譚錦華
佛山市三水生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站 廣東 佛山 528100
在社會經(jīng)濟發(fā)展中,工業(yè)化、城市化等人類活動更加密切,對珠江流域水環(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)生等問題越來越多,直接影響到人們生產(chǎn)、生活等[2]。在生態(tài)文明建設提出后,我國更加關注水環(huán)境污染防治,按照流域實施綜合治理成為我國經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的重要舉措[3]。通過對珠江流域水環(huán)境監(jiān)測后,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,制定針對性的污染防治措施;也可以動態(tài)化監(jiān)測珠江流域水體水質(zhì)變化趨勢,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]。在科學技術發(fā)展中,針對水環(huán)境的管理工作逐步從人工管理模式轉變?yōu)樾畔⒒芾?,使用了大量先進的技術手段,如物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等,促使珠江流域水環(huán)境智能化管理方式形成,能夠實現(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,在智慧化應用過程中,主要集中在綜合管理層面上,在具體業(yè)務落實上存在精準化、服務化等困難。因此,這要求從珠江流域水環(huán)境監(jiān)測和智慧化管理過程進行分析,制定出科學合理的智慧化管理方式,有利于實現(xiàn)流域水環(huán)境生態(tài)穩(wěn)定發(fā)展。
根據(jù)我國當前實施的環(huán)境保護法律法規(guī),環(huán)境部門承擔污染防治的監(jiān)督管理工作,但是在水資源管理過程中,需要按照級別進行劃分,先實施統(tǒng)一管理制度,分不同部門落實相應的工作,由國務院水利單位承擔全國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,實施該制度后導致水環(huán)境和水資源二者彼此獨立,將二者分別由水利部門和環(huán)境保護部門分別負責,導致二者在職能發(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)境保護部門進行分析,基本都設置了相應環(huán)境監(jiān)測部門,但是沒有對監(jiān)測部門負責區(qū)域進行合理劃分,也沒有將相應的流域監(jiān)測任務劃分給不同的環(huán)境監(jiān)測部門,更多監(jiān)測部門只對部分江河湖泊等方面進行檢測,大部分環(huán)境監(jiān)測部門只對本地區(qū)域水質(zhì)情況進行監(jiān)測。水利部門雖然也具有相應的職權,但是只是開展水文監(jiān)測和水質(zhì)監(jiān)測,環(huán)境監(jiān)測指標更多是側重于水資源層面,基本上沒有辦法協(xié)調(diào)使用。
在水資源監(jiān)測過程中,基本上水利和環(huán)境保護部門都可以發(fā)揮作用,但是二者所使用的監(jiān)測標準是不同的,使用的監(jiān)測網(wǎng)絡也是不同的,在運行過程中彼此間獨立自主,基本上沒有產(chǎn)生交集,也沒有統(tǒng)一的監(jiān)測標準,導致監(jiān)測結果缺乏代表性、系統(tǒng)性,也沒有辦法對各級部門進行協(xié)調(diào),導致很多重復監(jiān)測過程出現(xiàn),制約了監(jiān)測效率和質(zhì)量,也浪費了政府部門資源。并且,二者部門在監(jiān)測過程中,所使用質(zhì)量體系是不同的,所產(chǎn)生的監(jiān)測數(shù)據(jù)差異性明顯,評價方式也不同,在協(xié)同使用過程中,基本上無法綜合利用。
在珠江流域水環(huán)境監(jiān)測過程中,需要充分發(fā)揮水利、環(huán)境保護等兩個部門的作用,應當構建協(xié)調(diào)管理機制,實現(xiàn)綜合治理作用。通過環(huán)境保護部門進行主導,密切聯(lián)合水利部門,按照珠江流域為單位,對該區(qū)域成立水環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量管理委員會,全面負責整個流域的水環(huán)境監(jiān)測工作,有效提升工作效率和質(zhì)量。該組織結構中有環(huán)境保護部門、水利部門、各個地方水利和環(huán)境部門組成,也會邀請相應的第三方技術專家組成,從而提升水環(huán)境監(jiān)測的質(zhì)量。通過定期具備相應的溝通會議,將監(jiān)測過程存在的各類問題提出,協(xié)商制定科學合理的防治辦法。另外,實施相應水環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量考核機制,定期對水質(zhì)情況進行評估,從而對珠江流域水環(huán)境綜合治理工作提出指導意見,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)測過程中,要認識到水利部門和環(huán)境保護部門所發(fā)揮出的不同作用,要采用科學合理的方式對二者進行整合,充分發(fā)揮出現(xiàn)協(xié)調(diào)作用,逐步推動綜合治理作用體現(xiàn),以此實現(xiàn)水環(huán)境的穩(wěn)定發(fā)展。
