環(huán)保大數(shù)據(jù)在環(huán)境污染防治管理中的運用

林正葳

（西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 陜西咸陽 712100）

引言

國內(nèi)各地區(qū)均有序進(jìn)行著防污工作，切實開展與部署各項環(huán)保資料的研究工作，使得環(huán)境污染獲得初期改善。然而，部分單位在管理體系中，尚未融合環(huán)保思想，凈化設(shè)施配置不全面，對生態(tài)體系構(gòu)成威脅。因此，環(huán)保單位應(yīng)積極整合各項環(huán)保資料，有效落實各項規(guī)劃與管控，搭建內(nèi)容充實、功能完善的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測平臺，確保環(huán)保資料共享使用效果，助力智能科技融合，確保防污工作有序完成。

1 環(huán)保資料的防污應(yīng)用路線

1.1 構(gòu)建功能全面的監(jiān)測平臺

社會經(jīng)濟(jì)體系的高速運行，相應(yīng)增加了生產(chǎn)任務(wù)，間接形成較高的環(huán)境污染整治壓力。部分地區(qū)整改了環(huán)境監(jiān)測方式，細(xì)化了環(huán)境污染的監(jiān)測點，重新建立環(huán)境污染的防控體系，搭建智能性監(jiān)測系統(tǒng)，對城區(qū)開展零死角監(jiān)測，確保環(huán)境污染的整治效果。以動態(tài)監(jiān)測方法，全面落實環(huán)境監(jiān)測工作，合理設(shè)計監(jiān)測車，配置相應(yīng)的監(jiān)測人員，準(zhǔn)確設(shè)定各監(jiān)測站點間距，采取全面持續(xù)監(jiān)測方法，進(jìn)行全區(qū)環(huán)境監(jiān)測。搭建零盲區(qū)的環(huán)境網(wǎng)絡(luò)，準(zhǔn)確回收環(huán)境資料，以更精細(xì)性的數(shù)據(jù)資料，反饋環(huán)境污染狀態(tài)，便于監(jiān)測人員清晰判斷環(huán)境污染程度，給出有效的防污策略，制定相應(yīng)的污染整治方案[1]。

1.2 共享交互環(huán)保資料

在進(jìn)行防污管理各項工作時，會產(chǎn)生多種類型的環(huán)保資料，包括水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果、土壤質(zhì)量監(jiān)測資料等[2]。各單位環(huán)境監(jiān)測獲取的環(huán)保數(shù)據(jù)信息，并未有效開展環(huán)保數(shù)據(jù)分類工作，環(huán)境污染整治效果不理想。管理質(zhì)量較低。因此，環(huán)保單位應(yīng)借助現(xiàn)有數(shù)據(jù)分析科技，積極構(gòu)建環(huán)保資料共享體系，有效調(diào)整與優(yōu)化數(shù)據(jù)管理流程，提升環(huán)保資料的監(jiān)管質(zhì)量。環(huán)保資料交互體系的建立，可顯著增強環(huán)保組織處理污染資料的綜合能力，確保資料采集的全面性、資料分析的全面性、資料存儲的有效性、資料調(diào)取的順暢性。在環(huán)保資料共享體系的建設(shè)完成時，配置相應(yīng)的資料信息庫，確保環(huán)保資料存儲的及時性，為防污工作給出參考依據(jù)，持續(xù)提升環(huán)保資料的處理效率[3]。

1.3 加強智能新技術(shù)融合

環(huán)境污染各項防治工作，需要借助網(wǎng)絡(luò)科技，高效獲取環(huán)境污染的數(shù)據(jù)信息，提升環(huán)境數(shù)據(jù)利用效果，保證環(huán)保數(shù)據(jù)信息的共享質(zhì)量，整改初期環(huán)保信息共享的局限問題，采取新型環(huán)境數(shù)據(jù)的傳輸方法，切實提升環(huán)保信息的傳輸速度，有效擴(kuò)增環(huán)保數(shù)據(jù)信息的共享區(qū)域，積極展現(xiàn)環(huán)保數(shù)據(jù)的環(huán)境污染整治功能。因此，環(huán)保單位應(yīng)持續(xù)更新現(xiàn)有環(huán)境污染信息的運行系統(tǒng)，加強設(shè)備功能完善，建立全面的防污平臺，確保環(huán)保資料展示的有效性，便于需求單位自行調(diào)取環(huán)保資料。

