转型升级：从“数字环保”到“智慧环保”

2020-01-14吕中秀山东省东营生态环境监测中心山东东营257091

化工管理 2020年35期

吕中秀(山东省东营生态环境监测中心，山东东营 257091)

0 引言

十九大以来，国家政府高度重视我国的环境保护业务工作，而信息化技术的繁荣发展又为该项工作的深入落实提供了坚实保障。近几年来，城市环保部门及相关专家学者致力于环保应用系统的开发，并为之积累了大量的基础数据和先进经验。但是，在由“数字环保”向“智慧环保”转型的过程中，“信息孤岛”、“数据烟囱”等现象仍旧存在，削弱了“智慧环保”的整体效果。基于此，本文将对“数字环保”和“智慧环保”的基础概念进行系统阐述，并重点介绍现阶段“智慧环保”的发展现状和应用领域，希望对城市环保工作的升级转型具有推动意义。

1 “数字环保”和“智慧环保”概念阐述

1.1 “数字环保”

伴随我国社会经济建设取得显著成效，生态环境问题逐渐步入公众视野。近几年来，地理信息系统、全球定位系统以及环境管理与决策支持系统等技术得到创新发展，而“数字环保”就是基于该系列技术基础上所衍生的大型系统工程，也即环保的数字化。这项技术主张以环保为核心，构建涵盖基础应用、延伸应用以及高级应用和战略应用的环保监控平台，进而通过高效率的数据汇集、信息共享和决策支持实现生态环境的监控管理工作。

在过去很长一段时间内，环境保护部门曾将“数字环保”作为我国生态环境保护工作的核心目标，由此在环境地理信息系统、环境在线监控系统、环境数据中心系统以及移动执法系统的构建方面付出大量精力，切实从数字化的角度解决了一系列的环境污染问题，形成科学系统的环保业务框架。与此同时，大量的专家学者对数字化系统展开专业研究，GPS技术、GIS技术以及IT技术等持续为该系统注入新鲜血液基本解决了当前阶段所涉及到的环境质量监测管理问题以及环境污染防治管理问题，大幅度提升了我国生态环保工作的信息化水平，使得执法工作能够真正落实到位。但是，随着我国生态文明建设目标的逐渐深化，物联网技术的逐渐发展成熟，“数字环保”已经不适合作为一项长期发展规划而存在，“智慧环保”才是最适合我国生态发展规划的目标方向。

1.2 “智慧环保”

“智慧环保”是我国环境保护工作信息化水平达到一定高度的新产物，其高度提倡信息化环境治理工作和物联网技术的融合。和“数字环保”技术相比，“智慧环保”理念的突出特点在于其将生态环保工作的技术架构分为感知层、传输层、智慧层和服务层4个层次。其中，通过感知层的功能发挥，可以实现对环境数据和质量信息的采集、实现对污染源和生态环境因素的数据汇总和科学部署，通过传输层可以实现部分组织机构和环境监测部门的信息交互共享，使得环境监测与管理信息实现更加全面的互联互通；通过智慧层可以融合云计算、虚拟化和高性能计算等先进技术的优势，对不同行业领域的多维度环境信息进行整合，并建立起智能程度相对较高的环境分析模型，实现对大量环境数据信息的深入挖掘；通过服务层的云服务模式，环保部门则可以建立起更符合现代化生态建设理念的信息服务门户，确保广大社会公众能够积极参与污染治理与监督工作，为全方面生态环保、污染防治、节能减肥以及生态修复工作的落实奠定坚实节能减肥以及生态修复工作的落实奠定坚实的基础。

2 由“数字环保”向“智慧环保”转型的必要性

十九大以来，我国对生态环保工作的重视程度达到历史最高水平。伴随我国经济建设的持续推进，经济发展和环境问题的矛盾逐渐凸显，环境污染、能源消耗已经成为比较具有代表性的社会矛盾。在当今形势背景下，通过“数字环保”理念的落实，我国已经基本形成了生态环境保护和能源节约的产业结构，发展了成体系的循环经济模式，生态环境质量整体得到改善。但是，从宏观维度来说，我国生态环境现状仍旧不容乐观，广大民众对于生态环境问题的担忧始终未曾减弱，其恶化趋势也没有得到根本的遏制。所以，在未来很长一段时间内，环境保护部门仍旧任重而道远。客观来说，我国正处于社会现代化建设最至关重要的时期，能源资源的大量消耗仍旧不可避免，节能减排工作仍旧不可或缺。因此，环保部门必须高度重视现代科技信息手段，在环境保护工作中的科学应用，打造“智慧环保”利器，推动创新环保管理，从而借助技术的力量补齐传统环境监管模式的短板问题，确保环境安全，实现科学决策，确保环境保护工作逐渐趋向现代化、协同化、科学化以及智能化发展。

