大数据在环境执法与监测中的应用创新

刘 琨

（廊坊市生态环境局，河北 廊坊 065000）

大数据技术的出现是各个行业领域的福音，人们能够通过大数据的运用提升数据分析、数据统计水平，使工作流程更加完善。在环境监测执法中，应用大数据能够使环境污染源头得到有效控制，充分实现节能减排的战略发展目标。从这个角度来看，应积极研究环境监测执法应用大数据的创新策略。

1 当前环境监测执法的概况

环境监测执法属于一种微观的、具体的环保执法行为，行政环保部门可通过环境监测执法实现强化执法和统一监督的目的，环境监测执法是符合市场经济环境的有效环境监管措施。处理与现场是环境监测执法的重要内容，详细来讲，环境监测执法的执法活动需要开展于环境现场，并且环境监测执法并非简单的环境管理，更是处理、监督、现场和日常。从时间上看，环境监测执法可划分为事前监测执法、事中监测执法、事后监测执法；从活动范围上看，环境监测执法可划分为常规监测执法和重点监测执法；从目的上看，环境监测执法可划分为执法和守法这两种监察执法。

近些年，相关学者发表了针对大数据的研究，此概念一经提出便受到人们的广泛关注。大数据充分结合了数据管理能力与数据获取能力，相当于一种数据集合，换句话说，就是大数据无需抽样调查即可统一管理并分析任何数据，在环境治理领域也是如此。开展环境管理工作时，可以在特定时间范围内动态地监测所在区域的任何环境状况，在大数据平台上进行各种监测数据的整合，将彼此关联的监测结果计算出来，并借助数字、图表等多种形式加以反馈，按照环境污染实际状况制定针对性防治措施。数据资料能够来源于有关环境治理资料，也可整理网络中指定地区的环境问题反馈，环保部门能够借助大数据得到最新环境信息，从而准确地把握该地区环境状况，应对其出现的问题，利用大数据具体追溯至具体污染源、排放口或企业，如某地点某天某时段的声环境和空气环境、某地区地表水受污染状况等（如图1所示）。

图1 空气环境污染状况监测

2 环境监测执法中大数据的应用优势

2.1 科学监测治理环境

借助大数据平台，所有互联网中的环境信息都会收集并整理到一起，不同地区环境情况可以一目了然地呈现在环保行政部门的工作系统显示屏上，随后，环保行政部门对以上信息数据加以利用，针对性地治理各个区域出现的环境问题，从而给环境监测执法的决策提供有力支撑[1]。在以往的环境监测执法中，要想对各个地区实际环境情况进行了解，需要投入大量的人力物力，且经常以工作经验来展开判断，而应用大数据后，环保行政部门能够让任何地区的任何数据彼此关联，在相互关联的信息数据中找出相关性，进而综合性分析并汇总不同区域的环境状况，统一、集中地开展环境治理工作，提高了环境监测执法的科学性和高效性，增强了环保行政部门的执法能力，最大限度地减轻了环境污染问题。

2.2 准确监测治理环境

环保行政部门每天都需要处理大量繁琐、复杂的工作，究其原因，导致环境污染的原因多种多样，特别是因重金属引发的环境污染逐渐成为环境监测执法的重点。在一个区域，环保行政部门中的工作人员有限，无法将环境监测执法工作做到面面俱到，无法准确监测全部环境状况，加之一些企业有意或无意地隐瞒实际污染情况，充分治理环境问题的难度便会大大增加。环保行政部门应用大数据后，环境监测执法成为面向整个社会的一项工作，人民群众、企业、质监部门、城管部门、工商部门以及交通部门等各方都能够加入环境监测执法中，使环境监测执法可以全方位、多角度地实施，在这种情况下，企业难以将环境污染问题有效隐瞒，并且环保行政部门能够集中力量处理人民群众反映的主要污染问题，进而确保环境监测执法的准确性。

2.3 创新环境治理手段

经济的发展提出了更高的环境治理要求，为了让环境治理、监测工作更好地实现，环境监测执法应与时俱进，引入全新的环境治理方式和技术，大数据便是其中一种。环境监测执法通过大数据的应用，能够促进国内环境监测执法朝着现代化的方向快速发展，借助大数据建立环境综合治理多元系统，使人民群众、企事业单位、政府单位彼此连接，确保整个社会都加入到环境治理中，任何人都是环境治理的重要组成部分，都能够讨论和监督环境监测执法工作，各种言论可借助大数据平台向环保行政部门传达，这样一来，环保行政部门即可在众多言论中采纳有益的环境治理手段，在第一时间知晓并处理区域内的环境问题。由此可见，环境监测执法应用大数据后，获得了全新的发展渠道，极大地推动了国内现代化环境治理的步伐[2]。

