数字环保的创新与发展

焦淑谦 焦绎轩

摘要：信息技术在生态环境执法和管理中的应用，提升了生态环境监管的科学化、信息化水平，使现场执法更加精准、规范，远程监管更加高效，靶向污染治理更加科学，污染防控更加严密，重污染天气研判更加全面、准确，与相关部门的联动更加迅速。生态环境工作随着人工智能、5G、遥感等信息技术的推进，“互联网+”数字技术已经成为环境监管的重要手段。“十四五”时期，生态环境大数据建设进入新的阶段，建设智慧高效的生态环境管理信息化体系，为深入打好污染防治攻坚战，推进生态环境高水平保护提供技术支撑。

关键词：数字环保；环境监测；环境监管

中图分类号：X32 文献标志码：A

前言

国务院关于加强数字政府建设的指导意见提出，全面推动生态环境保护数字化转型，提升生态环境承载力，更好支撑美丽中国建设。生态环境部印发《关于加强排污许可执法监管的指导意见》提出优化执法方式，运用数字环保，提升执法监管的科学化、法治化、精细化、信息化水平，推动生态环境工作向系统化、网络化、智能化发展。

1数字环保的发展

纵观人类社会发展史，技术进步在生产力的持续发展中，始终扮演着重要的角色。上世纪后期环保执法人员通过BP机显示的信息联系执法，这是环保人开始使用的信息技术。随着环保事业的发展，信息技术在环保领域得到了越来越广的应用。2016年原环境保护部提出了生态环境大数据建设思路，加强数据分析与应用，为管理与决策提供支撑。生态环境部在《2018-2020年生态环境信息化建设方案》里明确提出建设生态环境信息资源大数据、数据共享大平台、协同治理大系统的思路。生态环境大数据建设作为“十三五”时期生态环境信息化工作的重点工程得以快速推进。为打赢打好污染防治攻坚战提供了有力支撑。“十四五”时期，生态环境大数据建设进入新的阶段，更加突出精准治污、科学治污、依法治污，“数字环保”将会发挥重要的、不可或缺的作用。

2数字环保的应用

2.1数字技术支持远程在线监督帮扶

在蓝天保卫战重点区域强化监督定点帮扶和重点区域空气质量改善夏季监督帮扶工作中，充分利用远程监管科技手段，精准锁定生态环境问题，实现“在线”和“现场”互动，对企业“无事不扰”，聚焦重点区域、重点领域的突出环境问题。第一轮次在线监督帮扶推送给安徽省淮北市17条问题线索，生态环境执法人员收到在线监督帮扶推送的线索后，直奔企业具体点位，其中有14条都发现了环境问题。生态环境部的“线上推送”功不可没。远程在线监督帮扶融合卫星遥感、自动监控等多源监管数据，科学、精准识别环境问题线索，在线推送和督办任务清单；现场监督帮扶通过走航车、无人机等着重检查典型问题和突出短板，排查问题隐患，核查整改成效。

2.2数字化环境治理新模式

海宁市率先在浙江省建成首个“大气颗粒物在线监控系统”（即“蓝网工程”）。采用“物联网+5G+大数据”的智慧环保监管模式。对区域内的颗粒物污染情况进行扫描实现全天候监测，通过平台系统对监测数据进行拟合分析，同时接人现有的3个省控空气自动监测站、12个市控乡镇空气站、重点污染源废气自动监测点、机动车尾气遥感监测及餐饮油烟监控平台等数据，组成了一个“点、线、面”全覆盖的立体监测网络。“蓝网工程”平台每天根据监测情况制作评估报表，密切监测本地空气质量的污染因子、数量、分布、动态变化，科学分析污染物产生、扩散、消失的过程，着力厘清本地污染和外来输送的关系。

“掌上+线上”，搭建水环境智慧管理网络。用“一张图”显示各区域水质类别，采用“五色管理法”对小微水体水质变化实施监控，实时上传，设置预警限值，一旦水质发生大幅波动，即发出警报，手机端即可查看变化点位和数据值走势等，有效掌握水质动态。

“点控+链控”，打造固废处置全过程闭环智控模式。通过平台应用模块，实现企业产废台账电子化，固废堆存场所规范化，固废处置流程标准化。按照“源头上定位溯源-过程中自动监管-终端处精准助理”治理思路，通过平台系统统计汇总功能，全面了解固废产生、贮存以及处置情况，经过大数据分析，精确掌握固废处置去向，研判固废处置过程风险点，为排查固废风险隐患明确方向。

