固定污染源精准治理系统中信息技术的集成应用与效果研究

涂钢

信息技术在生态环境领域中的应用可以说是起步于21世纪初，并从2010年开始形成规模化的应用。但是早期信息技术的应用主要是简单地将线下的工作转移到电子设备上完成，在响应业务的精细化、智能化管理方面还存在很多不足之处。我国当前环境治理形势严峻，国家层面对环境治理提出了高标准、高要求，使得环境监管部门急需在环境管理手段方面赢得新突破，新一代信息技术的出现，为我们提升环境治理水平创造了先天条件。

（一）固定源监管任务相当繁重

固定污染源，主要指的是产生排污的企业，是我国环境污染的主要贡献者之一，是“废气、废水、废渣”（工业三废）的主要来源。因此，针对固定污染源的监管工作是环境污染防治工作中的首要任务。据统计，我国环境监管部门日常80%以上的工作任务，主要是围绕固定污染源开展。截至2020年底，上海市纳入排污许可管理的固定污染源约有5万多家，如果再加上国家已要求统一监管的散乱污企业、小规模餐饮店铺等，累计近10万家，但上海市环境执法人员仅600多名，若每个企业每年排查一次，每名执法人员一年要跑160多家企业，再加上信访、热线等渠道带来的环境执法检查工作，针对固定污染源的监管任务尤其繁重。

（二）条块化管理遗留了大量的数据问题

固定污染源是一个承载着诸多环境行为信息的载体，包括排污企业的名称、经营地址、所属行业、污染物种类等数据。长期以来，我国的环境管理较为粗放，针对排污企业的管理存在制度不全、标准不统一等问题，并且在早期的企业信息化进程中，未站在整体布局的角度进行规划设计，信息系统的建设相对独立分散，排污企业的信息呈现数出多源、多库并存的乱象，数据的准确性、更新的及时性、共享的一致性都存在较大问题。

（三）排污许可制逐渐明晰，为固定污染源的精细化管理奠定了基础

任何管理行为都需要以政策为依托，而针对固定污染源的精准化管理，也需要有能指导固定污染源分类、分级的明确管理制度，而不是依靠信息系统集成商来随便加以区分，这样不利于管理行为的标准化，也会带来各种社会矛盾。我国于2021年3月1日开始正式施行《排污许可管理条例》，其中明确了固定污染源的管理要求、分类原则等内容，为通过信息技术实现固定污染源的精准治理提供了根本遵循。

（一）拓展物联网技术在固定污染源监测上的应用场景

目前我国针对固定污染源的监测主要以企业的自行监测和监管部门的监督性监测为主，自行监测的要求以排污许可证为主，但企业的自行监测是否合规仍然需要通过监管部门的检查来判断。借助物联网技术的充分应用，加强对企业的生产经营行为的监测，例如工厂用电监测、生产线的工况情况监测等，与企业的自行监测相结合，来识别企业生产过程与污染排放之间的规律性，实现智能判断企业的排污行为是否存在隐瞒和作假，一方面能减少人工检查的工作量，另一方面能增加对企业的约束力。（详见图1）。

（二） 通过大数据技术实现离散固定污染源数据的集中管理

固定污染源的本质是企业，企业在生产经营过程中会产生多种数据，主要分散在工商、司法、环保、税务、住建等不同的监管部门，除了在各行政部门之间存在的数据离散现象，在单一部门内部也存在数据孤岛现象，以上海市生态环境局的智慧环保系统项目为例，在系统设计时我们发现固定污染源的数据主要存在于监测机构、执法部门和各环境要素监管的业务部门（详见图2），各部门采用不用的数据标准和管理方式对固定污染源数据进行记录和更新，缺少一個统一的渠道来获取所有和固定污染源相关的数据信息。通过大数据技术，我们可以建立起固定污染源的数据资源池，将分散在不同物理位置、不同信息系统的数据进行集成，依托大数据分析技术对数据进行清洗和治理，形成一套可流通的高质量的固定污染源数据，为固定污染源的精准治理打下数据基础。详见图2。

（三）基于AI技术实现固定污染源的靶向治理

AI技术在固定污染源的治理方面有两个切入点：一是数值AI模型的应用，主要体现在：（1）利用数值模型刻画企业的排污行为特征，从而进行差异化的管理；（2）形成特定环境违规违法行为事件的数值模型替代人工进行环境行为监督检查。二是视频AI技术的应用，通过摄像机获取不同环境违法行为的图片样例，不断进行样例训练，最终形成可以应用的图像识别算法，配合前端监控设备进行实时的图像侦测，发现匹配事件即自动发出预警，以此实现非现场的环境监管。详见图3。