2 長汀水土污染環(huán)境整治案例

2.1 長汀縣環(huán)境整治現(xiàn)狀

土壤污染為水土污染的主要表現(xiàn)之一，在較長時間長汀縣一直較為關(guān)注水土污染的問題，且對縣區(qū)域內(nèi)的環(huán)境污染治理狠抓嚴(yán)管，周邊區(qū)域的政府單位人員同樣高度關(guān)注。從1983 年起，長汀縣區(qū)域范圍內(nèi)開展了各項水土污染整治工作，21 世紀(jì)相關(guān)組織開展了水土污染專項的環(huán)境整治工作，有效控制了長汀縣區(qū)域內(nèi)的水土污染問題，切實減少了水土污染面積。根據(jù)龍巖市人民政府官方網(wǎng)站發(fā)布的消息，2021 年1月，長汀縣污染耕地的安全利用率達(dá)91%以上，包括耕地在內(nèi)的所有污染地塊，安全利用率提升到了100%，超額完成目標(biāo)任務(wù)[6]。

2019 年開始，全縣范圍持續(xù)進(jìn)行生態(tài)改造工作。2019 年一共落實了五個生態(tài)整治項目。其一，馬尾松林土壤改造工程，預(yù)計規(guī)劃666.67 公頃，現(xiàn)已落實213.33 公頃，剩余454.34 公頃在后續(xù)時間逐步落實。其二，松材線蟲防控工程，預(yù)計整治區(qū)域1 萬畝，現(xiàn)已規(guī)劃落實。其三，組建松材線蟲防控小隊，進(jìn)行人才建設(shè)，成功清理枯死木3500 株。其四，開展?jié)竦毓こ蹋A(yù)計整治規(guī)格為9.8 公里，以汀江沿岸為主體進(jìn)行護(hù)岸工程建設(shè)，加強植物種植與補充，積極防控水土污染問題，成功治理污染方塊多達(dá)1900 個。

2.2 采取的環(huán)境整治措施

2.2.1 制度保障

結(jié)合責(zé)任制管理方法，加強水土保持監(jiān)管，組建各環(huán)境整治小隊，全面加深各部門協(xié)作能力，提升各部門通力合作的有效性[4]。各小組主要責(zé)任人員加強全縣范圍內(nèi)水土問題的梳理，統(tǒng)籌利用環(huán)境整治專項資金，加強年度各項治理方案編排，結(jié)合各小組工作職能進(jìn)行年度整治任務(wù)分解，設(shè)定可行的環(huán)境整治小目標(biāo)，確保水土流失問題的處理效果，切實改善水土質(zhì)量。在設(shè)定土壤改善、種植、污染控制各個整治任務(wù)后，結(jié)合長汀縣主要環(huán)境整治區(qū)域的特點，加強環(huán)保資料分析，保證任務(wù)分解有效。

2.2.2 科技助力

積極聯(lián)合環(huán)境整治研究院與高校，積極發(fā)揮科技優(yōu)勢，結(jié)合長汀縣區(qū)域內(nèi)的水土問題，制定精準(zhǔn)方案，深層挖掘水土流失的成因，借助新思想與先進(jìn)科技，加強治理工作推進(jìn)，給予先進(jìn)科技助力。

結(jié)合環(huán)保資料分析與處理發(fā)現(xiàn)：長汀縣發(fā)生的水土環(huán)境問題，由自然、人為多個因素共同作用形成。水土流失環(huán)境惡化，是引起長汀縣發(fā)生“火焰山”環(huán)境問題的根本因素。其一，在上世紀(jì)初期，長汀區(qū)域內(nèi)發(fā)生了多起宗派沖突事件，區(qū)域內(nèi)植被經(jīng)歷了多次破壞，形成嚴(yán)重的水土環(huán)境破壞問題，致使較大數(shù)量森林資源滅失。其二，1930 年時期，長汀縣區(qū)域內(nèi)發(fā)生較多次的砍伐、燒山，增加了環(huán)境污染的嚴(yán)重性。其三，建國初期，工業(yè)化生產(chǎn)項目，大規(guī)模的鋼鐵冶煉，排放較多的化學(xué)成分，增加長汀環(huán)境的惡化性。其四，在上世紀(jì)70年代左右，林權(quán)變動引起林地變田地的問題，縮小長汀縣林區(qū)面積。在百年間，各類環(huán)境破壞性活動，觸發(fā)了“火焰山”，對長汀縣環(huán)保工作給予警示。