在珠江流域水環(huán)境監(jiān)測過程中,需要充分發(fā)揮水利、環(huán)境保護等兩個部門的作用,加快整合監(jiān)測網(wǎng)絡,提升綜合治理能力,對兩個部門監(jiān)測過程所獲取的信息資料進行統(tǒng)一,并且對二者工作職能進行劃分,由環(huán)境保護部門負責水質(zhì)監(jiān)測工作,水利部門負責水量監(jiān)測工作,針對珠江流域內(nèi)比較重要的河段或者區(qū)域中,應該使用智慧化監(jiān)測信息平臺,從而讓水利部門、環(huán)境保護部門所獲取的數(shù)據(jù)資料實現(xiàn)共享,避免出現(xiàn)重復監(jiān)測。在對現(xiàn)有網(wǎng)絡渠道進行利用中,也要對重點水段、污染源產(chǎn)生區(qū)域等加大監(jiān)測力度,對主要污染物進行進一步分析,有效提升流域水環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡的完善,從而增強綜合治理能力。因此,在珠江流域水環(huán)境監(jiān)測過程中,要重視二者不同的作用,雖然二者在水質(zhì)監(jiān)測過程中,所體現(xiàn)的目的性不同,獲取不同的數(shù)據(jù)資源,但是都能夠對水資源監(jiān)測過程產(chǎn)生影響,這需要將二者數(shù)據(jù)進行收集、整理、分析等,有利于提升珠江流域水環(huán)境的質(zhì)量。
在市場經(jīng)濟發(fā)展中,國家、社會層面對水環(huán)境污染問題更加重視,促使水環(huán)境和水資源保護工作的不斷加強,水環(huán)境監(jiān)測工作任務越來越多,政府職能部門的監(jiān)測機構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)測工作中,讓政府職能部門之外的監(jiān)測機構參與進來,可以有效發(fā)揮社會組織機構的監(jiān)測作用,能夠對水環(huán)境監(jiān)測體系進行完善。因此,完善水環(huán)境監(jiān)測管理制度,應該是環(huán)境保護部門和水利部門共同努力。水質(zhì)監(jiān)測相關國家標準由環(huán)保部牽頭制定并完善,制定統(tǒng)一的管理制度和技術標準,適用于珠江流域水環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量管理,建立社會監(jiān)測機構監(jiān)測質(zhì)量監(jiān)督考核體系,由水利部牽頭制定和完善水量監(jiān)測相關國家標準,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)測質(zhì)量管理的技術標準,形成統(tǒng)一的標準、統(tǒng)一的流域水環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量管理體系,協(xié)同推進流域水環(huán)境監(jiān)測任務的完成。因此,針對當前珠江流域水環(huán)境監(jiān)測過程中,應當要發(fā)揮水利部門和環(huán)境保護部門的作用,要認識到二者部門的不同點,也要分析出二者可以在綜合治理過程發(fā)揮的作用,應該構建統(tǒng)一的監(jiān)測體系,逐步提升綜合治理質(zhì)量,有利于推動珠江流域水環(huán)境監(jiān)測過程,也可以保障當?shù)亟?jīng)濟實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。也要注意到水環(huán)境監(jiān)測工作,僅僅依靠政府部門是不夠的,還需要借助到社會資源的使用,可以有效完善水環(huán)境監(jiān)測體系,有效提升監(jiān)測質(zhì)量,也可以推動綜合質(zhì)量水平提升,以此實現(xiàn)水環(huán)境保護目標。
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間趨勢序列圖,能夠呈現(xiàn)出水環(huán)境基礎數(shù)據(jù),也有相應的智慧化管理功能。但是,在具體使用中,在多角度監(jiān)測感知分析、小流域判斷指標、水質(zhì)目標模擬等方面,沒有很好體現(xiàn)出智慧化功能,和應用過程所需要的還存在很大差距。在后續(xù)建設過程中,應該重點圍繞珠江流域水環(huán)境監(jiān)測、污染問題認別、耦合數(shù)據(jù)分析、可視化等方面做出進一步探索,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。
在具體應用中,應該依托當前珠江流域水環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡系統(tǒng),逐步對信息管理平臺進行優(yōu)化,實現(xiàn)水環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)高效共享,也可以制定出珠江流域水環(huán)境防治標準參數(shù),能夠依托系統(tǒng)功能對相應監(jiān)測過程進行數(shù)字化體現(xiàn),也可以對相應數(shù)據(jù)資料進行實時更新。加大多層面遙感數(shù)據(jù)獲取,結合珠江流域生物種類監(jiān)測體系、環(huán)境污染風險排查等過程獲取的數(shù)據(jù)資料,能夠對珠江流域水環(huán)境各類業(yè)務需求提供相應的數(shù)據(jù)供給。也可以對數(shù)據(jù)信息進行二次開發(fā),產(chǎn)生出面向不同需求的數(shù)據(jù)資源產(chǎn)品,有利于擴大數(shù)據(jù)共享服務。
