保障區(qū)域水質(zhì)情況穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),以此實(shí)現(xiàn)珠江流域水環(huán)境生態(tài)穩(wěn)定。
針對(duì)當(dāng)前珠江流域水環(huán)境監(jiān)測(cè)管理,應(yīng)該結(jié)合管理過(guò)程的需求,利用各類科學(xué)技術(shù),逐步研發(fā)出水質(zhì)分析工具、流域水量計(jì)算工具、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量工具、污染物含量工具、水質(zhì)污染影響工具等,能夠針對(duì)不同需求實(shí)現(xiàn)在線計(jì)算,可以有效呈現(xiàn)出當(dāng)前珠江流域水環(huán)境質(zhì)量情況。通過(guò)結(jié)合珠江流域地理位置環(huán)境信息,可以對(duì)相應(yīng)圖表數(shù)據(jù)進(jìn)行完善,也可以對(duì)圖表進(jìn)行在線管理,能夠針對(duì)不同水環(huán)境問(wèn)題制定出專題圖表,也可以按照管理人員需求生成針對(duì)性的圖表,從而滿足不同工作的需求,以此實(shí)現(xiàn)智慧管理水平提升。
在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,水環(huán)境生態(tài)治理更加重要,能夠保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。這需要對(duì)傳統(tǒng)珠江流域水環(huán)境管理過(guò)程進(jìn)行分析,逐步改變傳統(tǒng)水環(huán)境監(jiān)測(cè)方式和管理方式,加大科學(xué)技術(shù)使用,將大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、智能化技術(shù)等加快應(yīng)用到水環(huán)境管理中,從而提升珠江水環(huán)境監(jiān)測(cè)水平,也可以用增強(qiáng)管理水平。因此,珠江流域水環(huán)境在管理過(guò)程中,要充分關(guān)注時(shí)代發(fā)展趨勢(shì),加大智能化技術(shù)的使用,滿足水環(huán)境監(jiān)測(cè)和管理的需求,以此實(shí)現(xiàn)水環(huán)境質(zhì)量提升,保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)得以高質(zhì)量發(fā)展。