區(qū)域生態(tài)環(huán)境水污染的監(jiān)測(cè)與協(xié)同控制技術(shù)

韓康達(dá)

（北京中瑞環(huán)泰科技有限公司，北京 102628）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，也因此帶來了十分嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，導(dǎo)致水環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，讓水環(huán)境污染逐漸成為跨區(qū)域的水污染問題，也相應(yīng)增加了水污染治理的難度，若無法采取合理的治理技術(shù)，則可能導(dǎo)致水污染問題逐漸成為跨區(qū)域和跨流域的公共性事件?，F(xiàn)階段，我國(guó)正積極致力于水污染治理，然而，由于地區(qū)水環(huán)境承載力水平存在一定限制，難以達(dá)到良好的水污染總量控制效果。此外，由于水環(huán)境系統(tǒng)具有一定的不確定性，也相應(yīng)增加了水環(huán)境管理工作中的污染物排放總量分配難度，為此，要求積極設(shè)計(jì)合理的區(qū)域生態(tài)環(huán)境水污染監(jiān)測(cè)及協(xié)同控制技術(shù)，以提升監(jiān)測(cè)及控制技術(shù)的應(yīng)用效率。

1 水污染防治規(guī)劃

依托于水污染防治規(guī)劃，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于水環(huán)境和人類經(jīng)濟(jì)的充分協(xié)調(diào)，以達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)管理效果，讓人類社會(huì)得以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，受到了人們的廣泛關(guān)注。現(xiàn)階段，我國(guó)在水污染防治工作中普遍將水質(zhì)環(huán)境管理作為主要的工作目標(biāo)，需要結(jié)合具體的水質(zhì)原理進(jìn)行分析，并將其作為主要的發(fā)展原則，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于不同污染要素的充分協(xié)調(diào)，整合自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等多種污染要素，以確?？梢詮臅r(shí)間和空間等多個(gè)維度上實(shí)現(xiàn)環(huán)境排污治理，切實(shí)降低環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)，讓人類環(huán)境得以與社會(huì)和經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展。

開展水污染防治，要求積極落實(shí)前期預(yù)防和中后期治理措施，以達(dá)到系統(tǒng)化的水污染防治效果，便于及時(shí)監(jiān)測(cè)出水污染前期危害問題，并實(shí)施高效預(yù)防。一般而言，水污染系統(tǒng)較為復(fù)雜，包含了多種不同的經(jīng)濟(jì)主體，涉及了多方利益，可能出現(xiàn)嚴(yán)重的問題，也因此增加了水污染防治工作的難度，要求積極開展系統(tǒng)化的水污染防治措施，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于水污染的協(xié)同控制。

2 區(qū)域生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)及協(xié)同控制

2.1 含義

污染物普遍具有流動(dòng)性和擴(kuò)散性的特點(diǎn)，由于其中某類污染物所引發(fā)的污染往往不會(huì)局限在單一的城市或省份中，而是會(huì)表現(xiàn)出顯著的區(qū)域化擴(kuò)散特點(diǎn)，同時(shí)，不同地區(qū)的生態(tài)環(huán)境污染普遍是由于本地污染物排放及外地輸入性污染所引起，為此，要求結(jié)合區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境實(shí)際，協(xié)同開展區(qū)域生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)和控制，方可實(shí)現(xiàn)良好的生態(tài)環(huán)境治理效果[1]。

開展區(qū)域水污染協(xié)同治理，要求針對(duì)各項(xiàng)工作內(nèi)容實(shí)施充分協(xié)調(diào)，以達(dá)到良好的治理效果。需要積極關(guān)注不同經(jīng)濟(jì)主體之間的關(guān)系，通過充分的協(xié)調(diào)合作機(jī)制，打造協(xié)調(diào)的結(jié)構(gòu)功能機(jī)制，讓各個(gè)經(jīng)濟(jì)主體得以實(shí)現(xiàn)高度統(tǒng)一。實(shí)施協(xié)同控制，要求構(gòu)建良好的協(xié)調(diào)機(jī)制，讓各個(gè)主體得以實(shí)現(xiàn)良性互動(dòng)和協(xié)調(diào)發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)常態(tài)化治理。

