珠江流域水環境監測與智慧化管理策略

譚錦華

佛山市三水生態環境監測站 廣東 佛山 528100

在社會經濟發展中，工業化、城市化等人類活動更加密切，對珠江流域水環境生態造成了巨大影響[1]。珠江流域水質質量變差、水體污染事故增多、飲用水安全隱患產生等問題越來越多，直接影響到人們生產、生活等[2]。在生態文明建設提出后，我國更加關注水環境污染防治，按照流域實施綜合治理成為我國經濟高質量發展的重要舉措[3]。通過對珠江流域水環境監測后，可以獲取水體的污染情況，也可以分析污染物質的成分，有助于確定污染源，制定針對性的污染防治措施；也可以動態化監測珠江流域水體水質變化趨勢，可以從整體層面制定出污染防治方案，有效提升珠江流域水體水質[4]。在科學技術發展中，針對水環境的管理工作逐步從人工管理模式轉變為信息化管理，使用了大量先進的技術手段，如物聯網、大數據、云計算、人工智能等，促使珠江流域水環境智能化管理方式形成，能夠實現流域內生態系統的穩定，也可以提升生態環境監管水平[5]。但是，在智慧化應用過程中，主要集中在綜合管理層面上，在具體業務落實上存在精準化、服務化等困難。因此，這要求從珠江流域水環境監測和智慧化管理過程進行分析，制定出科學合理的智慧化管理方式，有利于實現流域水環境生態穩定發展。

1 珠江流域水環境監測管理中存在的問題

1.1 缺乏合理管理體制，制約綜合管理作用發揮

根據我國當前實施的環境保護法律法規，環境部門承擔污染防治的監督管理工作，但是在水資源管理過程中，需要按照級別進行劃分，先實施統一管理制度，分不同部門落實相應的工作，由國務院水利單位承擔全國范圍的水資源管理工作?；诹饔蚋囿w現了地理單位，但更是非常復雜的生態系統，水資源和其他自然資源是存在重大差異的，有著整體性和系統性的區別，實施該制度后導致水環境和水資源二者彼此獨立，將二者分別由水利部門和環境保護部門分別負責，導致二者在職能發揮中是存在交叉的，也存在部分職能重疊，難以發揮綜合管理的作用。

1.2 缺乏完善管理體系，影響水環境保護

從現有環境保護部門進行分析，基本都設置了相應環境監測部門，但是沒有對監測部門負責區域進行合理劃分，也沒有將相應的流域監測任務劃分給不同的環境監測部門，更多監測部門只對部分江河湖泊等方面進行檢測，大部分環境監測部門只對本地區域水質情況進行監測。水利部門雖然也具有相應的職權，但是只是開展水文監測和水質監測，環境監測指標更多是側重于水資源層面，基本上沒有辦法協調使用。

1.3 缺乏統一標準，難以實現綜合利用

在水資源監測過程中，基本上水利和環境保護部門都可以發揮作用，但是二者所使用的監測標準是不同的，使用的監測網絡也是不同的，在運行過程中彼此間獨立自主，基本上沒有產生交集，也沒有統一的監測標準，導致監測結果缺乏代表性、系統性，也沒有辦法對各級部門進行協調，導致很多重復監測過程出現，制約了監測效率和質量，也浪費了政府部門資源。并且，二者部門在監測過程中，所使用質量體系是不同的，所產生的監測數據差異性明顯，評價方式也不同，在協同使用過程中，基本上無法綜合利用。

2 珠江流域水環境監測管理的措施

2.1 構建協調管理機制，實現綜合治理作用

在珠江流域水環境監測過程中，需要充分發揮水利、環境保護等兩個部門的作用，應當構建協調管理機制，實現綜合治理作用。通過環境保護部門進行主導，密切聯合水利部門，按照珠江流域為單位，對該區域成立水環境監測質量管理委員會，全面負責整個流域的水環境監測工作，有效提升工作效率和質量。該組織結構中有環境保護部門、水利部門、各個地方水利和環境部門組成，也會邀請相應的第三方技術專家組成，從而提升水環境監測的質量。通過定期具備相應的溝通會議，將監測過程存在的各類問題提出，協商制定科學合理的防治辦法。另外，實施相應水環境監測質量考核機制，定期對水質情況進行評估，從而對珠江流域水環境綜合治理工作提出指導意見，有效保障珠江流域水環境的生態平衡。因此，在珠江流域水環境監測過程中，要認識到水利部門和環境保護部門所發揮出的不同作用，要采用科學合理的方式對二者進行整合，充分發揮出現協調作用，逐步推動綜合治理作用體現，以此實現水環境的穩定發展。