（一）总体设计思路

基于信息技术实现固定污染源精准治理，需要依赖物联网、大数据、人工智能等关键技术进行系统集成，形成可以承载固定污染源精准治理的信息系统，关键在于建立实现精准治污目标的三大支柱。详见图4。

（1）建立一套管理机制完善、数据全面、更新及时的固定污染源信息库；

（2）为固定污染源打上唯一的身份标识，以此贯穿其整个生命周期；

（3）建立一套固定污染源标签体系，对固定污染源进行差异化区分。

（二）建立统一的固定污染源信息库

摸清固定污染源底数，是开展固定污染源精准化监管工作的必要基础。为了解决早期信息化建设遗留的数据问题，我们通过充分利用大数据技术，对固定污染源数据进行汇集和治理，形成一套全局唯一、区域共享、动态更新的固定污染源库，为业务的开展提供真实可靠的固定污染源信息。详见图5。

（三） 建立统一固定污染源编码

固定污染源从产生、变更到注销，一般涉及环评审批、排污许可申办等多个环节，通过建立固定污染源统一编码规则和编码流程，在固定污染源建立之初便赋予唯一的污染源编码作为身份标识，以编码为主线贯穿固定污染源的全生命周期，以关联各业务部门、业务系统对固定污染源的管理记录，从而保障固定污染源信息的全面性、可靠性和可溯性，为固定污染源的精准监管提供有力的抓手。详见图6。

（四） 建立统一的固定污染源标签体系

对固定污染源的科学分类，是开展固定污染源精准监管的前提条件。以国家《排污许可证管理条例》为核心依据对固定污染源进行分类，并结合各环境监管部门实际工作开展对固定污染源的分类需求，制定固定污染源的分类标签体系，实现对固定污染源的快速、智能分类，为固定污染源的精准监管提供可靠的手段。详见图7。

（一） 推动环境监测、监管、监察的“三监”联动

围绕固定污染源开展的工作可以总结为监测、监察、监管三大类，监测以环境监测机构为主，监察以环境监察部门为主，监管以各具体环境要素部门为主，这三类业务强相关联，但却存在严重的数据壁垒，沟通基本靠线下，缺少系统上的协同。通过固定污染源精准治理系统打破数据壁垒，为各部门提供统一的固定污染源数据资源，实现了同一数据基础之上的环境监测、监察和监管业务的协同。

（二） 快速定位目标，助力固定污染源精准监管

以往环境监管任务下发后，一线执行部门需要根据监管要求去手工匹配、筛选任务所对应的固定污染源，工作量大而且容易出现遗漏。通过信息技术建立的固定污染源标签体系，将管理需求进行标签化，可以根据监管任务需求快速的锁定任务目标，自动生成任务清单，大大提高工作人员效率。例如需要对所有重点监管企业中重金属排放企业进行一次专项检查，只要通过重点监管企业和重金属两个标签就能快速生成专项检查所需的任务对象清单。

（三） 統一任务管理，提高环境监察效率

目前，环境监察人员经常会遇到需要多次前往同一家固定污染源进行执法检查的情况，这是影响执法效率提升的主要障碍之一。通过固定污染源精准治理系统实现固定污染源数据统一后，基于统一的固定污染源库建立任务库，将各业务系统针对同一固定污染源产生的任务进行汇总和要素关联，可以实现对同一固定污染源的多次任务的一次性检查，提高一线执法人员的工作效率。

综上所述，物联网、大数据、人工智能等新技术的出现给环境治理手段的创新带来了前所未有的机遇，在固定污染源的治理方面，运用物联网、大数据技术实现固定污染源信息的有效整合、分类管理，提高固定污染源的数据质量，为环境监管业务的开展奠定数据基础，然后运用AI技术进行固定污染源智能化管理，实现固定污染源的精准治理。

未来，通过信息技术在固定污染源精准治理上的应用普及，固定污染源数据不断完善，形成生态环境行业信息资源的有机组合，可以考虑固定污染源数据的共享和开放，鼓励产学研等机构不断挖掘，探索新的固定污染源大数据应用场景，带动我国大数据技术产业的发展。

作者单位：中国联合网络通信有限公司上海市分公司