3 环境监测执法应用大数据的注意事项

3.1 强化信息数据管理

环境监测执法应用大数据后，以往的人工统计、人工计算等工作大部分得到替代，环境监测执法朝着程序化的方向不断发展，并且伴随技术水平的提高，大数据方式对人工方式的替代程度将会更高。由此能够看出，应转变以往的环境监测执法数据管理技术、数据管理理念，强化基于大数据的管理，从而充分增强环境监测执法能力。

详细来讲，环保行政部门可采取以下方式强化信息数据管理。第一，建立健全大数据基础设施。为了通过大数据的应用来统计环境信息数据，应使构建的基础设施和互联网设施全面覆盖各个地区，确保信息数据可以第一时间向环保行政部门传输；第二，建立大数据系统模型。环保行政部门可通过构建系统模型的方式，使来自环保部门、气象部门、交通部门等的多种数据综合到大数据系统中，利用大数据技术系统深入地展开分析工作，使信息数据精准性得到保证；第三，借助大数据评估环境监测执法情况，确保评估结果能够第一时间呈现给人民群众，以此来发挥舆论引导功能[3]。

3.2 防止公开隐私数据

环境监测执法应用大数据后，环境监测执法信息的共享得以实现，能够充分吸引社会各界加入到环境监测执法中，人民群众能够实时把握本地环境状况，能够对企业、政府开展环保工作起到督促作用。公开环境监测执法信息时，部分信息相对特殊，不可随意公开，这些信息主要是与个人隐私、国家安全有关的环境监测执法信息。由此不难看出，通过大数据公开环境监测执法信息时，应借助一定的技术方式和法律法规来确保环境监测执法信息的安全性。

具体来讲，防止公开隐私的环境监测执法数据应做到以下几点。第一，明确环境监测执法数据公开细则，明确划分保密信息资料与公共信息资料，防止公开环境监测执法信息时出现隐私环境监测执法信息公开的情况；第二，构建隐私保护机制，充分确保大数据里包含的个人隐私资料不会向社会公开；第三，完善有关环境监测执法法规条例，使环境监测执法时的信息公开得到约束与指导，确保个人隐私信息仅向个人开放。

4 环境监测执法应用大数据的创新策略

4.1 打造立体化监测平台

借助大数据，环保行政部门能够打造一个涵盖土壤、水质、大气等类型的环境监测执法平台（如图2所示），细致、准确地监测环境，具体应从以下几点入手。首先，打造遥感大气监测平台，借助大数据技术，动态地监测各个时间各个城市的空气环境质量，如粉尘指标、雾霾指标等，及时向环境监测执法平台发送以上数据，便于环保行政部门治理措施的制定；其次，通过数据分析的方式对环境污染源做出准确判断，明确治理环境污染的具体目标，使导致环境污染的企业得到准确执法，让环境污染在源头杜绝；最后，借助大数据预测环境未来发展趋势，对特定区域出现污染问题的规律展开分析，并预测未来一段时间环境污染问题发生的可能性，进而为环保行政部门管理方案、预防方案的制定提供有效依据[4]。

图2 立体化环境监测执法监测平台

4.2 培养大数据治理人才

环境监测执法应用大数据后，以往的环境监测执法模式发生了巨大的变化，在这一背景下，应借助大数据进行环境监测执法人才的培养，使环保领域的大数据推广与普及得到有效的人才支持，相应的大数据专业也将得到蓬勃发展。截至2021年底，国内开设大数据有关专业的高校达到40余所，通过大数据有关专业对人才的数据决策、数据分析以及数据处理能力进行培养，锻炼其云计算能力和大数据设备使用能力。

与此同时，伴随着社会的进步和发展，国内环境监测执法出现了全新状况。以往的环境监测执法大量采用人工核算，然而，这种传统方法已无法满足环境监测执法日益增长的需求。引入大数据后，环境监测执法有了全新的发展方向。由此不难发现，应借助大数据开展专业型环境监测执法人才的培养工作，培养其在大数据决策、分析、统计、管理等多方面能力，从而为环境监测执法提供更多的技术保障与人才保障。