2.2 整合監測網絡，提升綜合治理能力

在珠江流域水環境監測過程中，需要充分發揮水利、環境保護等兩個部門的作用，加快整合監測網絡，提升綜合治理能力，對兩個部門監測過程所獲取的信息資料進行統一，并且對二者工作職能進行劃分，由環境保護部門負責水質監測工作，水利部門負責水量監測工作，針對珠江流域內比較重要的河段或者區域中，應該使用智慧化監測信息平臺，從而讓水利部門、環境保護部門所獲取的數據資料實現共享，避免出現重復監測。在對現有網絡渠道進行利用中，也要對重點水段、污染源產生區域等加大監測力度，對主要污染物進行進一步分析，有效提升流域水環境監測網絡的完善，從而增強綜合治理能力。因此，在珠江流域水環境監測過程中，要重視二者不同的作用，雖然二者在水質監測過程中，所體現的目的性不同，獲取不同的數據資源，但是都能夠對水資源監測過程產生影響，這需要將二者數據進行收集、整理、分析等，有利于提升珠江流域水環境的質量。

2.3 統一監測體系，增強綜合治理質量

在市場經濟發展中，國家、社會層面對水環境污染問題更加重視，促使水環境和水資源保護工作的不斷加強，水環境監測工作任務越來越多，政府職能部門的監測機構由于人員編制的局限性，不可能同步發展壯大，在一些流域的水環境監測工作中，讓政府職能部門之外的監測機構參與進來，可以有效發揮社會組織機構的監測作用，能夠對水環境監測體系進行完善。因此，完善水環境監測管理制度，應該是環境保護部門和水利部門共同努力。水質監測相關國家標準由環保部牽頭制定并完善，制定統一的管理制度和技術標準，適用于珠江流域水環境水質監測質量管理，建立社會監測機構監測質量監督考核體系，由水利部牽頭制定和完善水量監測相關國家標準，制定統一的管理制度和適用于珠江流域水資源水量監測質量管理的技術標準，形成統一的標準、統一的流域水環境監測質量管理體系，協同推進流域水環境監測任務的完成。因此，針對當前珠江流域水環境監測過程中，應當要發揮水利部門和環境保護部門的作用，要認識到二者部門的不同點，也要分析出二者可以在綜合治理過程發揮的作用，應該構建統一的監測體系，逐步提升綜合治理質量，有利于推動珠江流域水環境監測過程，也可以保障當地經濟實現高質量發展。也要注意到水環境監測工作，僅僅依靠政府部門是不夠的，還需要借助到社會資源的使用，可以有效完善水環境監測體系，有效提升監測質量，也可以推動綜合質量水平提升，以此實現水環境保護目標。

3 珠江流域水環境智慧化管理策略

目前，珠江流域水環境智能化管理基本上形成了珠江流域水時間趨勢序列圖，能夠呈現出水環境基礎數據，也有相應的智慧化管理功能。但是，在具體使用中，在多角度監測感知分析、小流域判斷指標、水質目標模擬等方面，沒有很好體現出智慧化功能，和應用過程所需要的還存在很大差距。在后續建設過程中，應該重點圍繞珠江流域水環境監測、污染問題認別、耦合數據分析、可視化等方面做出進一步探索，有利于充分發揮珠江流域水環境智慧化管理的作用，有利于從珠江流域水環境管理從數字化治理到數字化智慧管理。

3.1 增強監測感知力度，實現生態數據標準化獲取

在具體應用中，應該依托當前珠江流域水環境監測網絡系統，逐步對信息管理平臺進行優化，實現水環境監測數據高效共享，也可以制定出珠江流域水環境防治標準參數，能夠依托系統功能對相應監測過程進行數字化體現，也可以對相應數據資料進行實時更新。加大多層面遙感數據獲取，結合珠江流域生物種類監測體系、環境污染風險排查等過程獲取的數據資料，能夠對珠江流域水環境各類業務需求提供相應的數據供給。也可以對數據信息進行二次開發，產生出面向不同需求的數據資源產品，有利于擴大數據共享服務。