2.3通过监控系统发现环境违法行为

生态环境执法人员通过分析企业排污智能管控系统、自动监测系统等相关数据，初步认定某公司污染物排放存在异常情况。市环境执法支队、市公安局食药环侦支队、市环境监控中心、行业专家组成联合检查组，对该公司自动监测设施运行情况开展突击检查。检查组进入厂区后，该公司自动监测数据出现大幅度升高的异常情况，执法人员在确认自动监测设施、视频监控、智能管控系统、污染防治设施运行情况均正常后，将排查重点聚焦在废气采样口。通过上下管路溯源，执法人员发现采样头附近有隐蔽的PU管线，沿该管线走向继续排查，在厂区东南一仓储室内发现制氮机和输气装置。面对证据，该公司负责人最终承认其在采样头附近输送氮气稀释污染物排放浓度。锁定违法证据，坚决制止和惩处恶意违法犯罪行为。

3数字环保在宁夏的应用

宁夏数字环保平台始于本世纪初运用电脑通过无线传输远程监督污染重、排放量大的造纸企业的化学需氧量、五日生化需氧量（BODs）的排放浓度、排放量。2010年建设监控平台，运行重点污染源在线监控系统、地表水在线自动监测系统、环境空气在线自动监测系统、高空瞭望平台、“12369”环保微信举报平台、排水沟刷卡排污总量控制系统、排污企业信息公开平台。2018年构建全方位立体监管网格，完善空气质量监测网络，实现精细化管理。近几年通过对环境管理系统进行分析整合，打通环境监测与环境统计、排污总量控制等环境管理系统渠道，搭建环保大数据平台，对接环境地理系统、激光雷达监测系统、环境空气质量移动监测系统、环境空气质量预测预报系统、大气污染热点网格监管平台、移动执法系统及其他环境业务，建设“智慧环保”系统，全面提高环境监管效率，为环境决策及时提供有效数据支撑。（见表1）

3.1利用信息化手段助推环境质量改善

积极构建污染源监控体系，对污染企业进行过程管控和分级监控，制定污染源在线监控建设技术指南，运用污染物监测、物联网、云计算、大数据、AI智能等技术手段，推动重点排污单位、垃圾焚烧厂等在线监控建设，动态监控无组织排放重点管控企业的颗粒物排放，实现污染源在线监控平台联网，全面提高企业监管效能，全面加强生态环境非现场监管能力。

鼓励企业使用低VOCs原辅材料，推动新能源在工业领域应用，助力企业绿色转型，利用VOCs走航监测、便携式执法检测设备、车载颗粒物走航监测，从源头减少VOCs和氮氧化物的产生。通过VOCs走航监测车对异常区域开展全天候全方位的监测，绘制浓度分布图，确定污染物超标点位，并及时通过环保执法力量要求企业整改，做到当天发现当天整改。（见图1）

2019年宁夏建成省级大气污染热点网格智能监管平台，实行大气污染热点网格监管。利用天地一体化监测技术，大气污染热点网格监管平台实时监测PM2.5、PM10浓度，筛选出超周边网格浓度较高的网格，生成每日报警信息。通过大气污染热点网格监管手机App，向各地市生态环境部门同步推送报警信息，接到报警信息后，各地市生态环境部门安排人员及时赶赴报警区域进行排查处理并反馈。实现污染源发现、处置、反馈链条式闭环管理，精准找源靶向治理，不断减少大气污染物排放。

利用扬尘管控平台、城乡天眼视频监控、遥感监测和黑烟抓拍系统等方式，科学研判分析环境空气质量变化区域和污染源排放信息，对敏感区域和异常区域实时加密重点监测，准确定位污染源头，实现精准治理。（见图2）

利用加油站环保设施联网的技术优势，组织开展加油站环保设施运行情况的非现场检查，对加油站油气回收设施的在线情况、运行情况及报警情况开展非现场巡查，实时掌握企业油气回收系统运行情况，对非现场检查中发现的问题，及时调度执法人员现场核验，督促企业尽快完成整改。

推进乡镇空气自动监测站建设，实现乡镇街道PM2.5和臭氧指标监测全覆盖。对规模以上建筑施工工地和堆场安装扬尘在线监控及视频监控系统，并实现联网。利用高空瞭望监控平台及时发现焚烧秸秆、工业垃圾非法处理、物料露天堆放等环境隐患问题，并及时推送、及时处理，不断优化执法方式，提高执法效能。