2.2 水污染防治協(xié)同機(jī)制的意義

2.2.1 促進(jìn)區(qū)域融合

由于水流的流動(dòng)十分隨意，但是行政區(qū)劃的標(biāo)準(zhǔn)卻較為固定，在一定程度上增加了水污染治理的難度，需要進(jìn)行跨區(qū)域水污染治理，在此過程中往往需要耗費(fèi)大量的治理成本，不利于政府部門做出集權(quán)化決策。由于水污染防治工作內(nèi)容十分復(fù)雜，且行政區(qū)域人員普遍著眼于自身利益，未能充分關(guān)注整體區(qū)域利益，限制了水污染防治協(xié)同治理機(jī)制的協(xié)同發(fā)展，難以突破傳統(tǒng)行政區(qū)域劃分的局限性，導(dǎo)致不同的行政區(qū)域難以融合，無法在降低水污染治理難度的基礎(chǔ)上削弱企業(yè)治理成本。

2.2.2 強(qiáng)化部門溝通

現(xiàn)階段，盡管財(cái)政主管機(jī)構(gòu)已經(jīng)明確了具體的財(cái)政部門資產(chǎn)管理職責(zé)，但是仍然存在不同程度的職責(zé)權(quán)限不對(duì)應(yīng)的問題，導(dǎo)致管理交叉風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高，不利于進(jìn)行水資源資金整合，導(dǎo)致不同部門之間頻繁出現(xiàn)資金糾紛，爭(zhēng)搶交叉治理資金的行為頻發(fā)，同時(shí)，各機(jī)構(gòu)之間頻繁出現(xiàn)推諉的行為，導(dǎo)致只能采取真空交叉治理的手段實(shí)施管控，也因此限制了水污染治理的發(fā)展。

要積極構(gòu)建水污染防治協(xié)同機(jī)制，針對(duì)國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)及公共事務(wù)實(shí)施綜合管理，方能切實(shí)促進(jìn)不同企事業(yè)單位的溝通和交流。要針對(duì)政府資金進(jìn)行高效管理和合理分配，分散政府部門所承擔(dān)的壓力，方能促進(jìn)不同職能部門之間的交流，以形成管理合力，建立協(xié)調(diào)的良性互動(dòng)機(jī)制。

2.2.3 促進(jìn)大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用

現(xiàn)階段，大數(shù)據(jù)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)都尚未完全發(fā)育成熟，也相應(yīng)影響了水污染治理的效果，不利于提升水污染治理的安全性。同時(shí)，因?yàn)榇髷?shù)據(jù)技術(shù)尚未與其他產(chǎn)業(yè)及政府管理機(jī)制實(shí)現(xiàn)充分融合，在一定程度上限制了水污染大數(shù)據(jù)的滲透，使其難以全面應(yīng)用于水資源環(huán)境污染監(jiān)測(cè)工作中。

我國(guó)目前主張利用大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)開展水污染治理，以確?？梢匀嬲细黝愃廴緮?shù)據(jù)，構(gòu)建協(xié)調(diào)高效的水污染管理機(jī)制，以發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，全面應(yīng)用GPS技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、電子遙感設(shè)備，構(gòu)建完善的數(shù)據(jù)平臺(tái)，以提升數(shù)據(jù)收集效率，讓河道水質(zhì)情況和信息得以實(shí)時(shí)展現(xiàn)在數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，讓各個(gè)監(jiān)測(cè)主體得以實(shí)現(xiàn)充分統(tǒng)一，以深刻落實(shí)政府決策。

2.2.4 提升公眾參與意識(shí)

水污染治理難度越高，則治理有效性也就越低，由于未能做好合理的資源配置，可能直接影響水污染治理的有效性。同時(shí)，因?yàn)樗扇〉奈廴局卫頇C(jī)制仍然有待完善，也因此增加了政府官員的瀆職風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致政策執(zhí)行行為過于隨意。為此，需要積極構(gòu)建水污染協(xié)同控制機(jī)制，方可切實(shí)提升公民的參與意識(shí)，以轉(zhuǎn)化治理機(jī)制過于單一的問題，提高水污染治理整體質(zhì)量。要求政府部門積極開展與企業(yè)和社會(huì)群體的合作和溝通，充分調(diào)動(dòng)科研調(diào)動(dòng)的因素，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的協(xié)同治理，以充分展現(xiàn)政府和公眾的主導(dǎo)價(jià)值，便利群眾生活，讓跨區(qū)域的公共性問題得以全面解決。