3.2 構建立體化監測體系，實現水環境可視化

在應用智慧化管理系統中，應該對現有的珠江流域水環境智慧化管理平臺進行升級，逐步實現綜合化呈現，既可以利用不同階段的生態數據實現可視化，也可以對水環境情況的形成過程模擬化，還可以對珠江流域各個干線進行虛擬呈現，也可以對當前實現防治成果呈現，從而針對不同層次、不同標準、不同區域等實現不同的可視化體系。這要求在實際過程中，應該加大各類信息技術的使用，如3s技術、數據孿生可視化技術、GIS技術等，能夠體現出亞米級分辨率，從而構建整個珠江流域的水環境可視化場景，能夠對水體環境進行直觀性呈現，也可以模擬珠江流域未來水體質量發展趨勢。因此，在智慧化管理過程中，能夠對珠江流域水環境進行立體化呈現，可以大大節約相應的人力資源，針對不同監測過程是不需要人工進行，有效提升水環境監測和管理效率，也可以增強管理質量，促使水環境生態穩定發展。如圖1和圖2所示，通過對二者功能性進行整合，形成了地表水水質預報預警系統，其中包括但不限于補充流域地表水水質狀況、預報預警內容、水文水質動態監測信息、水文水資源基礎信息、水質監測信息、水質預報預警及可視化等，并且接入智慧環保監管平臺。結合這兩個系統可以動態化對珠江流域水環境入河排污口、污水管網、珠江區域重點排污企業等進行樣品實時收集和分析，逐步健全指紋圖譜庫，有利于對珠江流域水質分布狀況進行有效掌握，也可以對珠江流域水體水質進行預測，有利于發揮出智慧化監測功能。如果污染事故發生，可以利用現場巡航監測、 管網排查、特征圖譜比對等方法，科學合理、精準定位、快速查找污染源頭，以此為環保部門執法監督做出依據。因此，珠江流域水環境智慧化管理實施后，能夠充分利用預警體系對水質變化進行分析，及時對突發事故進行處理，逐步實現精準治污。

圖1 地表水水質預報預警系統

圖2 地表水水質預報預警系統平臺

3.3 增強風險模擬能力，實現污染溯源功能

在珠江流域水環境智慧化管理體系中，可以充分發揮大數據技術、云計算、ai技術、遙感數據等，深刻使用分析方法，可以對當前水環境污染問題進行認別，降低人為工作的低效性。通過對珠江流域水環境質量情況進行動態化模擬，能夠對污染情況進行預測分析，也可以及時發布污染物質超標提醒，從而可以找出污染物質來源。結合珠江流域水環境建立相應的污染成因分析模型，對當前水環境管理區域進行分級，針對不同區域存在的污染物質進行分析，找出污染產生的原因，有效對污染問題進行治理。根據污染物質影響范圍和轉移趨勢，可以找出污染物發展趨勢，也可以從數據收集過程逐步到水質檢監測預警，以此實現水環境污染防治的閉環管理。因此，珠江流域水環境實施智慧化管理后，能夠有效對相應污染事故進行精準防治，也可以找出相應的污染源頭，有利于全面提升珠江流域污染治理質量，保障區域水質情況穩定運轉，以此實現珠江流域水環境生態穩定。

3.4 研發智能化管理工具，實現管理水平提升

針對當前珠江流域水環境監測管理，應該結合管理過程的需求，利用各類科學技術，逐步研發出水質分析工具、流域水量計算工具、生態環境質量工具、污染物含量工具、水質污染影響工具等，能夠針對不同需求實現在線計算，可以有效呈現出當前珠江流域水環境質量情況。通過結合珠江流域地理位置環境信息，可以對相應圖表數據進行完善，也可以對圖表進行在線管理，能夠針對不同水環境問題制定出專題圖表，也可以按照管理人員需求生成針對性的圖表，從而滿足不同工作的需求，以此實現智慧管理水平提升。

4 結束語

在市場經濟發展中，水環境生態治理更加重要，能夠保障國民經濟實現可持續發展。這需要對傳統珠江流域水環境管理過程進行分析，逐步改變傳統水環境監測方式和管理方式，加大科學技術使用，將大數據、云計算、物聯網、智能化技術等加快應用到水環境管理中，從而提升珠江水環境監測水平，也可以用增強管理水平。因此，珠江流域水環境在管理過程中，要充分關注時代發展趨勢，加大智能化技術的使用，滿足水環境監測和管理的需求，以此實現水環境質量提升，保障國民經濟得以高質量發展。