2.2.3 環(huán)保資料與動態(tài)監(jiān)測使用

（1）分析水土質(zhì)量

①區(qū)域內(nèi)歷年整治效果顯著。如表1 的環(huán)保工作資料可知，長汀縣區(qū)域內(nèi)水土污染問題的區(qū)域，整體呈現(xiàn)出逐年下降的狀態(tài)。1999 年全縣范圍處于污染狀態(tài)的水土資源有653 平方千米，發(fā)展至2010 年，減少了247 平方千米，成功恢復(fù)7.96%區(qū)域的水土生態(tài)性。近年來水土整治力度加強，在2020 年，全縣范圍內(nèi)的水土污染占比降至6.12%。

表1 水土污染歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果

②水土惡化區(qū)域分布情況。結(jié)合環(huán)保資料可知：長汀縣區(qū)域內(nèi)的水土惡化問題，主要發(fā)生區(qū)域為：策武鄉(xiāng)、三洲鄉(xiāng)等丘陵部落，周邊區(qū)域尚未發(fā)生嚴(yán)重的水土質(zhì)變情況。各區(qū)縣單位，積極統(tǒng)計了水土污染的面積與嚴(yán)重程度，在智能平臺的信息傳輸下，整合成環(huán)保資料。在資料中反饋出：長汀縣區(qū)域內(nèi)含有鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)量18個，水土資源惡化較為嚴(yán)重的區(qū)域是河田鎮(zhèn)，其次是濯田鎮(zhèn)，此兩個區(qū)域的土地資源之和在長汀縣整個區(qū)域中占比20%，其中水土資源惡化占全縣水土問題的37%（1999 年）、36%（2010 年）、32%（2020 年）。結(jié)合環(huán)保資料的反饋結(jié)果，鎖定水土問題的集中整治區(qū)域，對于河田、濯田制定全方位的水土整治方案，力爭獲取優(yōu)異的水土整治效果。

（2）分析水土質(zhì)量的影響因素

①坡度因子環(huán)境作用分析。坡度因子對于長汀縣環(huán)境惡化具有重要影響，同樣是環(huán)境監(jiān)測平臺中的關(guān)鍵測算因素[5]。結(jié)合環(huán)保數(shù)據(jù)的處理結(jié)果可知：1999年、2010 年、2015 年、2020 年四個時間節(jié)點中，區(qū)域坡度均數(shù)、整體變動具有相似性，坡度均值為20 度。在坡度升高的情況下，人為干預(yù)效果有所下降，人為活動具有一定困難性。因此，在山頂區(qū)域受到的人為破壞程度最小。由此發(fā)現(xiàn)：地形因子對于環(huán)境內(nèi)水土污染的形成，具有一定作用；各類水土污染問題的形成，并不單一取決于坡度因子，可能受到其他因素的干擾，比如人為因子。結(jié)合環(huán)保數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，在環(huán)境整治、水土改善時，應(yīng)加強坡度設(shè)計，適當(dāng)增加坡度大小，減少人為破壞，發(fā)揮坡度作用，確保水土改善質(zhì)量。

②植被因子的環(huán)境作用分析。植被是改善水土環(huán)境的關(guān)鍵因素，地表植被的種植結(jié)構(gòu)、區(qū)域覆蓋面積，直接作用于水土保持效果。以植被為視角開展的研究較多，遙測植被指數(shù)能夠從多個視角展現(xiàn)出地表植被的種植情況。如果植被指數(shù)的提取具有簡易性，以時間、空間兩個參數(shù)為依據(jù)，獲取對應(yīng)的植被指數(shù)。結(jié)合環(huán)保數(shù)據(jù)資料可知：長汀縣在時間作用下，不足30%植被覆蓋、30～45%之間的植被覆蓋兩個等級，整體處于下滑狀態(tài)，1999 年不足30%的植被覆蓋在長汀縣區(qū)域占比26%，發(fā)展至2010 下滑至4.8%，在2020 年已成功消除此等級的植被覆蓋。其中，60～75%覆蓋的植被等級處于高速的增長狀態(tài)，1999 年覆蓋指數(shù)為24%，發(fā)展至2010 年為38%，在2020 年成功增長至43%。由此說明：長汀植被覆蓋獲得優(yōu)異成績，對于區(qū)域內(nèi)水土改善具有顯著作用。

（3）制定環(huán)境整治方案

針對長汀縣的環(huán)境問題，整改原有的水土改善方案，由單一治理體系，優(yōu)化成混合整治方案。多元共治方案內(nèi)容如下。

①植被覆蓋。封山林木培育、林草優(yōu)育、低效林退場、發(fā)展經(jīng)濟(jì)林果、增加果園區(qū)域等。各項環(huán)境整治工作，顯著提升了水土流失的控制效果。針對完成整治的區(qū)域，補充種植較強的綠植，比如闊葉樹，以此增強區(qū)域土壤的改良質(zhì)量，以多樣性植物方案，促進(jìn)林地生態(tài)發(fā)展，防止林地發(fā)生環(huán)境惡化問題。對于尚需改善的區(qū)域，結(jié)合環(huán)保數(shù)據(jù)內(nèi)容，鎖定整治方位，制定有效的治理方法，全面落實環(huán)境整治工作。

