環(huán)保大數(shù)據(jù)在生態(tài)環(huán)境污染防治管理中的應(yīng)用探討

摘要：隨著我國科技的不斷發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)開始被應(yīng)用于各個領(lǐng)域，成為推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要技術(shù)之一。在生態(tài)環(huán)境污染防治管理工作中，也需要充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，建立科學(xué)、完善的生態(tài)環(huán)境污染防治管理體系，促使工作人員及時掌握污染排放情況，為后續(xù)治理工作提供可靠依據(jù)。環(huán)保大數(shù)據(jù)技術(shù)具有全面、實時、準(zhǔn)確等特點(diǎn)，在生態(tài)環(huán)境污染防治管理工作中發(fā)揮著重要作用?；诖?，文章分析了環(huán)保大數(shù)據(jù)的概念及特點(diǎn)，對環(huán)保大數(shù)據(jù)在生態(tài)環(huán)境污染防治管理中的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行分析，提出了環(huán)保大數(shù)據(jù)在生態(tài)環(huán)境污染防治管理工作中的應(yīng)用優(yōu)化措施，為生態(tài)環(huán)境污染防治工作的順利開展奠定良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：環(huán)保大數(shù)據(jù)；生態(tài)環(huán)境污染；污染防治管理；管理策略

引言

環(huán)保大數(shù)據(jù)是以物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)為支撐，以環(huán)保數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲和挖掘為核心的大數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)，具有高頻率、大容量和多樣態(tài)等特征，是環(huán)保信息系統(tǒng)的重要組成部分。通過構(gòu)建環(huán)保大數(shù)據(jù)平臺，可將分散在不同部門的環(huán)境數(shù)據(jù)整合起來，形成大數(shù)據(jù)資源池，為環(huán)境管理和決策提供科學(xué)依據(jù)［1］。

一、環(huán)保大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)

一是環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的“海量”和“多樣”?！昂Ａ俊敝笖?shù)據(jù)量龐大，且結(jié)構(gòu)多樣，通常包括基礎(chǔ)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)和環(huán)境管理信息等?！岸鄻印敝笖?shù)據(jù)類型多樣，包括圖片、文本、視頻等多種類型。目前，我國的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)主要是在環(huán)境監(jiān)測站完成的，但是隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，自動監(jiān)測站以及遙感技術(shù)等都能對環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測，因此，環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的“海量”和“多樣”特征將更為明顯。

二是環(huán)境管理數(shù)據(jù)的“繁雜”和“碎片化”。環(huán)保大數(shù)據(jù)與其他大數(shù)據(jù)的最大區(qū)別，就是其對數(shù)據(jù)的“復(fù)雜性”和“碎片化”提出了更高的要求。由于環(huán)境污染具有多樣性、復(fù)雜性、隨機(jī)性、長期性等特點(diǎn)，這使得環(huán)保大數(shù)據(jù)往往是由多個不同來源、不同類型的數(shù)據(jù)集合而成，這些數(shù)據(jù)又以數(shù)據(jù)指標(biāo)的形式存在，形成了海量的數(shù)據(jù)集。而這種“繁雜”和“碎片化”的特性，對環(huán)保大數(shù)據(jù)的處理能力提出了更高要求。

三是環(huán)境信息服務(wù)的“碎片化”和“精準(zhǔn)化”。在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，環(huán)保大數(shù)據(jù)的應(yīng)用將極大地提高數(shù)據(jù)利用效率，實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值最大化。雖然環(huán)境監(jiān)測是環(huán)保工作中的基礎(chǔ)性工作，但從環(huán)境監(jiān)測的發(fā)展歷程看，由于數(shù)據(jù)量巨大、類型繁多，信息之間關(guān)聯(lián)性差、處理難度大，很難實現(xiàn)實時更新。因此，環(huán)境監(jiān)測的“碎片化”和“精準(zhǔn)化”特征較為突出。針對這一情況，環(huán)保大數(shù)據(jù)需要進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)信息資源建設(shè)，通過整合業(yè)務(wù)流程、完善信息共享機(jī)制、優(yōu)化數(shù)據(jù)質(zhì)量控制等措施來提升數(shù)據(jù)處理能力和水平。同時，大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展也為精準(zhǔn)、精細(xì)的環(huán)境信息服務(wù)提供了新的契機(jī)。

