珠江流域水环境监测与智慧化管理策略

谭锦华

佛山市三水生态环境监测站 广东 佛山 528100

在社会经济发展中，工业化、城市化等人类活动更加密切，对珠江流域水环境生态造成了巨大影响[1]。珠江流域水质质量变差、水体污染事故增多、饮用水安全隐患产生等问题越来越多，直接影响到人们生产、生活等[2]。在生态文明建设提出后，我国更加关注水环境污染防治，按照流域实施综合治理成为我国经济高质量发展的重要举措[3]。通过对珠江流域水环境监测后，可以获取水体的污染情况，也可以分析污染物质的成分，有助于确定污染源，制定针对性的污染防治措施；也可以动态化监测珠江流域水体水质变化趋势，可以从整体层面制定出污染防治方案，有效提升珠江流域水体水质[4]。在科学技术发展中，针对水环境的管理工作逐步从人工管理模式转变为信息化管理，使用了大量先进的技术手段，如物联网、大数据、云计算、人工智能等，促使珠江流域水环境智能化管理方式形成，能够实现流域内生态系统的稳定，也可以提升生态环境监管水平[5]。但是，在智慧化应用过程中，主要集中在综合管理层面上，在具体业务落实上存在精准化、服务化等困难。因此，这要求从珠江流域水环境监测和智慧化管理过程进行分析，制定出科学合理的智慧化管理方式，有利于实现流域水环境生态稳定发展。

1 珠江流域水环境监测管理中存在的问题

1.1 缺乏合理管理体制，制约综合管理作用发挥

根据我国当前实施的环境保护法律法规，环境部门承担污染防治的监督管理工作，但是在水资源管理过程中，需要按照级别进行划分，先实施统一管理制度，分不同部门落实相应的工作，由国务院水利单位承担全国范围的水资源管理工作。基于流域更多体现了地理单位，但更是非常复杂的生态系统，水资源和其他自然资源是存在重大差异的，有着整体性和系统性的区别，实施该制度后导致水环境和水资源二者彼此独立，将二者分别由水利部门和环境保护部门分别负责，导致二者在职能发挥中是存在交叉的，也存在部分职能重叠，难以发挥综合管理的作用。

1.2 缺乏完善管理体系，影响水环境保护

从现有环境保护部门进行分析，基本都设置了相应环境监测部门，但是没有对监测部门负责区域进行合理划分，也没有将相应的流域监测任务划分给不同的环境监测部门，更多监测部门只对部分江河湖泊等方面进行检测，大部分环境监测部门只对本地区域水质情况进行监测。水利部门虽然也具有相应的职权，但是只是开展水文监测和水质监测，环境监测指标更多是侧重于水资源层面，基本上没有办法协调使用。

1.3 缺乏统一标准，难以实现综合利用

在水资源监测过程中，基本上水利和环境保护部门都可以发挥作用，但是二者所使用的监测标准是不同的，使用的监测网络也是不同的，在运行过程中彼此间独立自主，基本上没有产生交集，也没有统一的监测标准，导致监测结果缺乏代表性、系统性，也没有办法对各级部门进行协调，导致很多重复监测过程出现，制约了监测效率和质量，也浪费了政府部门资源。并且，二者部门在监测过程中，所使用质量体系是不同的，所产生的监测数据差异性明显，评价方式也不同，在协同使用过程中，基本上无法综合利用。

2 珠江流域水环境监测管理的措施

2.1 构建协调管理机制，实现综合治理作用

在珠江流域水环境监测过程中，需要充分发挥水利、环境保护等两个部门的作用，应当构建协调管理机制，实现综合治理作用。通过环境保护部门进行主导，密切联合水利部门，按照珠江流域为单位，对该区域成立水环境监测质量管理委员会，全面负责整个流域的水环境监测工作，有效提升工作效率和质量。该组织结构中有环境保护部门、水利部门、各个地方水利和环境部门组成，也会邀请相应的第三方技术专家组成，从而提升水环境监测的质量。通过定期具备相应的沟通会议，将监测过程存在的各类问题提出，协商制定科学合理的防治办法。另外，实施相应水环境监测质量考核机制，定期对水质情况进行评估，从而对珠江流域水环境综合治理工作提出指导意见，有效保障珠江流域水环境的生态平衡。因此，在珠江流域水环境监测过程中，要认识到水利部门和环境保护部门所发挥出的不同作用，要采用科学合理的方式对二者进行整合，充分发挥出现协调作用，逐步推动综合治理作用体现，以此实现水环境的稳定发展。