②工程防護(hù)。建立蓄水池，加強護(hù)岸設(shè)計，增設(shè)路網(wǎng)，以階梯式設(shè)計取代原有的林木坡度，增建防洪、輸水等工程。

③農(nóng)業(yè)循環(huán)。從草木規(guī)劃、畜牧業(yè)養(yǎng)殖、果蔬種植等方面，組建農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系，合力打造農(nóng)業(yè)循環(huán)體系，激活區(qū)域生態(tài)力量。

④構(gòu)建多層次的環(huán)境污染防治體系，補充污染治理的工作內(nèi)容。新時期環(huán)境保護(hù)給出了全新的要求，針對長汀縣現(xiàn)存的水土環(huán)境問題，需構(gòu)建多層次的污染防治體系，積極融合美麗鄉(xiāng)村的建立思想，全面整治水土流失問題，發(fā)展長汀縣的生態(tài)農(nóng)業(yè)，積極挖掘長汀縣的文化資源，共同開展水土流失的防治工作。

⑤土壤改良。結(jié)合長汀縣區(qū)域特點，林地修復(fù)工作需調(diào)整肥料類型，無需再用一般有機(jī)肥，積極引入微生物有機(jī)肥，比如解磷菌、固氮菌等。必要時使用保水菌劑，增加土壤改善效果，切實增強土壤活性，促使其積累土壤養(yǎng)分，為植物生長營建優(yōu)質(zhì)條件。結(jié)合林區(qū)土壤屬性、植物營養(yǎng)的實際需求，使用智能平臺調(diào)取土壤資料，給出有效的施肥方案，保證施肥質(zhì)量，力求精準(zhǔn)施肥。

⑥結(jié)合長汀水土污染問題，引入海綿思想，創(chuàng)建全新的水管理體系，保證水資源環(huán)保質(zhì)量。依據(jù)初期長汀區(qū)域的水污染數(shù)據(jù)，選用環(huán)保型生態(tài)磚，充分分析案例區(qū)域的環(huán)保區(qū)域，給出了環(huán)保整治方案：使用環(huán)保磚，磚材粒徑介于2.36 與3.35mm 之間；磚材中的玻璃粉質(zhì)量為1 份時，質(zhì)量占比為5wt%；疏浚泥配用3 份質(zhì)量，質(zhì)量占比約為15wt%。環(huán)保磚生產(chǎn)的性能要求，需匹配長汀水土污染防治標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)保磚的生產(chǎn)方案如表2 所示。

表2 環(huán)保磚的生產(chǎn)方案

此種生態(tài)環(huán)保磚有較強的透水性、噪音消除效果，能有效構(gòu)建案例區(qū)域的水管體系，減少污染物質(zhì)滲入地下水區(qū)域，提升案例區(qū)域的用路性能。同時，環(huán)保磚生產(chǎn)用料，是二次開發(fā)長汀區(qū)域的廢棄資源，以此減少廢棄用料對區(qū)域環(huán)境形成的不利作用，增加了廢棄用料的循環(huán)使用效果。環(huán)保透水磚的使用，能夠高效調(diào)節(jié)雨水徑流方向。當(dāng)雨水量明顯增加時，有效存儲雨水資源，提升雨水凈化效果，具有較高的環(huán)保功能。

⑦環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的有效利用。長汀區(qū)需增加環(huán)境監(jiān)測科技的投入量，結(jié)合區(qū)域內(nèi)的水土污染實況，制定有效的監(jiān)測方案，結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果，積極鎖定污染源頭，及時消除污染，保持環(huán)境保護(hù)效果，發(fā)揮環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的利用價值。物理類的環(huán)保監(jiān)測方式有：土壤檢測、噪音測試等。化學(xué)類的環(huán)保監(jiān)測方式有：輻射檢測、光熱檢測等。借助新型環(huán)保監(jiān)測科技，及時獲取污染情況，制定有效的防污策略。

