遼河流域是我國七大河流之一，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。  

但長期不合理開發(fā)導致資源破壞，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，成為我國重點治理的“三江三湖”之一。在2000年，甚至出現(xiàn)魚蝦絕跡等情況，多項指標達到劣五類標準。  

“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，實現(xiàn)遼河干流COD指標無劣Ⅴ類；2012年年底，遼河干流按地表水環(huán)境質(zhì)量標準21項指標考核，達到了Ⅳ類水質(zhì)標準。  

如何讓摘掉重污染帽子的遼河流域水質(zhì)長期穩(wěn)定達標？信息化時代，遼寧省環(huán)境監(jiān)測實驗中心在加強遼河流域水環(huán)境監(jiān)控和預報預警方面進行了一系列探索、改進和創(chuàng)新。  

自動監(jiān)測打通橫向縱向通道  

“水質(zhì)穩(wěn)定達標的前提是摸清并實時掌握遼河流域的現(xiàn)狀。”遼寧省環(huán)境監(jiān)測實驗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)測實驗中心已經(jīng)通過水質(zhì)監(jiān)測點位布設、樣品采集、水生態(tài)評級、業(yè)務化運行優(yōu)化等，初步完成了“本土化”的遼河流域水生態(tài)監(jiān)測工作。  

據(jù)了解，在原有10座水質(zhì)自動監(jiān)測站的基礎上，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)自動監(jiān)測站。從2013年至今，部分干流斷面水質(zhì)自動監(jiān)測數(shù)據(jù)一直是跨界生態(tài)補償?shù)闹匾罁?jù)，在遼河“摘帽”期間發(fā)揮著重要的預警作用。  

石敏表示，“雖然自動監(jiān)測站為遼河流域水生態(tài)監(jiān)測奠定了基礎，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)測數(shù)據(jù)還不一致，流域信息管理平臺和預警信息發(fā)布制度更是缺乏統(tǒng)一。  

“建立統(tǒng)一的水環(huán)境風險評估與預警技術平臺迫在眉睫。”石敏表示，而平臺建立的第一步便是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合問題。  

“整合也面臨重重困難，”石敏介紹說，不同時期建設的不同水站數(shù)據(jù)分布在不同平臺上，數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議不統(tǒng)一。比如國控水站隸屬國家監(jiān)管，省級難以采集接收，平臺不僅要實現(xiàn)環(huán)保部門內(nèi)部的整合，對不同時期、不同公司、不同級別管理的水質(zhì)自動監(jiān)測站進行整合，還要橫向?qū)崿F(xiàn)跨部門水質(zhì)監(jiān)測信息的整合。  

為此，遼寧省環(huán)境監(jiān)測實驗中心建設了多源數(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。不同時期、不同公司都必須嚴格按照標準開展整合工作。  

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)測實驗中心建立了統(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)境安全日常防范動態(tài)管理系統(tǒng)、水環(huán)境風險分區(qū)系統(tǒng)、水環(huán)境重點行業(yè)風險源評估管理系統(tǒng)、水污染物排放總量監(jiān)測網(wǎng)絡系統(tǒng)、水生態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡系統(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家風險源、例行監(jiān)測斷面294個、自動監(jiān)測站25個，以及相關業(yè)務信息和大量的監(jiān)測數(shù)據(jù)。此外，還包括水污染物總量數(shù)據(jù)庫、水生態(tài)數(shù)據(jù)庫、水文數(shù)據(jù)庫、植被生態(tài)數(shù)據(jù)庫等12個專題數(shù)據(jù)庫。全省水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)量已達1T左右，預估每年將以數(shù)百G速度增長。  

遼寧省環(huán)境監(jiān)測實驗室工作人員王璐為記者重點介紹了水生態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡系統(tǒng)。登錄系統(tǒng)，記者看到水質(zhì)例行監(jiān)測、水質(zhì)自動監(jiān)測、水質(zhì)生物監(jiān)測、“十一五”共性技術水生態(tài)監(jiān)測與健康評價、業(yè)務化運行水生態(tài)監(jiān)測與健康評價等模塊。具體點擊業(yè)務子模塊，可以看到水質(zhì)、營養(yǎng)鹽、藻類、大型底棲動物等各類水要素數(shù)據(jù)。  

