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

曹雯婷

（阿壩州九寨溝生態(tài)環(huán)境局，四川 阿壩藏族羌族自治州 623400）

引言

在當前的時代背景下，傳統(tǒng)的監(jiān)測和管理手段已經(jīng)無法滿足環(huán)境污染防治需求。環(huán)保大數(shù)據(jù)的應用逐漸成為環(huán)境污染防治管理的重要工具，可以幫助監(jiān)測環(huán)境污染的來源、分布和影響，提供準確、實時的數(shù)據(jù)支持，為決策者提供科學依據(jù)和參考。同時，通過對大數(shù)據(jù)的分析和挖掘，可以揭示出環(huán)境污染的規(guī)律和趨勢，為制定針對性的治理方案提供指導，為可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)提供有力支持。

1 環(huán)保大數(shù)據(jù)在環(huán)境污染防治管理中的作用

1.1 提高環(huán)境污染監(jiān)測效率

環(huán)保大數(shù)據(jù)可以通過傳感器技術、物聯(lián)網(wǎng)等手段實時采集環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)，并將其傳輸?shù)皆破脚_進行處理和分析，這種實時性和自動化的監(jiān)測方式大大提高了監(jiān)測效率。一方面，環(huán)保大數(shù)據(jù)通過傳感器網(wǎng)絡收集的數(shù)據(jù)可以覆蓋更廣泛的區(qū)域和更多的監(jiān)測點，實現(xiàn)對環(huán)境污染狀況的全面監(jiān)測。例如，在城市空氣質(zhì)量監(jiān)測方面，傳統(tǒng)的監(jiān)測站點有限，無法全面了解整個城市的污染狀況。而通過安裝傳感器設備并利用環(huán)保大數(shù)據(jù)技術，可以實現(xiàn)對各個區(qū)域、街道甚至室內(nèi)環(huán)境的實時監(jiān)測，提供更全面的數(shù)據(jù)支持。另一方面，環(huán)保大數(shù)據(jù)的實時性使得環(huán)境污染問題能夠及早發(fā)現(xiàn)和應對。傳統(tǒng)的監(jiān)測方法需要等待實驗室分析結果，時間上存在延遲。而環(huán)保大數(shù)據(jù)可以實時采集并處理傳感器數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析算法進行污染事件的快速檢測和異常預警。一旦出現(xiàn)異常情況，相關部門可以及時采取措施，迅速響應和處理，從而有效避免進一步的環(huán)境污染[1]。

1.2 優(yōu)化資源配置和治理效果

環(huán)境污染治理需要投入大量的人力、物力和財力資源，而這些資源的有限性使得資源的合理配置和利用尤為重要。通過環(huán)保大數(shù)據(jù)技術的應用，可以實現(xiàn)對資源的全面了解和精細化分配，提高環(huán)境治理的效能和效果。一方面，環(huán)保大數(shù)據(jù)平臺可以通過分析海量數(shù)據(jù)，識別出各類污染源的特征和分布規(guī)律，幫助監(jiān)管部門定位污染源、追蹤排放行為，并針對性地制定相應的治理措施。例如，在水體污染治理中，通過監(jiān)測設備和環(huán)保大數(shù)據(jù)技術，可以準確追蹤到污染源的位置和時間，有針對性地進行監(jiān)管和處罰，避免資源的浪費和濫用。另一方面，環(huán)保大數(shù)據(jù)平臺可以通過數(shù)據(jù)挖掘和模型建立，分析相關因素對環(huán)境污染的影響程度和關聯(lián)性，預測不同治理措施的效果，并進行多種方案對比評估?；谶@些分析結果，決策者可以合理配置資源，選擇最優(yōu)的治理策略，最大限度地提高治理效果。例如，在大氣污染治理中，通過環(huán)保大數(shù)據(jù)的分析，可以確定哪些區(qū)域、行業(yè)或源頭是主要的污染源，哪些治理措施具有較高的成本效益，有助于指導政府部門制定相應的治理政策。