4.3 发展大数据环保产业

大数据环保工程能够有效带动产业快速发展，通过这一过程实现创新应用大数据的目的，具体包括以下内容：首先，精细化环境监测执法。借助大数据环保工程，能够找到治理环境的全新方法，引导和带领重污染企业开展环境治理工作，利用先锋模范作用，引领其他企业与人民群众全面投入到环境监测执法中，实现精细化环境监测执法；其次，发展大数据环保产业，促进环境监测执法对大数据的广泛应用与普及。发展有关的大数据产业，能够推动一系列环保配套项目的大力建设，加大环境监测执法人才的需求和培养力度，扩展大数据环保产业范围，在技术保障方面优化大数据环保信息，引导大数据环保应用又好又快地发展；最后，发挥政府职能。发展大数据环保产业的过程中，应发挥自身所具备的引导职能，全面指引大数据环保产业的建立和发展，以政策鼓励、法规约束等方式，将更多的发展动力注入大数据环保产业中[5]。

4.4 提供大数据环保依据

构建大数据环境系统，可以使网络环境舆论信息、真实环境信息得到全面汇总，通过相应的整合工作，把有效的理论支持提供给环境监测执法。客观来讲，大数据环境系统所提供的环境监测执法依据能够发挥几年甚至几十年的效力。详细来讲，第一，应进行信息筛选工作。由于大数据环境系统存在海量信息数据资源，这些数据资源的地点、时间存在一定差异，为此工作人员需要按照地点、时间等情况对有用数据进行筛选，这是环境监测执法运用大数据必不可少的流程；第二，汇总选出的数据资料。环保行政部门按照不同的数据资料内容，划分数据的类型，找出有用的部分并加以分析，探索这些数据资料的内在规律；第三，建立所得数据资料的模型，包括程序建模与图形建模两部分，使信息得到有效的量化处理，进而将数据支撑、理论支撑提供给环保行政部门，便于其制定环境治理方案。

5 环境监测执法应用大数据的实例

某市环保行政部门应用了大数据对所在区域的饮用水源地、重点流域地表水、地表水、环境空气、城区噪声等方面进行了环境监测执法工作，整理了不同类型的监测信息数据，通过分析和评估获取了环境监测执法信息，从客观上将该市现阶段的整体环境状况反映出来，使环境监测执法得到了有效的数据支撑。

5.1 地表水

首先对16个国省控地表水断面采样监测6次，分析地表水河流29个指标，湖库31个指标，共获得河流水质监测数据1 876个、湖库水质监测数据516个。各监测断面及垂线100%达到相应水功能区划水质目标类别，其中，75%达到II类水质、25%达到III类水质。与同期相比，水质稳定达标。其次，完成7个县级以上饮用水源地月报监测6次，上半年共获得市级城市水源地水质监测数据402个，县级城市水源地水质数据1 680个，水质优良率100%。再次，地表水水质自动监测3个国控、3个省控及1个市级集中式饮用水源地水质自动站，完成每季度比对监测工作。最后，完成国考断面“采测分离”监测2 872个样品分析，上报3 692个数据。水质达标率为100%，水质优于III类水质。

5.2 环境空气

完成中心城区环境空气质量自动监测，实测天数182天，优良天数181天，比例达99.5%，共获得六个指标监测数据4 326个；完成市城区降尘量监测6个月，共采集降尘量数据30个，各月均达到我国城市暂定标准；完成上半年市中心城区降水2个点位的监测，分析降水数据共252个，降水pH值范围5.61至7.83，酸雨率为0。

5.3 声环境

完成了该市功能区噪声上半年两期监测工作、一期区域环境噪声及道路交通噪声监测工作。共获得功能区噪声数据480个、城市区域噪声数据103组、道路交通噪声数据28组。上半年该市城区各功能区监测点位昼、夜间等效声级值均符合相关标准限值要求，昼间等效声级范围42.1至63.2分贝，夜间等效声级范围30.4至52.9分贝，点次达标率100%，与去年同比保持稳定。

5.4 土壤环境监测

完成12个国家土壤监测点位样品采集，样品进入分析前处理阶段。

5.5 监督性监测及应急监测

完成污水处理厂监督性监测和疫情期间污染源应急性监测。新冠疫情以来，对该市8家定点医院进行应急性监测。上半年监督性监测172家，其中污水处理厂99家。对7个县级以上集中式饮用水源地余氯监测共335次，生物毒性监测共85次。经监测，各项指标均达到相关规定要求，累计报送监测信息101期。

5.6 环境质量信息公开

编报12期城市水质月报、12期重点流域水质月报、12期河流水质月报信息。

6 结语

总而言之，研究环境监测执法应用大数据的创新策略具有重要的意义。相关人员应对当前环境监测执法的概况有一个全面了解，充分把握环境监测执法中大数据的应用优势，明确环境监测执法应用大数据的注意事项，能够通过打造立体化监测平台、培养大数据治理人才、发展大数据环保产业、提供大数据环保依据等多种方式应用大数据，从而顺利、高效地开展环境监测执法工作。