“水生態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡系統(tǒng)更強大功能在于分析能力。”王璐說，水生態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡系統(tǒng)就像CT掃描，24小時不停地監(jiān)測、判斷，并據(jù)此開發(fā)建設了遼河流域水環(huán)境安全監(jiān)測預警平臺。  

據(jù)了解，水環(huán)境安全監(jiān)測預警平臺預警模型主要有兩類，一類是基于頻次分析的預警模型，主要根據(jù)站點污染物歷年的監(jiān)測數(shù)據(jù)推演運算；另一類是基于水質(zhì)標準的臨界值，當某一站點某種污染物監(jiān)測值接近臨界區(qū)間，系統(tǒng)便會進行報警。  

比如，系統(tǒng)每天通過對長時間序列的水自動站監(jiān)測數(shù)據(jù)進行頻度計算，建立了四級風險等級的預警閾值。當監(jiān)測數(shù)據(jù)達到不同等級預警閾值時，系統(tǒng)就會提醒工作人員關注這一斷面上游污染源排放情況，并對下游水環(huán)境質(zhì)量進行預警。“目前可以對整個遼河流域的斷面監(jiān)測數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)管理和分析。”王璐表示。  

此外，水生態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡系統(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)測網(wǎng)絡系統(tǒng)可以分享和發(fā)布遼河流域水生態(tài)監(jiān)測的研究成果，是相關部門進行動態(tài)監(jiān)控與管理的網(wǎng)絡平臺。  

實現(xiàn)突發(fā)事件預警和應急監(jiān)測聯(lián)動  

考慮到監(jiān)測人員經(jīng)常外出進行站點監(jiān)測、設備維護等工作，而且不能在同一時間去多個站點，遼寧省環(huán)境監(jiān)測實驗中心還研發(fā)了“遼寧在線水質(zhì)風險實時預測與預警系統(tǒng)APP”。工作人員可以隨時隨地通過手機掌握水質(zhì)狀況，查看水質(zhì)自動監(jiān)測站的動態(tài)水質(zhì)類別、主要污染指標、濃度等監(jiān)測數(shù)據(jù)。  

據(jù)了解，除了可以監(jiān)測外，手機預警系統(tǒng)能對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行預警模型分析，預測情況發(fā)展，明確危險事態(tài)發(fā)展的污染根源。當系統(tǒng)自動識別出水質(zhì)超標或監(jiān)測數(shù)據(jù)異常，系統(tǒng)會自動發(fā)送短信通知辦公人員，從而及時有效地降低不可預計的經(jīng)濟損失。  

在近兩年的運行期間，預警系統(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)補償數(shù)據(jù)。在2013年“8·16”洪水期間，監(jiān)控預警系統(tǒng)第一時間發(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，為管理部門及時準確地應急反應提供了技術支持。  

此外，為了實現(xiàn)突發(fā)事件預警與應急監(jiān)測聯(lián)動，遼寧省環(huán)保廳引進移動式水質(zhì)監(jiān)測車。這臺移動式水質(zhì)監(jiān)測車將所有高精尖自動監(jiān)測設備全部集成在一臺車上，包括便攜式監(jiān)測設備、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，可以自動完成水質(zhì)在線監(jiān)測分析過程中采樣、留樣、分析、數(shù)據(jù)上傳等功能。  

“整個自動監(jiān)測可實現(xiàn)無人值守，所有監(jiān)測項目能夠一小時得出監(jiān)測數(shù)據(jù)，并經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸上傳至監(jiān)測與評價網(wǎng)絡平臺，在平臺內(nèi)可查詢實時監(jiān)測數(shù)據(jù)與水質(zhì)評價結果。”監(jiān)測實驗中心相關工作人員介紹說。  

目前，遼寧已經(jīng)將移動式水質(zhì)監(jiān)測車納入遼河流域水生態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡，并通過移動式水質(zhì)監(jiān)測車將遼河流域各個監(jiān)測點位串聯(lián)在一起，真正形成一套完整的水生態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡體系，實現(xiàn)對流域的全面監(jiān)測。

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