2.2 整合监测网络，提升综合治理能力

在珠江流域水环境监测过程中，需要充分发挥水利、环境保护等两个部门的作用，加快整合监测网络，提升综合治理能力，对两个部门监测过程所获取的信息资料进行统一，并且对二者工作职能进行划分，由环境保护部门负责水质监测工作，水利部门负责水量监测工作，针对珠江流域内比较重要的河段或者区域中，应该使用智慧化监测信息平台，从而让水利部门、环境保护部门所获取的数据资料实现共享，避免出现重复监测。在对现有网络渠道进行利用中，也要对重点水段、污染源产生区域等加大监测力度，对主要污染物进行进一步分析，有效提升流域水环境监测网络的完善，从而增强综合治理能力。因此，在珠江流域水环境监测过程中，要重视二者不同的作用，虽然二者在水质监测过程中，所体现的目的性不同，获取不同的数据资源，但是都能够对水资源监测过程产生影响，这需要将二者数据进行收集、整理、分析等，有利于提升珠江流域水环境的质量。

2.3 统一监测体系，增强综合治理质量

在市场经济发展中，国家、社会层面对水环境污染问题更加重视，促使水环境和水资源保护工作的不断加强，水环境监测工作任务越来越多，政府职能部门的监测机构由于人员编制的局限性，不可能同步发展壮大，在一些流域的水环境监测工作中，让政府职能部门之外的监测机构参与进来，可以有效发挥社会组织机构的监测作用，能够对水环境监测体系进行完善。因此，完善水环境监测管理制度，应该是环境保护部门和水利部门共同努力。水质监测相关国家标准由环保部牵头制定并完善，制定统一的管理制度和技术标准，适用于珠江流域水环境水质监测质量管理，建立社会监测机构监测质量监督考核体系，由水利部牵头制定和完善水量监测相关国家标准，制定统一的管理制度和适用于珠江流域水资源水量监测质量管理的技术标准，形成统一的标准、统一的流域水环境监测质量管理体系，协同推进流域水环境监测任务的完成。因此，针对当前珠江流域水环境监测过程中，应当要发挥水利部门和环境保护部门的作用，要认识到二者部门的不同点，也要分析出二者可以在综合治理过程发挥的作用，应该构建统一的监测体系，逐步提升综合治理质量，有利于推动珠江流域水环境监测过程，也可以保障当地经济实现高质量发展。也要注意到水环境监测工作，仅仅依靠政府部门是不够的，还需要借助到社会资源的使用，可以有效完善水环境监测体系，有效提升监测质量，也可以推动综合质量水平提升，以此实现水环境保护目标。

3 珠江流域水环境智慧化管理策略

目前，珠江流域水环境智能化管理基本上形成了珠江流域水时间趋势序列图，能够呈现出水环境基础数据，也有相应的智慧化管理功能。但是，在具体使用中，在多角度监测感知分析、小流域判断指标、水质目标模拟等方面，没有很好体现出智慧化功能，和应用过程所需要的还存在很大差距。在后续建设过程中，应该重点围绕珠江流域水环境监测、污染问题认别、耦合数据分析、可视化等方面做出进一步探索，有利于充分发挥珠江流域水环境智慧化管理的作用，有利于从珠江流域水环境管理从数字化治理到数字化智慧管理。

3.1 增强监测感知力度，实现生态数据标准化获取

在具体应用中，应该依托当前珠江流域水环境监测网络系统，逐步对信息管理平台进行优化，实现水环境监测数据高效共享，也可以制定出珠江流域水环境防治标准参数，能够依托系统功能对相应监测过程进行数字化体现，也可以对相应数据资料进行实时更新。加大多层面遥感数据获取，结合珠江流域生物种类监测体系、环境污染风险排查等过程获取的数据资料，能够对珠江流域水环境各类业务需求提供相应的数据供给。也可以对数据信息进行二次开发，产生出面向不同需求的数据资源产品，有利于扩大数据共享服务。