3 我国“智慧环保”工作现状

客观来说，由于我国物联网技术的兴起时间相对较短，“智慧环保”整体还处于初级发展水平，在短时间内难以和发达国家相媲美。但是，我国各地方政府的环保部门积极践行国家提出的可持续发展理念，虚心学习发达国家“智慧环保”的先进经验，在生态保护和污染防治方面积极探索并取得了显著的成效。比如说，成都和无锡等诸多城市都然后推广了环保物联网技术，部署构建了一系列的生态环保示范工程，在环境监测预警关键技术研究方面取得了喜人成果，基本实现了“智慧环保”物联网应用体系框架的构建。与此同时，在环境保护工作的细节方面，以地表水监测、水质监测以及不良天气现象监测为代表的环境监测网已经初见雏形，环保物联网得到进一步发展，在未来几年内将会继续取得显著成就。

除此以外，当前阶段，各地方政府的环保部门已经将环境信息化建设作为践行可持续发展战略理念的一项重要规划部署，集中精力组织科研学者和环保工作人员打造针对重点污染源治理问题的环境信息专网系统，并实现跨区域的数据交换和共享，开发支撑环保业务的环境统计管理系统、环境综合分析系统以及节能减排数据管理系统，在“智慧环保”物联网的建设方面已经具有了初步的话语权。但“智慧环保”物联网全覆盖，还具有较大的上升空间。比如说，受到经验和技术的限制，城市智慧化环境自动监测站点的数量较少，对于环境数据信息的获取不够精准，无法实现对理论成果的价值充分转化。再者，“智慧环保”在我国生态治理领域毕竟处于起步阶段，部分环保部门存在人员素质层次不齐、信息应用能力不足等问题，技术水平和创新能力亟待发展，环保管理和环保决策工作短板亟待补齐。

4 我国“智慧环保”的发展方向

4.1 环境质量与污染源监测

客观来说，环境质量监测和污染源监测是当前时期环境保护部门的重点工作方向，是环境监测工作的核心构成。通过“智慧环保”的推进，环保部门人员可以依据国家的污染物排放标准监测污染源及污染程度等级，从而加速减排目标实现。与此同时，通过物联网基本可以实现对大气、水体、辐射、噪声环境质量和辐射环境的分级监测，提升环境监测工作的效率水平。

4.2 危险废弃物移动管理

危险废弃物是威胁环境质量的最主要源泉，其主要包括具备毒性、易燃性、爆炸性、腐蚀性、化学反应性和传染性的物品，具有较为严格的国家认定标准，关系到生态环境和人类健康，在环境监测工作中至关重要。通过“智慧环保”体系的构建，RFID技术、GPS技术、GIS技术、视频监控技术等先进技术的渗透将会大幅度提升危险废弃物管理有效性。除此以外，在“智慧环保”物联网的大框架下，环保部门将会为废弃物的周转箱及运输车统一安装标志电子标签、装RFID识读器、GPS车辆跟踪系统、视频监控系统等，实现对废弃物移动情况的动态追踪，便于及时获取废弃物的分布情况及整体数量。

4.3 环境应急管理

环境应急管理一直是当前阶段环境保护工作的难点内容，和正常意义上的环境污染事故不同，突发环境污染事故的不确定性涉及时间、地点、形式等多个层次，基本没有规律可循，且一旦发生将会为周边环境带来爆发式的恶劣影响。由此，也就要求相关环境保护部门在环境信息提取能力和应急管理举措方面创新升级，既要做好环境污染问题的防控工作，同时也要确保在出现突发环境污染事故时能够做出有效的应急处理。在“智慧环保”理念下，对于该问题的解决主要通过突发环境事故应急系统的开发来实现，该系统以物联网技术为支撑，同时利用了包括传感器、RFID、现代计算机网络、卫星通讯技术等新兴技术，既具备丰富的数据库和方法库资源，同时也具备数据分析模型系统和地理信息系统等手段，对于突发环境事故的感知和防控能力大幅度提升，能够有效协助相关工作人员收集突发事故数据并作出应急决策，提升协调和管理控制效率。

4.4 区域环境监控管理

整体来说，“智慧环保”物联网为城市环保工作的展开带来了翻天覆地的变化，随着网络技术的逐渐优化升级，通过“智慧环保”物联网将有望实现对区域环境的系统化监控管理。这样一来，环保部门人员就可以相对轻松的获取城市污染物浓度指标、农村土壤植被覆盖率、土壤污染情况、饮用水源监管情况等数据，并在第一时间做出相应的控制管理。

5 我国“智慧环保”发展的有关建议

首先，相应政府机构部门应尽快推动“智慧环保”物联网技术标准体系的制定，将先进的传感器监测标准纳入该体系中，提升其信息化程度水平。其次，政府机构应专门就“智慧环保”物联网建设的推进制定配套的政策法律体系，确保“智慧环保”物联网的建设能够步入正轨。再次，环保部门应紧紧结合环境保护核心业务的实质要求对“智慧环保”物联网技术进行优化升级，结合环保工作现状，建设环保物联网的应用示范，从而形成稳定的运营模式和长效的运营机制。最后，在环境信息化的大格局中，关于“智慧环保”。物联网的构建必须渗透遥感技术等先进技术手段，加速相关产业技术升级，尝试将更新的理论和技术应用其中，从而推进环保物联网的健康稳定发展。