1.3 加強環(huán)境預警能力

環(huán)境污染往往具有突發(fā)性和時空變化性，及時準確地進行預警對于保護生態(tài)環(huán)境和公眾健康至關重要。利用環(huán)保大數(shù)據(jù)技術，可以實現(xiàn)對環(huán)境變化的實時監(jiān)測和預測，提高環(huán)境預警的準確性和效果。一方面，通過傳感器設備和物聯(lián)網(wǎng)技術，可以實時采集大量的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)，如空氣質(zhì)量、水質(zhì)、噪聲等，并將其傳輸?shù)皆破脚_進行監(jiān)測和分析。當環(huán)境數(shù)據(jù)超過預設的閾值或與歷史數(shù)據(jù)相比出現(xiàn)異常變化時，可自動觸發(fā)預警機制，警示相關部門和公眾注意環(huán)境問題。另一方面，通過對歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)的分析，可以識別和評估與環(huán)境污染相關的潛在風險因素，并預測未來可能出現(xiàn)的環(huán)境問題?；谶@些數(shù)據(jù)和模型，可以及早預警可能發(fā)生的環(huán)境事件，從而有針對性地制定應對策略，并采取相應的措施進行干預和管理。例如，在水體污染預警中，通過監(jiān)測水質(zhì)參數(shù)、水流動態(tài)等多維度數(shù)據(jù)，并結合環(huán)境模型進行分析，可以提前發(fā)現(xiàn)可能導致水體污染的異常情況，及時采取控制措施，降低環(huán)境風險[2]。

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

2.1 在環(huán)境污染監(jiān)測中的應用

環(huán)境污染監(jiān)測是了解和評估環(huán)境質(zhì)量、發(fā)現(xiàn)和掌握環(huán)境污染物排放情況的重要手段，而環(huán)保大數(shù)據(jù)技術的應用可以顯著提高監(jiān)測的效率和準確性，從而更好地支持環(huán)境污染防治工作。首先，在大氣污染監(jiān)測方面：通過大量的空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)，可以實時監(jiān)測大氣中的污染物含量和污染源排放情況。在環(huán)保大數(shù)據(jù)支持下，可以建立大氣污染物的傳輸模型，預測污染物的擴散路徑和范圍。同時，結合地理信息系統(tǒng)等技術，可以將監(jiān)測數(shù)據(jù)和模型結果可視化展示，幫助政府和公眾更好地了解大氣污染狀況，并采取相應的控制措施。其次，在水質(zhì)污染監(jiān)測方面：通過實時監(jiān)測水體中的污染物濃度、水質(zhì)參數(shù)和流量等指標，可以提供準確的水質(zhì)監(jiān)測結果。環(huán)保大數(shù)據(jù)可以結合水文數(shù)據(jù)、地理數(shù)據(jù)等多種信息，進行水體污染的時空分析，有助于及早發(fā)現(xiàn)潛在的污染源、追蹤污染物的傳輸路徑，為環(huán)境保護部門提供決策依據(jù)。此外，環(huán)保大數(shù)據(jù)還可以用于監(jiān)測海洋污染、地下水污染等特定水域的環(huán)境狀況。再次，在土壤污染監(jiān)測方面：通過收集和分析土壤中的重金屬、有機污染物等指標，可以評估土壤的污染程度。環(huán)保大數(shù)據(jù)可以結合地理信息、土壤類型、土地利用等數(shù)據(jù)，建立土壤污染風險評估模型，預測不同區(qū)域的潛在污染風險，有助于加強對污染土壤進行分類管理和治理，保障土壤質(zhì)量和農(nóng)產(chǎn)品安全。最后，在生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測方面：通過監(jiān)測生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)服務等指標，可以評估生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況和承載能力。環(huán)保大數(shù)據(jù)可以結合衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、生態(tài)傳感器網(wǎng)絡等技術，獲取大范圍、高精度的生態(tài)數(shù)據(jù)，有助于及時發(fā)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)退化和生物滅絕的風險，為保護生態(tài)環(huán)境提供科學依據(jù)。

2.2 在污染源追蹤中的應用

環(huán)保大數(shù)據(jù)在污染源追蹤中的應用對于環(huán)境污染防治管理具有重要意義，通過收集、整合和分析大量的環(huán)境數(shù)據(jù)，可以確定污染物的排放源位置以及傳播路徑，從而實現(xiàn)有效的污染源追蹤。首先，環(huán)保大數(shù)據(jù)可以通過對大量環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析和挖掘，識別出主要污染源。這些數(shù)據(jù)包括大氣、水體、土壤等多個要素的指標，可以反映不同污染源的排放情況和影響范圍。通過建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，將分散的監(jiān)測數(shù)據(jù)整合起來，可以發(fā)現(xiàn)與環(huán)境污染相關的異常數(shù)據(jù)和模式。例如，可以通過分析空氣中某種污染物濃度的時空變化模式，找出可能的污染源所在地區(qū)。其次，環(huán)保大數(shù)據(jù)可以結合地理信息系統(tǒng)等空間數(shù)據(jù)分析技術，實現(xiàn)對污染源的精確定位。通過將環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)與地理位置數(shù)據(jù)進行關聯(lián)，可以將監(jiān)測數(shù)據(jù)在地圖上進行展示和分析，相關部門可以直觀地了解污染源的空間分布情況，并確定其準確的位置坐標。例如，通過對污水排放口的空間分析，可以精確定位到具體的排放點，從而有針對性地進行監(jiān)管和處置。最后，環(huán)保大數(shù)據(jù)還可以結合其他相關數(shù)據(jù)，如工商、衛(wèi)生等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的交叉驗證，提高污染源追蹤的準確性和可信度。通過建立污染源數(shù)據(jù)庫，將不同數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行關聯(lián)和整合，可以更全面地了解污染源的背景信息。例如，可以通過匹配企業(yè)名稱和信用代碼，將環(huán)保和工商數(shù)據(jù)進行關聯(lián)，了解相關企業(yè)的生產(chǎn)情況和排放情況，以便進行更準確的污染源追蹤[3]。

