遼河流域是我國(guó)七大河流之一,在振興東北老工業(yè)基地方面有著舉足輕重的作用,形成了以石化、冶金、裝備制造業(yè)為核心的產(chǎn)業(yè)集群。
但長(zhǎng)期不合理開發(fā)導(dǎo)致資源破壞,尤其是工農(nóng)業(yè)及生活污水大量涌入,使遼河流域生態(tài)環(huán)境惡化,成為我國(guó)重點(diǎn)治理的“三江三湖”之一。在2000年,甚至出現(xiàn)魚蝦絕跡等情況,多項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到劣五類標(biāo)準(zhǔn)。
“十一五”規(guī)劃控制治理的中后期,遼河流域水質(zhì)逐漸改善。2009年年末,實(shí)現(xiàn)遼河干流COD指標(biāo)無劣Ⅴ類;2012年年底,遼河干流按地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)21項(xiàng)指標(biāo)考核,達(dá)到了Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
如何讓摘掉重污染帽子的遼河流域水質(zhì)長(zhǎng)期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)?信息化時(shí)代,遼寧省環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)中心在加強(qiáng)遼河流域水環(huán)境監(jiān)控和預(yù)報(bào)預(yù)警方面進(jìn)行了一系列探索、改進(jìn)和創(chuàng)新。
自動(dòng)監(jiān)測(cè)打通橫向縱向通道
“水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的前提是摸清并實(shí)時(shí)掌握遼河流域的現(xiàn)狀。”遼寧省環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)中心的工作人員石敏介紹說。“十一五”以來,遼寧省環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)中心已經(jīng)通過水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)、樣品采集、水生態(tài)評(píng)級(jí)、業(yè)務(wù)化運(yùn)行優(yōu)化等,初步完成了“本土化”的遼河流域水生態(tài)監(jiān)測(cè)工作。
據(jù)了解,在原有10座水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的基礎(chǔ)上,遼寧省在省界斷面、主要河流的支流入河口新建了16座水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站。從2013年至今,部分干流斷面水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)一直是跨界生態(tài)補(bǔ)償?shù)闹匾罁?jù),在遼河“摘帽”期間發(fā)揮著重要的預(yù)警作用。
石敏表示,“雖然自動(dòng)監(jiān)測(cè)站為遼河流域水生態(tài)監(jiān)測(cè)奠定了基礎(chǔ),但存在的問題是,大部分水環(huán)境管理模式主要以‘各自為政、條塊分割’方式為主。”行政轄區(qū)之間缺乏有效的溝通與交流,比如同一跨界斷面上、下游監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)還不一致,流域信息管理平臺(tái)和預(yù)警信息發(fā)布制度更是缺乏統(tǒng)一。
“建立統(tǒng)一的水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與預(yù)警技術(shù)平臺(tái)迫在眉睫。”石敏表示,而平臺(tái)建立的步便是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合問題。
“整合也面臨重重困難,”石敏介紹說,不同時(shí)期建設(shè)的不同水站數(shù)據(jù)分布在不同平臺(tái)上,數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議不統(tǒng)一。比如國(guó)控水站隸屬國(guó)家監(jiān)管,省級(jí)難以采集接收,平臺(tái)不僅要實(shí)現(xiàn)環(huán)保部門內(nèi)部的整合,對(duì)不同時(shí)期、不同公司、不同級(jí)別管理的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站進(jìn)行整合,還要橫向?qū)崿F(xiàn)跨部門水質(zhì)監(jiān)測(cè)信息的整合。
為此,遼寧省環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)了多源數(shù)據(jù)整合軟件系統(tǒng),包括采集端和接收端兩部分,制定了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集傳輸協(xié)議,統(tǒng)一了數(shù)據(jù)采集傳輸要求。不同時(shí)期、不同公司都必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)開展整合工作。
流域智能監(jiān)管系統(tǒng)發(fā)揮七大方面作用
遼寧省環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)中心建立了統(tǒng)一的遼河流域水環(huán)境安全智能監(jiān)管系統(tǒng),主要包括環(huán)境安全日常防范動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)、水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)系統(tǒng)、水環(huán)境重點(diǎn)行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)源評(píng)估管理系統(tǒng)、水污染物排放總量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、水生態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等七大核心系統(tǒng)。
目前,這一系統(tǒng)涵蓋了遼河流域3750家污染源和507家風(fēng)險(xiǎn)源、例行監(jiān)測(cè)斷面294個(gè)、自動(dòng)監(jiān)測(cè)站25個(gè),以及相關(guān)業(yè)務(wù)信息和大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。此外,還包括水污染物總量數(shù)據(jù)庫(kù)、水生態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)、水文數(shù)據(jù)庫(kù)、植被生態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)等12個(gè)專題數(shù)據(jù)庫(kù)。全省水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)量已達(dá)1T左右,預(yù)估每年將以數(shù)百G速度增長(zhǎng)。
遼寧省環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室工作人員王璐重點(diǎn)介紹了水生態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。登錄系統(tǒng),涵蓋有水質(zhì)例行監(jiān)測(cè)、水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、水質(zhì)生物監(jiān)測(cè)、“十一五”共性技術(shù)水生態(tài)監(jiān)測(cè)與健康評(píng)價(jià)、業(yè)務(wù)化運(yùn)行水生態(tài)監(jiān)測(cè)與健康評(píng)價(jià)等模塊。具體點(diǎn)擊業(yè)務(wù)子模塊,可以看到水質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)鹽、藻類、大型底棲動(dòng)物等各類水要素?cái)?shù)據(jù)。