无人机是新一代信息技术与航空技术结合的产物，在生态环境领域有着巨大的应用价值和潜力。当前环境执法监测人员少，而污染源点多面广，分布不均，无人机不仅有效弥补了人手的不足，而且还可以深入隐蔽的执法区域进行监测。强化科技手段运用，积极推广无人机巡查，可有效解决现场检查受地形、时间和空间限制所造成的困难，及时发现环境违法问题线索，固定违法行为证据，提高环境违法行为的发现率和处置率，为严厉打击环境违法行为提供有力支撑。无人机一次可搭载多种气体监测探头，并实现对远程污染源的摄影和摄像。还可以对区域上空的二氧化硫、二氧化氮、臭氧和挥发性有机物等多个指标进行监测，并形成数值曲线图。（见图3）

3.2运用网络化提高水生态环境监管效能

宁夏在推动黄河流域生态保护和高质量发展先行区建设中，运用数字技术，经过政府及生态环境部门、企事业单位、公众的共同努力，生态环境保护取得了很大的成绩。黄河干流宁夏段水质连续五年保持“Ⅱ类进Ⅱ类出”，创有监测数据以来历史最好成绩，成为宁夏生态环保的靓丽“名片”。

重点污染源自动监控系统的建立，发挥了污水排放的“千里眼”作用，污染企业的废水排放浓度、排放量等排放情况尽收眼底，与视频监控的配合使用，可有效监督企业的污染物排放情况。与排污许可、环评审批、环境监测、综合执法等信息平台的数据共享，持续提升生态系统质量，推动数字经济与绿色经济协同发展。

3.3科技助力提升精准监管

吴忠市通过安装远程视频在线监控和数据监测系统，给医疗废物监管装上“智慧大脑”。采用互联网+监管的方式对医疗废物进行处置。经过扫描、称重等工作，每个医废袋都贴有一个“二维码”。避免了人工操作、手写记录容易计算失误的问题发生。医疗废物处置监管系统主要由软件系统、智能终端、医废收集点视频监控装置等组成。该平台还具有视频录像回放功能，可以对各医疗机构医疗废物处置进行视频巡查。按照平台工作流程，工作人员可通过视频监控、数据跟踪的方式，实施医疗废物全过程信息化管理，同时数据与自治区生态环境厅监控平台进行对接，确保医疗废物及时、有序、高效、无害化处置。在线监管系统的应用对医疗废物处置行为和数据进行统计分析有很大的作用，实现全市医疗废物处置行为和总产量、日产量、交接流程等项目实时监管、“一屏全感知”的目标。宁夏782家医疗机构安装了医疗废物在线视频监控信息系统。（见图4）

黄河流域在宁夏段“清废行动”发现的600个点位中，卫星遥感、无人机遥感排查问题522个，信访举报问题78个。利用无人机和卫星遥感影像等科技手段，精准发现问题线索占87%。使环境违法行为无处遁形。

3.4运用新版执法系统查处环境违法行为

为进一步推进规范公正文明执法，充分发挥移动执法系统在生态环境执法中的作用，通过融合在线监控、超标预警、环境信用评价等业务，能更精准地发现环境违法行为。吴忠市生态环境局执法人员对宁夏某材料有限公司进行现场执法检查，发现该公司产生的废水采用“水解酸化+厌氧反应+好氧生化处理+二沉池+混凝沉淀工艺”处理，废水排放口安装在线设备，执法人员通过现场检查企业在线监测数据与移动执法系统在线数据对比，发现该企业未与生态环境部门联网。违反了《排污许可管理条例》第二十条的规定，依据《排污许可管理条例》第三十六条的规定对该公司处以10万元罚款。并将处罚信息及时公示在吴忠市信用信息服务平台、双公示系统中，接受人民群众的监督。

4结语

当前生态环境系统存在不同种类的数据难以联动共享的问题。需进一步对空气、水、土壤、噪声、辐射、固废监测、重点污染企业在线监测、施工工地扬尘监测、高点摄像头、行政许可、移动污染源监控系统、移动执法系统、环境空气质量预测预报系统等整合形成“生态环境保护空天地一张图”的线上管理模式，建设智慧生态环境指挥中心。健全从“实时监测”到“超标报警”到“指挥调度”到“审核反馈”的线上、线下联动的管理工作机制。通过二维码、无人机了解企业污染防治设施运行情况，达到对守法企业不扰、对违法企业利剑的监管效果。加强信息化新技术应用，采用区块链不易篡改的技术手段，筑牢环境网络安全底线。