3 區(qū)域生態(tài)環(huán)境水污染監(jiān)測(cè)區(qū)域

一般采取GIS技術(shù)進(jìn)行生態(tài)環(huán)境水污染監(jiān)測(cè)，其具體監(jiān)測(cè)流程如圖1所示。

圖1 GIS技術(shù)背景下的地下水污染監(jiān)測(cè)

由于水污染通常表現(xiàn)出隱蔽性的特點(diǎn)，因此增加了水污染監(jiān)測(cè)工作的難度。以GIS技術(shù)為支持，可以爭(zhēng)取良好的水污染監(jiān)測(cè)效果，實(shí)現(xiàn)可視化建模，以便深刻把握水污染的機(jī)理及其遷移規(guī)律。

需針對(duì)水環(huán)境中的污染物及沉積物空間遷移情況實(shí)施模擬，以促進(jìn)模擬結(jié)果準(zhǔn)確性提升，此外，要求在開始模擬前做好區(qū)域水流模擬工作。以上述分析結(jié)果為依據(jù)，結(jié)合一維水質(zhì)模型實(shí)施計(jì)算，同時(shí)，統(tǒng)一納入河流流速、衰減系數(shù)及污染物排放濃度等多項(xiàng)指標(biāo)，利用空間插值法展開對(duì)于地下水污染水平的分析，以確定未知檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)際污染水平，并以此為前提，利用空間信息查詢的方式進(jìn)行區(qū)域?qū)傩圆樵?，以確定具體的區(qū)域?qū)傩孕畔?，達(dá)到良好的污染源監(jiān)測(cè)效果。

4 區(qū)域生態(tài)環(huán)境水污染協(xié)同控制

4.1 區(qū)域生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃

（1）如果某區(qū)域內(nèi)的生態(tài)水環(huán)境出現(xiàn)了嚴(yán)重污染，則要對(duì)區(qū)域內(nèi)的水環(huán)境實(shí)際特點(diǎn)展開實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)施協(xié)同管控。對(duì)區(qū)域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)情況實(shí)施區(qū)劃處理，針對(duì)具有相似風(fēng)險(xiǎn)的單元實(shí)施細(xì)致劃分，以確定具體的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，并采取合理的排序方式，結(jié)合具體的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)排序。借助有效的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別手段可以切實(shí)規(guī)避環(huán)境污染問題，降低生態(tài)環(huán)境被破壞的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)，讓流域區(qū)域內(nèi)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平得以切實(shí)保障，以提升經(jīng)濟(jì)發(fā)展的安全性。為達(dá)到精準(zhǔn)的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別效果，要求積極構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系，以構(gòu)建完善的區(qū)域生態(tài)分區(qū)指標(biāo)機(jī)制，提升生態(tài)環(huán)境水污染的協(xié)同治理效果。

（2）具體的區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系內(nèi)容如下：①針對(duì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源特性進(jìn)行分析，結(jié)合事故發(fā)生率和危險(xiǎn)物質(zhì)的數(shù)量及危險(xiǎn)程度，確定相應(yīng)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；②明確區(qū)域內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)受體狀態(tài)，即分別確定人體健康風(fēng)險(xiǎn)、敏感保護(hù)目標(biāo)及水生生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；③確定區(qū)域內(nèi)的損失及風(fēng)險(xiǎn)抵消情況，明確水污染所帶來的社會(huì)影響情況，分析其風(fēng)險(xiǎn)是否可以與自身因子和應(yīng)急因素相抵消。

（3）結(jié)合上述風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系進(jìn)行污染物分析，以確定其在進(jìn)入水體后的風(fēng)險(xiǎn)情況，隨著污染物的持續(xù)移動(dòng)和大幅稀釋擴(kuò)散，可能相應(yīng)影響污染物的濃度，為此，要求針對(duì)上述指標(biāo)進(jìn)行量化處理，以確定具體的事故影響范圍，將污染物濃度降低到安全區(qū)域范圍內(nèi)。借助對(duì)污染物濃度的風(fēng)險(xiǎn)，可以明確事故風(fēng)險(xiǎn)情況，并將其與事故泄漏水平相聯(lián)系，進(jìn)而確定危險(xiǎn)物品儲(chǔ)備所帶來的實(shí)際危害。

