河南省涉水環(huán)境信息系統(tǒng)建設現(xiàn)狀與發(fā)展建議

門寧，陳波，張成

（河南省環(huán)境監(jiān)控中心，河南鄭州450046）

引言

當前，我省正處在全面建成小康社會的攻堅期、加快現(xiàn)代化建設的重要階段，經(jīng)濟社會發(fā)展進入新常態(tài)，水環(huán)境保護工作面臨前所未有的壓力和挑戰(zhàn)，部分區(qū)域水環(huán)境質量差、河道環(huán)境流量不足、水生態(tài)受損重且難以短期內恢復、水環(huán)境隱患多等問題日益凸顯。從目前的發(fā)展情況來看，水污染仍然是威脅我省水資源可持續(xù)發(fā)展的重要因素，在未來的發(fā)展中，水環(huán)境防治仍然是首要任務。涉水環(huán)境信息系統(tǒng)是水環(huán)境防治的“千里眼”“順風耳”，在水污染防治中起到不可替代的作用。

1 涉水環(huán)境信息系統(tǒng)建設現(xiàn)狀

目前，全省廢水企業(yè)1611家（廢水監(jiān)控點1684個）。全省安裝自動監(jiān)控設施的污水處理廠362家，設計處理能力1357.3萬噸/日：其中，城鎮(zhèn)生活污水處理廠248家，總設計處理能力995萬噸/日；產業(yè)集聚區(qū)污水處理廠114家，總設計處理能力361.3萬噸/日。共有46個在用集中式生活飲用水水源，其中地表水水源16個（河流型13個，湖庫型3個）、地下水水源30個。環(huán)境質量自動監(jiān)控水站點272個（其中，國控點位86個，其他點位186個），主要通過以下業(yè)務信息系統(tǒng)開展工作：

1.1 水環(huán)境質量方面

1.1.1 河南省地表水環(huán)境質量自動監(jiān)測系統(tǒng)

該系統(tǒng)基于“一個保障，三個中心”的原則設計，以智能化自動監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸為保障，包含運維中心、質控中心、應用中心三個中心，實現(xiàn)對全省國控、省控、市控、縣級斷面水站的運維管理、監(jiān)測數(shù)據(jù)的質量控制、監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析綜合應用以及水環(huán)境質量預警預測等功能，全方位空間化對河南省地表水及飲用水水質進行監(jiān)控。

1.1.2 河南省地表水環(huán)境質量分析系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)填報與傳輸系統(tǒng)、評價系統(tǒng)兩個子系統(tǒng)構成，地市監(jiān)測站填報傳輸監(jiān)測業(yè)務數(shù)據(jù)、省站審核后上報國家。系統(tǒng)可根據(jù)現(xiàn)行管理及考核要求生成導出評價報表、報告、圖形，為環(huán)境管理與全省水污染防治工作提供有效、及時、準確的服務。

1.2 涉水污染源方面

1.2.1 排污許可證管理信息平臺

排污單位可登錄本平臺網(wǎng)上申報排污許可相關行政審批事項。各地市環(huán)評部門根據(jù)各行業(yè)排污許可相關技術規(guī)范、指南，核發(fā)排污許可證。公眾可以查詢排污單位許可后信息公開內容，包括排污單位排口位置、數(shù)量、排放方式、排放去向、排放污染物種類、排放濃度限值、排放量和排放污染物執(zhí)行標準等信息。

1.2.2 污染源監(jiān)測信息管理與共享平臺

污染源企業(yè)根據(jù)行業(yè)自行監(jiān)測指南，制定企業(yè)自行監(jiān)測方案，環(huán)保部門審核通過后，污染源企業(yè)根據(jù)監(jiān)測頻次公開監(jiān)測數(shù)據(jù)。環(huán)境管理部門在本平臺錄入監(jiān)督性監(jiān)測數(shù)據(jù)。