四是環(huán)保決策支撐的“即時性”和“智能化”。在大數(shù)據(jù)時代，隨著大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，從數(shù)據(jù)中提取出的有價值信息和知識的速度大大加快，信息傳遞速度也大大提高，這為決策者及時發(fā)現(xiàn)和把握新問題提供了極大的便利。利用大數(shù)據(jù)可以為環(huán)保決策提供更加及時、更加有效的支持，解決目前環(huán)保決策面臨的“信息孤島”問題。在環(huán)境治理領(lǐng)域，“數(shù)據(jù)孤島”問題一直是環(huán)保工作面臨的一大難題，很多數(shù)據(jù)都是分散在各個部門各自獨(dú)立管理，而這些數(shù)據(jù)沒有被充分挖掘和利用。只有將這些分散在各個部門的環(huán)境監(jiān)測和管理數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，才能實現(xiàn)“跨部門、跨地區(qū)、跨行業(yè)”的環(huán)境治理。由此也會使環(huán)境監(jiān)管執(zhí)法走上“網(wǎng)絡(luò)化”和“數(shù)據(jù)化”的發(fā)展治理。環(huán)保大數(shù)據(jù)將有助于提升環(huán)境監(jiān)管的信息化水平，解決環(huán)境監(jiān)管中“上不去、下不去”的問題［2］。

二、環(huán)保大數(shù)據(jù)在生態(tài)環(huán)境污染防治管理中的應(yīng)用要點(diǎn)

（一）在水體污染防治管理中的應(yīng)用

水是人類賴以生存的生命之源，我國水資源較為豐富，但同時也存在著一定的污染問題。在實際工作中，需要加強(qiáng)對水體的保護(hù)，減少污水排放，避免造成生態(tài)環(huán)境污染。因此，在進(jìn)行水體污染防治管理工作時，也需要充分利用環(huán)保大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過大數(shù)據(jù)分析手段掌握水污染情況，為后續(xù)治理工作提供可靠依據(jù)。在實際應(yīng)用過程中，可利用環(huán)保大數(shù)據(jù)技術(shù)分析水體污染情況，在對水體進(jìn)行檢測時，需要結(jié)合水質(zhì)檢測結(jié)果、具體數(shù)據(jù)以及相關(guān)資料等，進(jìn)而掌握水質(zhì)現(xiàn)狀。目前我國河流水體的水質(zhì)現(xiàn)狀一般為輕度污染或中度污染。如果水污染嚴(yán)重則會對人類健康產(chǎn)生嚴(yán)重影響［3］。因此在實際應(yīng)用過程中需要充分利用環(huán)保大數(shù)據(jù)技術(shù)對水污染情況進(jìn)行分析和評估。在對水質(zhì)檢測結(jié)果進(jìn)行分析時，可以利用環(huán)保大數(shù)據(jù)技術(shù)對水體中的各類污染物進(jìn)行檢測，利用環(huán)保大數(shù)據(jù)技術(shù)建立起生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境管理系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境信息系統(tǒng)等三個監(jiān)測系統(tǒng)，并將其連接起來形成一個整體系統(tǒng)。此外也可以利用環(huán)保大數(shù)據(jù)技術(shù)，建立起水質(zhì)污染防治管理模型以及污染源控制模型等多個模型，并對其進(jìn)行綜合分析和評估。

（二）在大氣污染防治管理中的應(yīng)用

大氣污染問題一直是困擾我國發(fā)展的重要因素，對人們的日常生活產(chǎn)生了很大影響。因此，應(yīng)積極采取有效措施對大氣污染進(jìn)行治理，實現(xiàn)環(huán)保治理工作的全面展開。在大氣污染防治管理過程中，也需要充分利用環(huán)保大數(shù)據(jù)技術(shù)，在大氣監(jiān)測、預(yù)警等方面發(fā)揮作用。具體來說，環(huán)保大數(shù)據(jù)在大氣污染防治中的應(yīng)用表現(xiàn)在以下幾個層面：

一是實時監(jiān)測空氣質(zhì)量。為了了解空氣質(zhì)量情況，應(yīng)建立空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系，并將數(shù)據(jù)信息傳送至相關(guān)部門，為大氣污染防治管理提供可靠依據(jù)。利用環(huán)保大數(shù)據(jù)技術(shù)對各地區(qū)的空氣質(zhì)量進(jìn)行實時監(jiān)測，可以提高環(huán)境監(jiān)測工作效率。同時，利用環(huán)保大數(shù)據(jù)技術(shù)可以對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和處理，能夠通過數(shù)據(jù)信息了解某一地區(qū)的環(huán)境變化情況。在了解環(huán)境變化情況后，也可以利用環(huán)保大數(shù)據(jù)技術(shù)對環(huán)境污染進(jìn)行預(yù)測和預(yù)警，從而為大氣污染防治管理工作的順利開展提供可靠依據(jù)［4］。

