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盘点那些让人眼前一亮的环境监察执法新技术

http://www.water.hc360.com2017年01月11日09:24 来源:环境保护T|T

    慧聪水工业网 伴随着城镇化建设的快速推进,城镇区域环境问题不断涌现。公众环保意识普遍增强,环境权益诉求剧增。新形势下,如何提高环境监察执法能效,成为摆在环保部门面前的重大课题。为使环境监察执法工作更好地适应新形势下环境保护工作的要求,《环境保护》杂志社特举办“第五届《环境保护》年会——环境监察工作创新研讨座谈会”。会上,中国-东盟(上合组织)环境保护合作中心国冬梅研究员、IBM中国研究院尹文君博士、美国环保协会秦虎博士分别对三维荧光指纹技术、卫星遥感大数据分析技术、谷歌街景车技术在环境监察执法中的应用发表了精彩演讲。

    天网恢恢疏而不漏水质指纹为污染留证

    由中国-东盟(上合组织)环境保护合作中心与清华大学等单位联合研发的三维荧光指纹技术利用低浓度下,荧光强度与分析物质含量线性正相关的特点来测量荧光化合物的浓度。每种荧光化合物受到特定波长的激发光照射后,会诱导发出荧光。化合物荧光的激发和发射波长以及荧光曲线的形状是独一无二的,可以用来作为身份识别的可靠依据,同时荧光曲线的峰强度可以确定化合物的浓度。荧光强度以等高线的方式表现在激发光——发射光波长的平面上,能直观地提供任何激发光——发射光波长所对应的荧光强度信息。由于三维荧光光谱与水样具备唯一对应的特点,就像人类的指纹一样。因此,水样的三维荧光光谱又被称为“水质指纹”。

    根据三维荧光指纹技术研发的水污染预警溯源仪可以有效判断污染类型,并根据设定的预警阈值进行自动报警,同时可自动保留污染水纹,作为污染源查证的证据与鉴定的依据。

    目前三维荧光水质指纹技术已成功应用于跨界水环境责任界定技术研究;饮用水水源地、地表水体重要控制断面水质监测预警;工业园区污染源管理;排查偷排漏排污染源、社会环境监测机构监管、海洋溢油来源解析等领域。

    环保+大数据为监察执法插上“智慧”的翅膀

    在环境监管领域,特别是大气环境监管领域如何利用大数据技术?IBM中国研究院尹文君博士在“环境监察工作创新研讨座谈会”上介绍,IBM现在已转型成为大数据公司,在中国拥有4km×4km未来15天的气象数据。众所周知,在没有云、雾、霾遮挡的条件下,卫星遥感能监测到很多数据,而在重污染天气,卫星数据往往会受到较大限制。我们将气象数据引进来,能在一定程度上消除霾的影响,比较精准地预测重污染天气。同时我们开发了多卫星融合技术,最多时候用到17颗卫星,把这些卫星放到一起,分辨率会大大提高。

    下一步我们将进一步提升网格的评估体系,一方面考虑浓度变化高值区域的评估,基于人工智能网络进行筛选,重点检查小散乱或违规企业。逐步把更多的污染源数据收集起来,真正实现天、地立体的大数据整合体系,从而为国家层面、区域层面的污染防治和环境监管提供支持。另一方面,结合垂直管理思路,从城市级别往下到更清晰的网格化,现在全国已有很多地方实行城市网格化管理,这是一个好契机,希望能借此找到更好的办法支撑我国的环境监察执法工作。

    移动设备绘制污染地图健康出行也快有“最佳路线”

    这个技术的主要目标很简单,就是用低成本方式实现更精细化的监测。美国环保协会秦虎博士在“环境监察工作创新研讨座谈会”上介绍“利用谷歌街景车绘制污染地图与识别污染源”的技术时表示,通过实验车和谷歌车搭载不同的监测设备,实现风速风向、污染物浓度、地理位置三类数据的采集。在进行数据采集时,需要对参数进行设计,比如采集地点选择、车速设计等。由于不确定因素及技术限制,一般会安排2次以上的采样。根据实验测算,只跑一次样,漏采的几率可能达到20%以上,而跑三次以上的漏采率会降低到6%。街景车跑完以后可以形成可视化地图,识别出污染物不同浓度分布,从而可以判定污染设施排放情况。

    对于污染排放量的计算,主要基于控制实验,设定人为排放源和排放浓度。计算结果大多是定义区间值,分为低泄漏、中泄露、高泄露等。当然,把这个直接作为执法依据还不够精准,但对于及时发现问题、调整执法理念有较大帮助。过去环保执法都是执法人员亲自去现场获取数据,现在要转变为企业安装设备,对监测数据进行报告,实现自我监管。

    谷歌街景车采集的数据可用来做污染源识别,并对污染源进行控制;如果采集的是环境方面的信息,可以做一些健康方面的分析,如不同地区、居民小区面临的空气污染影响;不同出行路径的空气质量数据,从而为公众提供健康出行的最佳路线参考;同时可以帮助城市做空间规划,辅助进行社会宣传方面的工作。

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责任编辑:童志威

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