固定污染源精準治理系統中信息技術的集成應用與效果研究

涂鋼

信息技術在生態環境領域中的應用可以說是起步于21世紀初，并從2010年開始形成規?；膽?。但是早期信息技術的應用主要是簡單地將線下的工作轉移到電子設備上完成，在響應業務的精細化、智能化管理方面還存在很多不足之處。我國當前環境治理形勢嚴峻，國家層面對環境治理提出了高標準、高要求，使得環境監管部門急需在環境管理手段方面贏得新突破，新一代信息技術的出現，為我們提升環境治理水平創造了先天條件。

（一）固定源監管任務相當繁重

固定污染源，主要指的是產生排污的企業，是我國環境污染的主要貢獻者之一，是“廢氣、廢水、廢渣”（工業三廢）的主要來源。因此，針對固定污染源的監管工作是環境污染防治工作中的首要任務。據統計，我國環境監管部門日常80%以上的工作任務，主要是圍繞固定污染源開展。截至2020年底，上海市納入排污許可管理的固定污染源約有5萬多家，如果再加上國家已要求統一監管的散亂污企業、小規模餐飲店鋪等，累計近10萬家，但上海市環境執法人員僅600多名，若每個企業每年排查一次，每名執法人員一年要跑160多家企業，再加上信訪、熱線等渠道帶來的環境執法檢查工作，針對固定污染源的監管任務尤其繁重。

（二）條塊化管理遺留了大量的數據問題

固定污染源是一個承載著諸多環境行為信息的載體，包括排污企業的名稱、經營地址、所屬行業、污染物種類等數據。長期以來，我國的環境管理較為粗放，針對排污企業的管理存在制度不全、標準不統一等問題，并且在早期的企業信息化進程中，未站在整體布局的角度進行規劃設計，信息系統的建設相對獨立分散，排污企業的信息呈現數出多源、多庫并存的亂象，數據的準確性、更新的及時性、共享的一致性都存在較大問題。

（三）排污許可制逐漸明晰，為固定污染源的精細化管理奠定了基礎

任何管理行為都需要以政策為依托，而針對固定污染源的精準化管理，也需要有能指導固定污染源分類、分級的明確管理制度，而不是依靠信息系統集成商來隨便加以區分，這樣不利于管理行為的標準化，也會帶來各種社會矛盾。我國于2021年3月1日開始正式施行《排污許可管理條例》，其中明確了固定污染源的管理要求、分類原則等內容，為通過信息技術實現固定污染源的精準治理提供了根本遵循。

（一）拓展物聯網技術在固定污染源監測上的應用場景

目前我國針對固定污染源的監測主要以企業的自行監測和監管部門的監督性監測為主，自行監測的要求以排污許可證為主，但企業的自行監測是否合規仍然需要通過監管部門的檢查來判斷。借助物聯網技術的充分應用，加強對企業的生產經營行為的監測，例如工廠用電監測、生產線的工況情況監測等，與企業的自行監測相結合，來識別企業生產過程與污染排放之間的規律性，實現智能判斷企業的排污行為是否存在隱瞞和作假，一方面能減少人工檢查的工作量，另一方面能增加對企業的約束力。（詳見圖1）。

（二） 通過大數據技術實現離散固定污染源數據的集中管理

固定污染源的本質是企業，企業在生產經營過程中會產生多種數據，主要分散在工商、司法、環保、稅務、住建等不同的監管部門，除了在各行政部門之間存在的數據離散現象，在單一部門內部也存在數據孤島現象，以上海市生態環境局的智慧環保系統項目為例，在系統設計時我們發現固定污染源的數據主要存在于監測機構、執法部門和各環境要素監管的業務部門（詳見圖2），各部門采用不用的數據標準和管理方式對固定污染源數據進行記錄和更新，缺少一個統一的渠道來獲取所有和固定污染源相關的數據信息。通過大數據技術，我們可以建立起固定污染源的數據資源池，將分散在不同物理位置、不同信息系統的數據進行集成，依托大數據分析技術對數據進行清洗和治理，形成一套可流通的高質量的固定污染源數據，為固定污染源的精準治理打下數據基礎。詳見圖2。

（三）基于AI技術實現固定污染源的靶向治理

AI技術在固定污染源的治理方面有兩個切入點：一是數值AI模型的應用，主要體現在：（1）利用數值模型刻畫企業的排污行為特征，從而進行差異化的管理；（2）形成特定環境違規違法行為事件的數值模型替代人工進行環境行為監督檢查。二是視頻AI技術的應用，通過攝像機獲取不同環境違法行為的圖片樣例，不斷進行樣例訓練，最終形成可以應用的圖像識別算法，配合前端監控設備進行實時的圖像偵測，發現匹配事件即自動發出預警，以此實現非現場的環境監管。詳見圖3。

