基于大數據的環境污染趨勢評估

胡 兵

（錦州市環境監測中心站，遼寧 錦州 121000）

環境污染是指人為地向環境中排入大量污染物并超出環境自凈能力，對境造成嚴重破壞[1-3]。這導致生態環境嚴重失衡，擾亂了人們的日常生活和工作，造成生態系統失衡。為了有效解決當前嚴重的環境污染問題，有必要基于大數據來評估環境污染趨勢。本文基于大數據的環境污染趨勢評估方法，對環境污染趨勢評估算法和流程體系進行優化設計，從而有效提高環境質量。

1 城市環境污染現狀及趨勢

1.1 水污染程度和發展趨勢評估

我國不少城市面臨嚴重的工業污染，污水排放問題十分嚴重，部分居民沒有干凈的飲用水[4-5]。全國飲用水總體處于輕度污染狀態，全國十大水系中，松花江、遼河和黃河等污染情況十分嚴重[6]。

1.2 空氣污染程度和發展趨勢評估

當前，我國社會經濟迅速發展，工業化、城市化持續推進，城市建筑密度逐漸變大，機動車數量也日益增加，造成城市氮氧化物污染逐漸加重，出現霧霾的城市日益增多[7]。從東北至西北，從華北至黃淮再到江南，我國很多城市都陷于霧霾天氣中。調查發現，氮氧化物是大氣污染的元兇之一，在浙江、北京、廣東、上海、江蘇和新疆等地，氮氧化物濃度較大。

顆粒物濃度是影響城市空氣質量的重要因素，如PM2.5和PM10。但是，煤炭在我國能源結構中目前仍占據主導地位。根據國際衛生組織的報告數據，與發達國家的城市相比，我國城市的空氣質量整體較差，對比結果如表1所示。

1.3 固體廢棄物污染程度和發展趨勢評估

隨著工業企業的迅猛發展，固體廢棄物的產生量與日俱增，如不進行集中處理，廢棄物中的有害有毒成分很容易進入土壤中，造成城市土壤酸化、堿化或毒化，導致地下水被污染，對動植物的發育和生長造成嚴重的影響[8-10]。同時，城市化的推進催生出大量建筑垃圾，其在城市廢棄物中的比重較大。如果處理不當，會嚴重污染城市環境，威脅城市居民的身體健康和正常生活。

表1 我國城市和世界城市中空氣的質量進行比較

2 環境污染趨勢評估

2.1 環境污染趨勢評估算法

當前，我國正處于工業高速發展階段，環境污染因素復雜多樣，污染形勢十分嚴峻。目前，我國很多地方出現資源短缺、生態環境破壞等問題。

為有效解決城市污染問題，有必要對城市環境污染趨勢進行科學評估。測評時，設環境污染程度歸一化處理參數為δ，環境影響因素在污染程度中的權重向量為i，環境污染處理成功率為n，對污染濃度En進行計算，公式如下：

然后對環境污染趨勢G進行評估計算，由于施工過程中會受到很多外部因素影響，設測評結果影響率為r，環境估算方法如下：

利用式（1）和式（2），人們可以對環城市境污染程度和趨勢進行計算，設計環境管理測評體系。結合以上算法，人們可以對環境污染趨勢進行估算，從而達到有效控制環境污染的設計目標。

2.2 環境污染評估體系設計

隨著大氣污染物的持續排放，當前污染物排放總量已遠遠超出環境容量，導致霧霾天氣時有發生。為了科學評估環境質量，我國將可吸入顆粒物含量列為空氣污染考核的重要因素。為了妥善解決環境問題，人們需要精準評估環境污染趨勢。因此，筆者對環境污染趨勢評估算法進行優化設計，并對環境污染進行評估，以期更好地處理當前日益嚴峻的環境污染問題。為了采集和處理環境污染數據，有效評估城市污染情況，結合前文算法，筆者設計了環境污染評估體系，其流程如圖1所示。

圖1 污染評估系統處理模塊設計

對比預期結果時，一旦發現采集的污染數據超出正常指標范圍，就說明該污染物的濃度超標。該功能可以自動檢索并定位高污染區域，精準快速地傳輸數據信息。

3 結語

信息時代，社會經濟中產生的數據量越來越大，人們獲取數據的渠道也不斷增加，數據處理能力越來越強。作為一種新興技術，大數據在海量數據的收集、整理與分析中發揮不可替代的作用。目前，大數據在生態環境領域獲得廣泛應用，人們也可以將其應用在環境污染趨勢估算中。基于大數據，筆者對當前城市環境污染趨勢進行有效評估，并優化了環境污染評估體系，以期實時監控環境變化，提高環境監測水平，保護生態環境。