（4）整治效果

①封山育林。此種環(huán)境整治措施，具有森林資源的保護(hù)實用性，是改善長汀區(qū)域水土質(zhì)量的重要措施。在封山培育期間，主要依賴林區(qū)的生態(tài)更新能力、人工培訓(xùn)等措施，加強林地更新，增加林區(qū)資源的茂密性，提升林分儲蓄能力，切實發(fā)揮蓄水固土作用。依據(jù)林區(qū)封禁程度的差異性，實行全部封閉、階段性封閉、輪流封閉等方案。借助封禁措施，增加林區(qū)生活力的挖掘效果。以人工撫育為方式，切實增強區(qū)域林地的生命活力。在1999 年，長汀縣整體水土質(zhì)量處于嚴(yán)重流失狀態(tài)，經(jīng)過封山育林后，2010 年發(fā)展成為輕度流失等級，2020 年成功解除水土流失問題。植被覆蓋區(qū)域處于顯著提升狀態(tài)。1999 年植被區(qū)域占全縣的13%，2010 年占全縣48%，2020 年占全縣的60%。由此說明：封山育林措施，獲取了優(yōu)異的水土改善成績。

②林草優(yōu)育。林草優(yōu)育是采取水保措施，對水土流失區(qū)域開展人工造林、草地覆蓋等措施，以此提升水土保持的整體質(zhì)量，作為長汀縣水土改善的關(guān)鍵措施。結(jié)合環(huán)保資料反饋的流失分布數(shù)據(jù)，進(jìn)行側(cè)重性水土改善、林木移植、草坪施工等。長汀縣使用較多的林木資源有：馬尾松、木荷、桂花等。草坪種植的類型有：香根草、胡枝子等。結(jié)合動態(tài)環(huán)境監(jiān)測資料可知：在林草優(yōu)育作用下，長汀縣整體水土流失問題獲得顯著改善，植被覆蓋區(qū)域明顯增加。林草覆蓋區(qū)占比：1999 初期占比為22.53%，2010 年初期整治后林草覆蓋面積占比為55.42%，在2020 年林草覆蓋占比趨近于70%。早期種植林木資源時，區(qū)域水土質(zhì)量欠佳，整體長勢較慢。在2010 年林木資源覆蓋面積顯著擴(kuò)增，獲得初步整治成效。

③低效林處理。對于長汀縣區(qū)域內(nèi)長勢不足、生長遲緩的林木資源，進(jìn)行高效處理，必要時退場處理，移植具有較強水土保持能力的林木資源，激活區(qū)域水土生命力。對于生機(jī)薄弱、病害嚴(yán)重的林木資源，進(jìn)行退場處理，改善區(qū)域環(huán)境，加強病害處理，在處理完成后，再進(jìn)行林木資源補充。低效林改造方法有：復(fù)壯、補植等。成效分析：低效林處理后，顯著提升植被覆蓋均值，從23%（1999 年）升至48%（2010 年）、60%（2020年），具有較強的水土改善優(yōu)勢，發(fā)揮出環(huán)保資料使用價值。

④透水磚的環(huán)保效益。案例區(qū)域引入環(huán)保透水磚構(gòu)建全新的區(qū)域輸水體系，顯著提升了區(qū)域內(nèi)的水管能效，切實達(dá)到污水分離、廢水集中管理的目標(biāo)。環(huán)保透水磚的有效利用，增加了區(qū)域內(nèi)雨水存儲能力，顯著改善了原有水環(huán)境污染問題。經(jīng)實踐發(fā)現(xiàn)：單年內(nèi)透水磚收集雨水量是區(qū)域降水量的50%，具有較高的濾水、儲水環(huán)保價值。

⑤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的使用效果。實踐中，2020 年長汀區(qū)共排查1 個污水排放點，經(jīng)過排放整治、凈水裝置引入后，消除污水排放點。由此說明：環(huán)境監(jiān)測技術(shù)實踐效果較好，可能及時精確獲取排污點位，發(fā)揮環(huán)保數(shù)據(jù)的決策功能。

結(jié)語

環(huán)保資料的合理使用，可以有效提升環(huán)境防污整治的能效。在環(huán)保資料充分利用時，應(yīng)搭建運行流暢的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管平臺，加強資料交互高速性，確保環(huán)保數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性。必要時，建立污染分析體系，制定動態(tài)防污方案，全面提升防污工作的落實能效，踐行環(huán)保工作。結(jié)合長汀縣的環(huán)境問題，積極捕獲各類環(huán)境數(shù)據(jù)信息，精準(zhǔn)鎖定水土流失區(qū)域，掌握水土流失的具體情況，給予有效的環(huán)境整治方案，發(fā)揮環(huán)保數(shù)據(jù)信息的應(yīng)用價值。