二是及時處理大氣污染。環(huán)保大數(shù)據(jù)技術(shù)具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，能夠及時處理大氣污染問題。例如，在工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣、廢水、廢渣等都會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。由于廢氣和廢渣沒有經(jīng)過處理直接排放，會對周邊環(huán)境產(chǎn)生較大影響。針對這種情況，需要利用環(huán)保大數(shù)據(jù)技術(shù)對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理，了解每個工廠的生產(chǎn)狀況和廢氣、廢渣排放情況。根據(jù)數(shù)據(jù)信息了解各個工廠生產(chǎn)過程中的廢氣和廢渣排放量，從而可以制定出科學(xué)合理的解決方案。此外，還可以利用環(huán)保大數(shù)據(jù)技術(shù)對大氣污染問題進(jìn)行預(yù)測分析，制定出有效措施預(yù)防大氣污染問題的發(fā)生。

三是及時進(jìn)行污染預(yù)警。為了能夠有效解決大氣污染問題，需要建立空氣污染預(yù)警機(jī)制。首先，需要在各個區(qū)域安裝環(huán)保大數(shù)據(jù)技術(shù)，并構(gòu)建起大氣污染監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行實時采集，并對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理和分析。其次，應(yīng)建立起空氣質(zhì)量預(yù)警系統(tǒng)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)建立大氣污染數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，并建立起空氣質(zhì)量預(yù)警模型和數(shù)據(jù)分析模型。通過大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用可以準(zhǔn)確判斷空氣中污染物的含量和分布狀況，實現(xiàn)對大氣污染問題的及時預(yù)警。

（三）在土壤污染防治管理中的應(yīng)用

土壤污染是生態(tài)環(huán)境污染的重要組成部分，也是影響人類健康的主要原因之一。隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，土壤污染問題逐漸嚴(yán)重，對人類健康造成了嚴(yán)重威脅。為此，我國相關(guān)部門需要充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，建立科學(xué)、完善的土壤污染防治管理體系，實現(xiàn)對土壤污染問題的全面監(jiān)測，掌握土壤中污染物含量及分布情況。在此基礎(chǔ)上，相關(guān)工作人員可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對土壤污染進(jìn)行監(jiān)測，并結(jié)合地理信息系統(tǒng)（GIS）和遙感技術(shù)等手段，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。在處理過程中可以發(fā)現(xiàn)土壤中污染物含量及分布情況，為后續(xù)治理工作提供可靠依據(jù)。此外，還可以根據(jù)監(jiān)測結(jié)果制定合理的治理方案，有效降低土壤污染帶來的危害。

一是通過構(gòu)建土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測大數(shù)據(jù)平臺，可以實現(xiàn)對土壤環(huán)境的實時動態(tài)監(jiān)測，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫。在此基礎(chǔ)上，通過對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合分析和評估，可以明確土壤環(huán)境質(zhì)量變化情況，為相關(guān)部門制定科學(xué)合理的防治方案提供依據(jù)。在構(gòu)建土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測大數(shù)據(jù)平臺時，應(yīng)根據(jù)實際情況設(shè)置多個監(jiān)測點(diǎn)位和采樣點(diǎn)位。同時，根據(jù)監(jiān)測內(nèi)容設(shè)定不同的檢測指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)要求。此外，應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范要求設(shè)置好采樣、樣品保存、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)的安全措施，避免在數(shù)據(jù)傳輸過程中發(fā)生數(shù)據(jù)泄露等問題［5］。

二是進(jìn)行污染源監(jiān)測，污染源監(jiān)測是土壤污染防治工作的重要內(nèi)容，應(yīng)從源頭上把控土壤污染情況，有效提升土壤環(huán)境監(jiān)管水平。在開展污染源監(jiān)測工作時，應(yīng)遵循“全面覆蓋、突出重點(diǎn)、統(tǒng)籌推進(jìn)、以點(diǎn)帶面”的原則，將重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)納入監(jiān)測范圍，定期開展監(jiān)督性監(jiān)測工作。通過環(huán)保大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，能夠精準(zhǔn)識別土壤污染情況，并從源頭上做好預(yù)防工作。在開展污染源監(jiān)測工作時，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下內(nèi)容：首先是重點(diǎn)監(jiān)管企業(yè)。通過對重點(diǎn)監(jiān)管企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、廢氣、廢渣等進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控和處理，確保廢水和廢氣達(dá)標(biāo)排放。其次是加強(qiáng)重點(diǎn)監(jiān)管項目。將危險廢物產(chǎn)生、處理、經(jīng)營等情況納入重點(diǎn)監(jiān)管項目中，并制定科學(xué)合理的應(yīng)急預(yù)案，做好日常巡查工作，確保各類危險廢物能夠得到妥善處置。最后是強(qiáng)化在線監(jiān)控設(shè)施建設(shè)。安裝在線監(jiān)控設(shè)施并與環(huán)保部門聯(lián)網(wǎng)，能夠?qū)ξ廴疚锏呐欧徘闆r進(jìn)行實時監(jiān)管。

三、優(yōu)化環(huán)保大數(shù)據(jù)在生態(tài)環(huán)境污染防治管理中的應(yīng)用效果的策略

（一）完善監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)