1.2.3 河南省重點污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)（擴展平臺）

系統(tǒng)抓取國發(fā)污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)基礎信息與自動監(jiān)控數(shù)據(jù)，根據(jù)現(xiàn)行管理要求，生成排放量、超標等統(tǒng)計報表，并由相關配套系統(tǒng)，包括智能運維、智能監(jiān)管（參數(shù)上傳）、視頻監(jiān)管等，保障自動監(jiān)控數(shù)據(jù)真實有效。

1.2.4 河南省流域水污染自動監(jiān)控管理系統(tǒng)

系統(tǒng)利用河南省重點污染源、水環(huán)境質量自動監(jiān)測數(shù)據(jù)和基礎地理空間數(shù)據(jù)、高分辨率影像數(shù)據(jù)，及時匯聚全省涉水動態(tài)監(jiān)管信息，及時反映全省水環(huán)境質量、污染源現(xiàn)狀及變化趨勢，建立賈魯河、惠濟河與廢水重點污染源之間聯(lián)動的環(huán)境監(jiān)控體系。主要包括全省流域水環(huán)境自動監(jiān)控信息分析評價系統(tǒng)、流域水環(huán)境地理空間信息資源庫、流域水環(huán)境地理空間信息共享與服務平臺、流域水環(huán)境自動監(jiān)控綜合應用系統(tǒng)四部分等，為環(huán)境管理和決策提供技術支撐。

1.3 水綜合管理調度方面

1.3.1 河南省南水北調綜合管理系統(tǒng)

系統(tǒng)通過整合已建丹江口水庫、飲用水源地管理系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)以地圖及圖表方式針對河南省飲用水源地、丹江口水庫及主干渠的綜合展示、綜合管理等等功能。

1.3.2 河南省飲用水源環(huán)境管理平臺

通過將基礎地理信息、水源地信息、保護區(qū)區(qū)劃信息、水質監(jiān)測信息、污染源信息、污染監(jiān)測數(shù)據(jù)等信息全面系統(tǒng)地匯總起來，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)與業(yè)務數(shù)據(jù)的有機關聯(lián)，方便工作人員直觀查詢、定位、分析水源地、保護區(qū)、污染源、周邊敏感環(huán)境要素的分布狀況，為飲用水水源地污染防治和科學管理提供信息化技術支持，滿足飲用水源地實際業(yè)務管理和水源應急事故輔助決策的需求。

1.3.3 水攻堅任務智能調度系統(tǒng)

面向省、市、縣三級污染攻堅辦、省直廳局，提供水污染攻堅任務的調度、臺賬建立、臺賬審核、臺賬更新、臺賬查詢、綜合統(tǒng)計分析等功能，按照高度可擴展的（隨時增加臺賬、即插即用）要求，滿足水污染攻堅任務管理、調度、統(tǒng)計、分析的各項需求，為堅決打贏水污染攻堅戰(zhàn)提供信息化支撐。

2 加強涉水環(huán)境信息系統(tǒng)建設的建議

目前，我省堅持以改善水環(huán)境質量為核心，以加強南水北調中線工程水源地和總干渠（河南段）及飲用水水源地保護為重點，統(tǒng)籌推進水環(huán)境治理、水生態(tài)修復、水風險防范，堅決打好碧水保衛(wèi)戰(zhàn)，推動了全省水環(huán)境質量的整體改善，保障了飲用水安全；推進水源保護區(qū)規(guī)范化建設和環(huán)境問題排查整治，不斷提升環(huán)境預警和應急能力建設，確保“一渠清水永續(xù)北送”；堅持加強綜合治理，統(tǒng)籌推進黑臭水體治理、水源地保護、全域清潔河流與農業(yè)農村污染治理等攻堅戰(zhàn)役。碧水保衛(wèi)戰(zhàn)取得了較好成效，但同時也存在部分斷面不能穩(wěn)定達標、水污染源監(jiān)管難度大等問題。結合涉水環(huán)境信息系統(tǒng)現(xiàn)狀，以及我省環(huán)境監(jiān)管工作實際，提出如下建議：