“水生態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)更強(qiáng)大功能在于分析能力。”王璐說,水生態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就像CT掃描,24小時(shí)不停地監(jiān)測(cè)、判斷,并據(jù)此開發(fā)建設(shè)了遼河流域水環(huán)境安全監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)。
據(jù)了解,水環(huán)境安全監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)預(yù)警模型主要有兩類,一類是基于頻次分析的預(yù)警模型,主要根據(jù)站點(diǎn)污染物歷年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)推演運(yùn)算;另一類是基于水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的臨界值,當(dāng)某一站點(diǎn)某種污染物監(jiān)測(cè)值接近臨界區(qū)間,系統(tǒng)便會(huì)進(jìn)行報(bào)警。
比如,系統(tǒng)每天通過對(duì)長(zhǎng)時(shí)間序列的水自動(dòng)站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行頻度計(jì)算,建立了四級(jí)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的預(yù)警閾值。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到不同等級(jí)預(yù)警閾值時(shí),系統(tǒng)就會(huì)提醒工作人員關(guān)注這一斷面上游污染源排放情況,并對(duì)下游水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行預(yù)警。“目前可以對(duì)整個(gè)遼河流域的斷面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)管理和分析。”王璐表示。
此外,水生態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還集成了水利部門的流量數(shù)據(jù),改善了“重水質(zhì)、輕總量”的管理模式。目前,水生態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以分享和發(fā)布遼河流域水生態(tài)監(jiān)測(cè)的研究成果,是相關(guān)部門進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控與管理的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。
實(shí)現(xiàn)突發(fā)事件預(yù)警和應(yīng)急監(jiān)測(cè)聯(lián)動(dòng)
考慮到監(jiān)測(cè)人員經(jīng)常外出進(jìn)行站點(diǎn)監(jiān)測(cè)、設(shè)備維護(hù)等工作,而且不能在同一時(shí)間去多個(gè)站點(diǎn),遼寧省環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)中心還研發(fā)了“遼寧在線水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)APP”。工作人員可以隨時(shí)隨地通過手機(jī)掌握水質(zhì)狀況,查看水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的動(dòng)態(tài)水質(zhì)類別、主要污染指標(biāo)、濃度等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
據(jù)了解,除了可以監(jiān)測(cè)外,手機(jī)預(yù)警系統(tǒng)能對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)警模型分析,預(yù)測(cè)情況發(fā)展,明確危險(xiǎn)事態(tài)發(fā)展的污染根源。當(dāng)系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別出水質(zhì)超標(biāo)或監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)送短信通知辦公人員,從而及時(shí)有效地降低不可預(yù)計(jì)的經(jīng)濟(jì)損失。
在近兩年的運(yùn)行期間,預(yù)警系統(tǒng)每周向遼寧省環(huán)保廳、遼河辦發(fā)送信息,每月提供跨界水質(zhì)生態(tài)補(bǔ)償數(shù)據(jù)。在2013年“8·16”洪水期間,監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)時(shí)間發(fā)現(xiàn)水質(zhì)參數(shù)異常,通過分析洪水前后參數(shù)的變化,為管理部門及時(shí)準(zhǔn)確地應(yīng)急反應(yīng)提供了技術(shù)支持。
此外,為了實(shí)現(xiàn)突發(fā)事件預(yù)警與應(yīng)急監(jiān)測(cè)聯(lián)動(dòng),遼寧省環(huán)保廳引進(jìn)移動(dòng)式水質(zhì)監(jiān)測(cè)車。這臺(tái)移動(dòng)式水質(zhì)監(jiān)測(cè)車將所有高精尖自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備全部集成在一臺(tái)車上,包括便攜式監(jiān)測(cè)設(shè)備、輔助單元、數(shù)據(jù)傳輸端、中心控制端、GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)等,可以自動(dòng)完成水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)分析過程中采樣、留樣、分析、數(shù)據(jù)上傳等功能。
“整個(gè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)可實(shí)現(xiàn)無人值守,所有監(jiān)測(cè)項(xiàng)目能夠一小時(shí)得出監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),并經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸上傳至監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),在平臺(tái)內(nèi)可查詢實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果。”監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)中心相關(guān)工作人員介紹說。
目前,遼寧已經(jīng)將移動(dòng)式水質(zhì)監(jiān)測(cè)車納入遼河流域水生態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),并通過移動(dòng)式水質(zhì)監(jiān)測(cè)車將遼河流域各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位串聯(lián)在一起,真正形成一套完整的水生態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系,實(shí)現(xiàn)對(duì)流域的全面監(jiān)測(cè)。
(原文標(biāo)題:一套系統(tǒng)管起一個(gè)流域)