為確保生態(tài)環(huán)境監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性，應(yīng)構(gòu)建由監(jiān)控中心、遠(yuǎn)程控制站點(diǎn)和無線監(jiān)控終端組成的二級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)體系。首先，應(yīng)設(shè)置省級監(jiān)控中心，負(fù)責(zé)對各地市、縣（市）環(huán)境監(jiān)察機(jī)構(gòu)進(jìn)行業(yè)務(wù)指導(dǎo)。其次，應(yīng)在各地市、縣（市）級監(jiān)控中心配備計算機(jī)終端，負(fù)責(zé)對環(huán)境執(zhí)法人員的現(xiàn)場執(zhí)法活動進(jìn)行全程記錄，負(fù)責(zé)對網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)母鞣N數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和管理。通過網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)器終端等設(shè)備，可及時收集、處理、傳遞和存儲環(huán)境污染信息，確保生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的及時性、準(zhǔn)確性和完整性。

（二）構(gòu)建數(shù)據(jù)共享平臺

環(huán)保大數(shù)據(jù)平臺可采用“數(shù)據(jù)倉庫+大數(shù)據(jù)分析”的架構(gòu)，按照“橫向到邊、縱向到底”的要求，將各業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的環(huán)境數(shù)據(jù)整合起來，實現(xiàn)對各類環(huán)境數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。平臺主要由三部分組成：基礎(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)庫、監(jiān)測與預(yù)警分析平臺、決策支撐平臺。其中基礎(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)庫主要包括大氣、水、土壤、生態(tài)等多類監(jiān)測數(shù)據(jù)；監(jiān)測與預(yù)警分析平臺主要包括污染源自動監(jiān)控、污染源在線監(jiān)測、環(huán)境應(yīng)急管理和污染源排放清單等多類數(shù)據(jù)；決策支撐平臺則是通過整合各部門的各類信息資源，為各級環(huán)保部門提供決策支持，主要包括環(huán)境質(zhì)量分析、污染防治工作評估和區(qū)域污染風(fēng)險評估等。

（三）注意交互式傳播

環(huán)保大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，使生態(tài)環(huán)境污染防治工作不僅從被動接受式向主動發(fā)現(xiàn)式轉(zhuǎn)變，還能利用環(huán)保大數(shù)據(jù)平臺提供的海量數(shù)據(jù)資源對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測，為政府決策提供科學(xué)依據(jù)。在環(huán)境污染防治工作中，由于不同區(qū)域間的環(huán)境質(zhì)量差異較大，環(huán)境質(zhì)量變化趨勢也不同，這就需要利用大數(shù)據(jù)對不同區(qū)域的環(huán)境狀況進(jìn)行分析比較，從而為環(huán)境污染防治提供更為精準(zhǔn)的決策依據(jù)。

（四）做好模型推演

在環(huán)境污染治理過程中，可通過模型模擬和預(yù)測分析，進(jìn)一步了解環(huán)境污染狀況，優(yōu)化環(huán)境治理方案，為污染防治管理提供科學(xué)依據(jù)。例如，根據(jù)污染源排放和氣象條件等數(shù)據(jù)，建立氣象條件與污染物排放的耦合模型，模擬污染物擴(kuò)散過程；根據(jù)污染物濃度、擴(kuò)散半徑等數(shù)據(jù)，建立擴(kuò)散模型，模擬污染物在大氣中的擴(kuò)散過程；根據(jù)氣象條件和污染源排放數(shù)據(jù)，建立環(huán)境質(zhì)量預(yù)測模型，模擬不同污染物濃度下的環(huán)境質(zhì)量變化；根據(jù)環(huán)境質(zhì)量變化情況，建立環(huán)境質(zhì)量模型，模擬環(huán)境質(zhì)量的動態(tài)變化過程；通過構(gòu)建污染防治管理模型來了解污染物排放狀況和區(qū)域環(huán)境質(zhì)量狀況［6］。

四、結(jié)束語

綜上所述，大數(shù)據(jù)在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用正呈現(xiàn)出前所未有的發(fā)展勢頭，國家各項會議也對大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)對環(huán)保工作的促進(jìn)作用給予了充分肯定，并指出“要加快環(huán)保信息化建設(shè)，加大大數(shù)據(jù)應(yīng)用”。新時期，我國的環(huán)境保護(hù)工作需要以信息化推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，實施環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)整合共享工程，環(huán)保大數(shù)據(jù)將成為我國環(huán)保工作的新引擎和重要突破口。文章分析了環(huán)保大數(shù)據(jù)的特征，指出了具體的應(yīng)用要點(diǎn)，最后提出了優(yōu)化措施，旨在為我國的環(huán)境保護(hù)工作提供參考依據(jù)。

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作者簡介：周靜，女，1977年7月生，漢族，湖南長沙人，本科，中級會計師，研究方向：環(huán)境污染防治管理。