4.2 風(fēng)險(xiǎn)性指標(biāo)量化

利用上述預(yù)處理方法，同時(shí)，結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)水平進(jìn)行區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分，可以實(shí)現(xiàn)與風(fēng)險(xiǎn)源模糊評(píng)價(jià)指數(shù)的充分對(duì)應(yīng)，并將其分成四個(gè)不同層次?，F(xiàn)結(jié)合上述四個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值及模糊矩陣情況進(jìn)行模糊矢量計(jì)算，以確定不同風(fēng)險(xiǎn)源的實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)，達(dá)到量化處理不同風(fēng)險(xiǎn)性指標(biāo)的目的，為后續(xù)開展水污染協(xié)同控制工作奠定基礎(chǔ)，如圖2所示。

圖2 指標(biāo)量化過程圖

4.3 協(xié)同控制模型構(gòu)建

（1）結(jié)合上述綜合分區(qū)的內(nèi)容，針對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)實(shí)施量化處理，分析其結(jié)果，并以此為前提開展高效的水污染協(xié)同控制治理，深入落實(shí)典型的區(qū)域總量控制制度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于控制指標(biāo)的合理分配，使其得以平均分配到下級(jí)機(jī)構(gòu)中。要求相關(guān)環(huán)境管理機(jī)構(gòu)在實(shí)際管理階段充分關(guān)注區(qū)域總體目標(biāo)，并將其視作使用者的設(shè)計(jì)排放上限，讓使用者據(jù)此制定合理的生產(chǎn)計(jì)劃，并以此為基礎(chǔ)，不斷降低環(huán)境總量指標(biāo)。因此，需要排污單位積極采取合理的污染治理措施，綜合利用減產(chǎn)、優(yōu)化生產(chǎn)工藝、提升污染治理水平等手段，降低污染排放量，同時(shí)，也可以借助排污權(quán)交易的手段爭(zhēng)取更多的排放指標(biāo)，與此同時(shí)，則可能嚴(yán)重影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，引發(fā)二次補(bǔ)償問題。對(duì)于區(qū)域水環(huán)境系統(tǒng)而言，其中的水體納污水平可能在一定程度上受到徑流量的影響，為此，可以大致將排放總量指標(biāo)分配問題概括為兩階段隨機(jī)規(guī)劃問題，以確?？梢栽谖廴疚锟偭靠刂频谋尘跋?，爭(zhēng)取最大化的區(qū)域經(jīng)濟(jì)效益。

（2）為確定處于不同概率背景下的水污染差異情況，要求在相應(yīng)的時(shí)段內(nèi)分別設(shè)定具體的徑流量情景，充分關(guān)注水環(huán)境納污能力在不同時(shí)期和階段的差異性，關(guān)注納污改善工程的應(yīng)用實(shí)效，明確其在不同水功能區(qū)的適用性和效率。因此，可以采取兩階段隨機(jī)規(guī)劃的方式，積極構(gòu)建納污能力分配模型，以達(dá)到良好的排污單位總量控制效果，針對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)實(shí)施合理分配，以便更好應(yīng)對(duì)不同背景下的兩級(jí)削減問題，同時(shí)，構(gòu)建系統(tǒng)的區(qū)域污染物總量分配方案，以促進(jìn)水環(huán)境納污水平提升。

（3）要求在水環(huán)境污染治理的過程中積極關(guān)注其納污水平，并據(jù)此確定所需治理的實(shí)際范圍和力度，以達(dá)到良好的生態(tài)環(huán)境治理效果。

5 結(jié)束語(yǔ)

設(shè)計(jì)了一種專門的區(qū)域生態(tài)環(huán)境水污染監(jiān)測(cè)及協(xié)同控制技術(shù)，借助該技術(shù)可以讓水污染監(jiān)測(cè)工作的準(zhǔn)確性得到充分提升，以降低環(huán)境水污染的風(fēng)險(xiǎn)，更好適應(yīng)水污染監(jiān)測(cè)及協(xié)同控制技術(shù)的設(shè)計(jì)需求。利用此項(xiàng)研究技術(shù)進(jìn)行水污染監(jiān)測(cè)，可以綜合利用規(guī)范評(píng)價(jià)和科學(xué)評(píng)價(jià)的方式，并適當(dāng)結(jié)合水污染評(píng)價(jià)技術(shù)，以達(dá)到良好的水污染防治效果。然而，該設(shè)計(jì)方案仍然存在諸多限制，需要在日后的研究工作中充分關(guān)注排污許可證制度和排污權(quán)交易的問題，并將其統(tǒng)一納入研究體系中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于流域內(nèi)重點(diǎn)行業(yè)污染物情況的充分優(yōu)化和合理分配，確定具體的流域污染物情況。