（一）總體設計思路

基于信息技術實現固定污染源精準治理，需要依賴物聯網、大數據、人工智能等關鍵技術進行系統集成，形成可以承載固定污染源精準治理的信息系統，關鍵在于建立實現精準治污目標的三大支柱。詳見圖4。

（1）建立一套管理機制完善、數據全面、更新及時的固定污染源信息庫；

（2）為固定污染源打上唯一的身份標識，以此貫穿其整個生命周期；

（3）建立一套固定污染源標簽體系，對固定污染源進行差異化區分。

（二）建立統一的固定污染源信息庫

摸清固定污染源底數，是開展固定污染源精準化監管工作的必要基礎。為了解決早期信息化建設遺留的數據問題，我們通過充分利用大數據技術，對固定污染源數據進行匯集和治理，形成一套全局唯一、區域共享、動態更新的固定污染源庫，為業務的開展提供真實可靠的固定污染源信息。詳見圖5。

（三） 建立統一固定污染源編碼

固定污染源從產生、變更到注銷，一般涉及環評審批、排污許可申辦等多個環節，通過建立固定污染源統一編碼規則和編碼流程，在固定污染源建立之初便賦予唯一的污染源編碼作為身份標識，以編碼為主線貫穿固定污染源的全生命周期，以關聯各業務部門、業務系統對固定污染源的管理記錄，從而保障固定污染源信息的全面性、可靠性和可溯性，為固定污染源的精準監管提供有力的抓手。詳見圖6。

（四） 建立統一的固定污染源標簽體系

對固定污染源的科學分類，是開展固定污染源精準監管的前提條件。以國家《排污許可證管理條例》為核心依據對固定污染源進行分類，并結合各環境監管部門實際工作開展對固定污染源的分類需求，制定固定污染源的分類標簽體系，實現對固定污染源的快速、智能分類，為固定污染源的精準監管提供可靠的手段。詳見圖7。

（一） 推動環境監測、監管、監察的“三監”聯動

圍繞固定污染源開展的工作可以總結為監測、監察、監管三大類，監測以環境監測機構為主，監察以環境監察部門為主，監管以各具體環境要素部門為主，這三類業務強相關聯，但卻存在嚴重的數據壁壘，溝通基本靠線下，缺少系統上的協同。通過固定污染源精準治理系統打破數據壁壘，為各部門提供統一的固定污染源數據資源，實現了同一數據基礎之上的環境監測、監察和監管業務的協同。

（二） 快速定位目標，助力固定污染源精準監管

以往環境監管任務下發后，一線執行部門需要根據監管要求去手工匹配、篩選任務所對應的固定污染源，工作量大而且容易出現遺漏。通過信息技術建立的固定污染源標簽體系，將管理需求進行標簽化，可以根據監管任務需求快速的鎖定任務目標，自動生成任務清單，大大提高工作人員效率。例如需要對所有重點監管企業中重金屬排放企業進行一次專項檢查，只要通過重點監管企業和重金屬兩個標簽就能快速生成專項檢查所需的任務對象清單。

（三） 統一任務管理，提高環境監察效率

目前，環境監察人員經常會遇到需要多次前往同一家固定污染源進行執法檢查的情況，這是影響執法效率提升的主要障礙之一。通過固定污染源精準治理系統實現固定污染源數據統一后，基于統一的固定污染源庫建立任務庫，將各業務系統針對同一固定污染源產生的任務進行匯總和要素關聯，可以實現對同一固定污染源的多次任務的一次性檢查，提高一線執法人員的工作效率。

綜上所述，物聯網、大數據、人工智能等新技術的出現給環境治理手段的創新帶來了前所未有的機遇，在固定污染源的治理方面，運用物聯網、大數據技術實現固定污染源信息的有效整合、分類管理，提高固定污染源的數據質量，為環境監管業務的開展奠定數據基礎，然后運用AI技術進行固定污染源智能化管理，實現固定污染源的精準治理。

未來，通過信息技術在固定污染源精準治理上的應用普及，固定污染源數據不斷完善，形成生態環境行業信息資源的有機組合，可以考慮固定污染源數據的共享和開放，鼓勵產學研等機構不斷挖掘，探索新的固定污染源大數據應用場景，帶動我國大數據技術產業的發展。

作者單位：中國聯合網絡通信有限公司上海市分公司