2.1 加強低成本監(jiān)管手段的運用，拓展廢水污染源監(jiān)控監(jiān)管范圍

2.1.1 實施非在線廢水排放企業(yè)監(jiān)控項目建設

綜合運用視頻監(jiān)控設備、用電監(jiān)管、小型水質監(jiān)測設備、微型監(jiān)測設備、流量監(jiān)測儀、無人機、衛(wèi)星遙感等感知手段，對廢水排放去向為我省流域、干流、支流的污染源進行全方位、多維度的實時監(jiān)控，加強我省流域廢水污染源環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)感知體系建設，拓展廢水污染源監(jiān)控監(jiān)管范圍。

（1）排污企業(yè)全過程監(jiān)控監(jiān)管。從治理實施入手，對廢水排污企業(yè)污染治理實施安裝用電監(jiān)管設施，通過用電量監(jiān)管監(jiān)控企業(yè)治理設施運行情況，根據(jù)企業(yè)工藝、治理設施具體情況靈活選配，合理、有效補充現(xiàn)有中、小型廢水污染源企業(yè)的排放監(jiān)測網(wǎng)絡。加強對廢水排放企業(yè)排污口的監(jiān)管，在企業(yè)廢水排放口按照水流量計監(jiān)測廢水污染源企業(yè)流入河道、污水處理廠的污水流量和流速，并結合監(jiān)測數(shù)據(jù)、污水處理廠承載能力聯(lián)動分析；運用紅外球機、槍機等多種監(jiān)控手段，運用視頻識別技術對廢水污染源排放口進行近距離監(jiān)控，實時監(jiān)控監(jiān)管企業(yè)廢水排放情況。

（2）廢水排放綜合監(jiān)控監(jiān)管。運用高空瞭望機對污染源附近的受納水體進行監(jiān)控，通過視頻識別技術進行中遠距離、超遠距離實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)和預警廢水污染物排放對受納水體的影響。運用環(huán)境無人監(jiān)測機作為環(huán)境執(zhí)法、環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控的補充手段使用，有效應對監(jiān)控監(jiān)管現(xiàn)場、受納水體環(huán)境復雜、危險、入廠困難、突發(fā)應急監(jiān)測等問題。

2.1.2 建設排污口信息管理系統(tǒng)

對河南省入河排污口實施信息統(tǒng)一、規(guī)范化管理，構建排污口“一張圖”，掌握現(xiàn)存排污口數(shù)量、分布、變更、排污狀況、管理狀況，支持與各級排污口系統(tǒng)間的信息和業(yè)務交互。

對接入河排污口設置審批和監(jiān)督管理等業(yè)務需求，實現(xiàn)材料上報、審核、公示等業(yè)務的在線監(jiān)管，實現(xiàn)業(yè)務流程平臺化，提高入河排污口監(jiān)管工作效率。

2.2 實施流域廢水污染源大數(shù)據(jù)監(jiān)管平臺項目建設，提升信息化監(jiān)管能力

集中分析和展現(xiàn)廢水污染源相關管理要素及物聯(lián)感知數(shù)據(jù)，實現(xiàn)問題智能識別、自動預警，實現(xiàn)水環(huán)境監(jiān)控可視化、問題診斷智能化、視頻監(jiān)控全面化、決策支持科學化、移動應用便捷化。

（1）流域廢水污染源數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)。分析掌握重點污染源與河流沿河污染源情況，結合氣象、水文數(shù)據(jù)和水質監(jiān)測變化數(shù)據(jù)，應用地圖聯(lián)動展示與分析。可視化表征水質監(jiān)測數(shù)據(jù)、污染源監(jiān)測數(shù)據(jù)、流域水環(huán)境形勢分析。

（2）黃河流域廢水污染源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。對工業(yè)污染源、生活污染源、農村農業(yè)面源、入河排污口等污染源的動態(tài)管理，為領導決策、巡河工作、監(jiān)察執(zhí)法提供支撐。