在應用智慧化管理系統(tǒng)中,應該對現(xiàn)有的珠江流域水環(huán)境智慧化管理平臺進行升級,逐步實現(xiàn)綜合化呈現(xiàn),既可以利用不同階段的生態(tài)數(shù)據(jù)實現(xiàn)可視化,也可以對水環(huán)境情況的形成過程模擬化,還可以對珠江流域各個干線進行虛擬呈現(xiàn),也可以對當前實現(xiàn)防治成果呈現(xiàn),從而針對不同層次、不同標準、不同區(qū)域等實現(xiàn)不同的可視化體系。這要求在實際過程中,應該加大各類信息技術的使用,如3s技術、數(shù)據(jù)孿生可視化技術、GIS技術等,能夠體現(xiàn)出亞米級分辨率,從而構建整個珠江流域的水環(huán)境可視化場景,能夠對水體環(huán)境進行直觀性呈現(xiàn),也可以模擬珠江流域未來水體質(zhì)量發(fā)展趨勢。因此,在智慧化管理過程中,能夠對珠江流域水環(huán)境進行立體化呈現(xiàn),可以大大節(jié)約相應的人力資源,針對不同監(jiān)測過程是不需要人工進行,有效提升水環(huán)境監(jiān)測和管理效率,也可以增強管理質(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,通過對二者功能性進行整合,形成了地表水水質(zhì)預報預警系統(tǒng),其中包括但不限于補充流域地表水水質(zhì)狀況、預報預警內(nèi)容、水文水質(zhì)動態(tài)監(jiān)測信息、水文水資源基礎信息、水質(zhì)監(jiān)測信息、水質(zhì)預報預警及可視化等,并且接入智慧環(huán)保監(jiān)管平臺。結合這兩個系統(tǒng)可以動態(tài)化對珠江流域水環(huán)境入河排污口、污水管網(wǎng)、珠江區(qū)域重點排污企業(yè)等進行樣品實時收集和分析,逐步健全指紋圖譜庫,有利于對珠江流域水質(zhì)分布狀況進行有效掌握,也可以對珠江流域水體水質(zhì)進行預測,有利于發(fā)揮出智慧化監(jiān)測功能。如果污染事故發(fā)生,可以利用現(xiàn)場巡航監(jiān)測、 管網(wǎng)排查、特征圖譜比對等方法,科學合理、精準定位、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)境智慧化管理實施后,能夠充分利用預警體系對水質(zhì)變化進行分析,及時對突發(fā)事故進行處理,逐步實現(xiàn)精準治污。
圖1 地表水水質(zhì)預報預警系統(tǒng)
圖2 地表水水質(zhì)預報預警系統(tǒng)平臺
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、云計算、ai技術、遙感數(shù)據(jù)等,深刻使用分析方法,可以對當前水環(huán)境污染問題進行認別,降低人為工作的低效性。通過對珠江流域水環(huán)境質(zhì)量情況進行動態(tài)化模擬,能夠對污染情況進行預測分析,也可以及時發(fā)布污染物質(zhì)超標提醒,從而可以找出污染物質(zhì)來源。結合珠江流域水環(huán)境建立相應的污染成因分析模型,對當前水環(huán)境管理區(qū)域進行分級,針對不同區(qū)域存在的污染物質(zhì)進行分析,找出污染產(chǎn)生的原因,有效對污染問題進行治理。根據(jù)污染物質(zhì)影響范圍和轉移趨勢,可以找出污染物發(fā)展趨勢,也可以從數(shù)據(jù)收集過程逐步到水質(zhì)檢監(jiān)測預警,以此實現(xiàn)水環(huán)境污染防治的閉環(huán)管理。因此,珠江流域水環(huán)境實施智慧化管理后,能夠有效對相應污染事故進行精準防治,也可以找出相應的污染源頭,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)定運轉,以此實現(xiàn)珠江流域水環(huán)境生態(tài)穩(wěn)定。
針對當前珠江流域水環(huán)境監(jiān)測管理,應該結合管理過程的需求,利用各類科學技術,逐步研發(fā)出水質(zhì)分析工具、流域水量計算工具、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,能夠針對不同需求實現(xiàn)在線計算,可以有效呈現(xiàn)出當前珠江流域水環(huán)境質(zhì)量情況。通過結合珠江流域地理位置環(huán)境信息,可以對相應圖表數(shù)據(jù)進行完善,也可以對圖表進行在線管理,能夠針對不同水環(huán)境問題制定出專題圖表,也可以按照管理人員需求生成針對性的圖表,從而滿足不同工作的需求,以此實現(xiàn)智慧管理水平提升。
在市場經(jīng)濟發(fā)展中,水環(huán)境生態(tài)治理更加重要,能夠保障國民經(jīng)濟實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。這需要對傳統(tǒng)珠江流域水環(huán)境管理過程進行分析,逐步改變傳統(tǒng)水環(huán)境監(jiān)測方式和管理方式,加大科學技術使用,將大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、智能化技術等加快應用到水環(huán)境管理中,從而提升珠江水環(huán)境監(jiān)測水平,也可以用增強管理水平。因此,珠江流域水環(huán)境在管理過程中,要充分關注時代發(fā)展趨勢,加大智能化技術的使用,滿足水環(huán)境監(jiān)測和管理的需求,以此實現(xiàn)水環(huán)境質(zhì)量提升,保障國民經(jīng)濟得以高質(zhì)量發(fā)展。