3.2 构建立体化监测体系，实现水环境可视化

在应用智慧化管理系统中，应该对现有的珠江流域水环境智慧化管理平台进行升级，逐步实现综合化呈现，既可以利用不同阶段的生态数据实现可视化，也可以对水环境情况的形成过程模拟化，还可以对珠江流域各个干线进行虚拟呈现，也可以对当前实现防治成果呈现，从而针对不同层次、不同标准、不同区域等实现不同的可视化体系。这要求在实际过程中，应该加大各类信息技术的使用，如3s技术、数据孪生可视化技术、GIS技术等，能够体现出亚米级分辨率，从而构建整个珠江流域的水环境可视化场景，能够对水体环境进行直观性呈现，也可以模拟珠江流域未来水体质量发展趋势。因此，在智慧化管理过程中，能够对珠江流域水环境进行立体化呈现，可以大大节约相应的人力资源，针对不同监测过程是不需要人工进行，有效提升水环境监测和管理效率，也可以增强管理质量，促使水环境生态稳定发展。如图1和图2所示，通过对二者功能性进行整合，形成了地表水水质预报预警系统，其中包括但不限于补充流域地表水水质状况、预报预警内容、水文水质动态监测信息、水文水资源基础信息、水质监测信息、水质预报预警及可视化等，并且接入智慧环保监管平台。结合这两个系统可以动态化对珠江流域水环境入河排污口、污水管网、珠江区域重点排污企业等进行样品实时收集和分析，逐步健全指纹图谱库，有利于对珠江流域水质分布状况进行有效掌握，也可以对珠江流域水体水质进行预测，有利于发挥出智慧化监测功能。如果污染事故发生，可以利用现场巡航监测、 管网排查、特征图谱比对等方法，科学合理、精准定位、快速查找污染源头，以此为环保部门执法监督做出依据。因此，珠江流域水环境智慧化管理实施后，能够充分利用预警体系对水质变化进行分析，及时对突发事故进行处理，逐步实现精准治污。

图1 地表水水质预报预警系统

图2 地表水水质预报预警系统平台

3.3 增强风险模拟能力，实现污染溯源功能

在珠江流域水环境智慧化管理体系中，可以充分发挥大数据技术、云计算、ai技术、遥感数据等，深刻使用分析方法，可以对当前水环境污染问题进行认别，降低人为工作的低效性。通过对珠江流域水环境质量情况进行动态化模拟，能够对污染情况进行预测分析，也可以及时发布污染物质超标提醒，从而可以找出污染物质来源。结合珠江流域水环境建立相应的污染成因分析模型，对当前水环境管理区域进行分级，针对不同区域存在的污染物质进行分析，找出污染产生的原因，有效对污染问题进行治理。根据污染物质影响范围和转移趋势，可以找出污染物发展趋势，也可以从数据收集过程逐步到水质检监测预警，以此实现水环境污染防治的闭环管理。因此，珠江流域水环境实施智慧化管理后，能够有效对相应污染事故进行精准防治，也可以找出相应的污染源头，有利于全面提升珠江流域污染治理质量，保障区域水质情况稳定运转，以此实现珠江流域水环境生态稳定。

3.4 研发智能化管理工具，实现管理水平提升

针对当前珠江流域水环境监测管理，应该结合管理过程的需求，利用各类科学技术，逐步研发出水质分析工具、流域水量计算工具、生态环境质量工具、污染物含量工具、水质污染影响工具等，能够针对不同需求实现在线计算，可以有效呈现出当前珠江流域水环境质量情况。通过结合珠江流域地理位置环境信息，可以对相应图表数据进行完善，也可以对图表进行在线管理，能够针对不同水环境问题制定出专题图表，也可以按照管理人员需求生成针对性的图表，从而满足不同工作的需求，以此实现智慧管理水平提升。

4 结束语

在市场经济发展中，水环境生态治理更加重要，能够保障国民经济实现可持续发展。这需要对传统珠江流域水环境管理过程进行分析，逐步改变传统水环境监测方式和管理方式，加大科学技术使用，将大数据、云计算、物联网、智能化技术等加快应用到水环境管理中，从而提升珠江水环境监测水平，也可以用增强管理水平。因此，珠江流域水环境在管理过程中，要充分关注时代发展趋势，加大智能化技术的使用，满足水环境监测和管理的需求，以此实现水环境质量提升，保障国民经济得以高质量发展。