（3）污水處理廠與廢水污染源動態(tài)分析監(jiān)測。建立污水處理廠與廢水污染源的關聯(lián)關系，通過廢水污染源水流量數(shù)據(jù)、監(jiān)控數(shù)據(jù)和污水處理廠的承載能力、處理能力動態(tài)分析污水處理情況，及時預警非法排污和超標排污等非法行為。

（4）廢水污染源視頻監(jiān)控智能管理。將現(xiàn)有視頻監(jiān)控全面融合，實現(xiàn)遠程現(xiàn)場圖像實時播放和歷史播放、聯(lián)動報警、遠程控制等。

2.3 實施水質預警溯源分析項目建設，創(chuàng)新廢水污染源監(jiān)管方式

使用水污染預警溯源技術和溯源分析儀，實現(xiàn)對水體水質變化的預警、污染來源查找、污染源定位和水污染留證。包括生活污水、印染廢水、電子廢水、石化廢水、焦化廢水、造紙廢水和金屬制造廢水等。

通過污染排查及采樣分析，采集并建立分類齊全、實用度高的水質指紋數(shù)據(jù)庫，包含10余大類100余種污染源指紋庫和300余種各類化合物指紋庫。依據(jù)水質指紋與污染源一一對應原理（污染物種類和濃度不同，三維熒光光譜可以與污染源一一對應），識別水質指紋，判定可能的污染源排放，在短時間內鎖定污染企業(yè)。

有效進行污染實時報警、污染源快速溯源和污染留證，預防水污染事故，追溯污染源頭，預警和控制水污染事件的危害，保障水質安全，保護水生態(tài)健康。

2.4 加強目標管控和效果評估，提升水環(huán)境監(jiān)管實效

2.4.1建設水體目標管控系統(tǒng)

利用河南省水環(huán)境監(jiān)測體系進行水環(huán)境現(xiàn)狀進行分析，聚焦影響生產生活的重點水環(huán)境問題，通過建立水環(huán)境污染源排放清單進行靶向定位，挖掘出造成水體污染的重要影響因子，便于管理管理人員進行重點管控，并建立起水體階段性目標、總體目標的績效考核機制進行污染管控的成果分析。同時，通過分析河流上下游的沿程水質變化情況，按照行政區(qū)域的出入境監(jiān)測斷面的水體質量狀況建立生態(tài)補償測算體系，對不同行政區(qū)域的責任進行劃分，以結果導向的倒逼機制提高各行政區(qū)域的水環(huán)境管控的積極性。

2.4.2 建設水污染治理措施效果評估系統(tǒng)

將水質現(xiàn)狀、水質預報結果與水質規(guī)劃目標進行對比，結合污染源清單對污染治理措施的水質改善效果進行評估，為科學合理制定污染負荷消減方案和空間分配方案提供支持。污染治理措施可進行情景分組，支持多情景可視化對比，通過制定不同的污染控制情景，對比不同情景方案的水質模擬結果，實現(xiàn)對污染源治理措施的水質改善效果的定量評估，為科學合理制定污染負荷削減方案提供支持。

3 結語

綜上所述，我省已經(jīng)建立了涵蓋水環(huán)境質量、涉水染源、水綜合管理調度等三大類信息系統(tǒng)，較好地支撐了水污染防治工作開展，推動了全省水環(huán)境質量的整體改善，促進了水污染防治攻堅任務的勝利完成，保障了全省居民的飲用水安全。但是，我省還存在水污染防治底子薄、部分斷面不能穩(wěn)定達標、水污染源監(jiān)管難度大等問題，亟需要加強低成本監(jiān)管手段的運用，加強流域水污染大數(shù)據(jù)監(jiān)管，實施水質預警溯源分析項目建設，加強目標管控和效果評估，創(chuàng)新廢水污染源監(jiān)管方式，拓展監(jiān)控監(jiān)管范圍，綜合施策，提升信息系統(tǒng)綜合分析、查找根源、解決問題、精準治污等方面的能力，為打好打贏我省污染防治攻堅戰(zhàn)，開創(chuàng)河南生態(tài)文明建設新局面做出更大貢獻。