2.3 在預警預測中的應用

環(huán)保大數(shù)據(jù)在環(huán)境污染防治管理中的預警預測應用，可以通過對大量環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)和相關數(shù)據(jù)的分析，提前發(fā)現(xiàn)環(huán)境污染的風險和趨勢，以及預測未來可能出現(xiàn)的污染事件，可以加強對潛在污染源的監(jiān)管和控制，預防和減輕環(huán)境污染的發(fā)生和擴散。首先，環(huán)保大數(shù)據(jù)可以通過對歷史環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析和挖掘，研究環(huán)境污染的規(guī)律和影響因素，建立預測模型。通過對大氣、水體、土壤等多個要素的指標數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析，可以發(fā)現(xiàn)不同污染事件之間的關聯(lián)性和趨勢性，并建立相應的數(shù)學模型，在未來出現(xiàn)類似條件時，可以根據(jù)模型預測污染事件的可能性和程度，提前做好準備。其次，環(huán)保大數(shù)據(jù)可以結合氣象、地質(zhì)、人口等多種數(shù)據(jù)源，進行交叉分析，識別污染事件的風險因素。同時，通過將環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)與其他相關數(shù)據(jù)進行關聯(lián)和整合，可以發(fā)現(xiàn)不同因素之間的關系和影響。例如，可以通過分析大氣污染物濃度與氣象數(shù)據(jù)的關聯(lián)，預測未來氣象條件下的污染擴散情況；通過結合人口密度數(shù)據(jù)，預測特定地區(qū)由于人口增加而可能導致的環(huán)境壓力增加。在這種情況下，相關部門可以根據(jù)風險因素預警，及時采取相應的措施，避免或減輕污染事件的發(fā)生。最后，環(huán)保大數(shù)據(jù)還可以利用先進的數(shù)據(jù)挖掘和機器學習算法，實現(xiàn)對環(huán)境污染的實時監(jiān)測和預警。通過建立實時數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)，將環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)迅速傳輸至預警中心，并結合歷史數(shù)據(jù)進行實時分析，一旦監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異?；虺^某一預設閾值，預警系統(tǒng)就會自動觸發(fā)報警，通知相關部門和人員做出及時反應[4]。

2.4 在決策支持中的應用

通過收集、整合和分析大量的環(huán)境數(shù)據(jù)，可以為政府和相關部門提供準確、科學的決策依據(jù)，幫助制定有效的環(huán)境保護政策和污染防治措施。首先，環(huán)保大數(shù)據(jù)可以提供全面的環(huán)境狀況評估。通過收集和分析大氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)、水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)、土壤監(jiān)測數(shù)據(jù)等多個環(huán)境指標，可以全面了解環(huán)境質(zhì)量狀況和污染源分布情況，有助于幫助相關部門單位對不同區(qū)域、不同類型污染的優(yōu)先處理，有針對性地制定環(huán)境保護政策和資源分配計劃。其次，環(huán)保大數(shù)據(jù)平臺可以實時監(jiān)測和預警環(huán)境污染突發(fā)事件，為應急響應提供支持。通過與其他數(shù)據(jù)源的整合，可以快速掌握突發(fā)事件的范圍、影響和蔓延趨勢，幫助決策者及時作出反應和采取有效措施，減少突發(fā)事件對生態(tài)環(huán)境和公眾健康的損害。最后，環(huán)保大數(shù)據(jù)技術可以對環(huán)境治理措施的經(jīng)濟效益進行評估，通過將環(huán)境指標與經(jīng)濟數(shù)據(jù)相結合，可以分析環(huán)境治理措施對經(jīng)濟發(fā)展的影響和回報，有助于決策者在環(huán)境保護與經(jīng)濟增長之間進行權衡和選擇，推動綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的目標實現(xiàn)[5]。

3 環(huán)保大數(shù)據(jù)在環(huán)境污染防治管理中的應用策略

3.1 加強政策支持

加強政策支持是推動環(huán)保大數(shù)據(jù)在環(huán)境污染防治管理中應用的關鍵策略。首先，應制定明確的政策和法規(guī)，鼓勵和支持環(huán)保大數(shù)據(jù)在環(huán)境污染防治管理中的應用。這些政策可以包括激勵企業(yè)和機構開展環(huán)保大數(shù)據(jù)研究與應用的經(jīng)濟獎勵措施，如稅收減免、貸款優(yōu)惠和科研資金支持等。同時，還可以制定數(shù)據(jù)共享和隱私保護方面的政策，確保環(huán)保大數(shù)據(jù)的合法獲取和使用，同時保護個人隱私。其次，政府部門可以制定規(guī)范和標準，要求企業(yè)、機構和監(jiān)管部門按照一定的格式和頻率報送環(huán)境相關數(shù)據(jù)，建立起完整的數(shù)據(jù)采集體系，可以集中收集和管理這些數(shù)據(jù)，進行整合和分析，為環(huán)境污染防治提供決策支持和科學依據(jù)。

3.2 加強技術支持

通過引入先進的技術手段和工具，可以提高環(huán)境數(shù)據(jù)的采集、分析和應用效率，促進環(huán)境污染治理的科學性和精細化。一方面，應該投入足夠的資金和資源，建立專門的技術研發(fā)團隊或機構，專注于環(huán)保大數(shù)據(jù)的研究和開發(fā)，致力于研究先進的數(shù)據(jù)采集、處理和分析技術，開發(fā)高效的環(huán)保大數(shù)據(jù)平臺和工具。還可以與科研院所、高校等合作，共享資源和技術成果，提升環(huán)保大數(shù)據(jù)的研發(fā)能力。另一方面，加強環(huán)境數(shù)據(jù)的安全管理和隱私保護，確保環(huán)境大數(shù)據(jù)的合法、安全和可信。建立健全的數(shù)據(jù)安全管理制度，包括數(shù)據(jù)傳輸、存儲、備份等環(huán)節(jié)的安全控制；采用數(shù)據(jù)脫敏、加密等技術手段，保護敏感數(shù)據(jù)的隱私；加強網(wǎng)絡安全防護，防范外部攻擊和數(shù)據(jù)泄露等風險。只有保障數(shù)據(jù)的安全性和隱私性，才能提高各方對環(huán)境數(shù)據(jù)應用的信任度和積極性[6]。

3.3 加強人才培養(yǎng)

培養(yǎng)專業(yè)人才，提高其環(huán)境科學、數(shù)據(jù)分析和信息技術等方面的綜合能力，對于有效利用環(huán)境大數(shù)據(jù)解決環(huán)境問題至關重要。開展環(huán)境大數(shù)據(jù)相關技術培訓和學習計劃，提升從業(yè)人員的專業(yè)素養(yǎng)和技術水平?？梢越M織理論學習班、工作坊、研討會等形式的培訓活動，深入介紹環(huán)境大數(shù)據(jù)的基本概念、應用案例和最新技術發(fā)展，培養(yǎng)人們對環(huán)境數(shù)據(jù)分析和處理的能力。同時，建立與企業(yè)、政府機構和科研院所的合作機制，為從業(yè)人員提供參與環(huán)境大數(shù)據(jù)應用的實踐項目，讓相關從業(yè)人員親身參與環(huán)境數(shù)據(jù)采集、分析和應用，提高他們的實際操作能力和解決問題的能力。此外，注重培養(yǎng)人才的創(chuàng)新思維和問題解決能力，鼓勵他們關注現(xiàn)實需求并提出創(chuàng)新的解決方案?？梢蚤_設創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類活動，引導相關從業(yè)人員拓展思維邊界，培養(yǎng)其對環(huán)境問題的洞察力和創(chuàng)新意識。還要鼓勵人才積極參與科研項目和競賽活動，提供創(chuàng)新平臺和資源支持，促進他們在環(huán)境大數(shù)據(jù)應用領域的技術突破和成果轉化。

4 結語

綜上所述，環(huán)保大數(shù)據(jù)在環(huán)境污染防治管理中的應用具有重要意義，要進一步加強政策、技術以及人才支持，在環(huán)境污染防治管理中將環(huán)保大數(shù)據(jù)的價值充分發(fā)揮出來，更加精確地監(jiān)測、預測和管控環(huán)境污染，為構建清潔、美麗的環(huán)境提供有力支持。