环保物联网助推环境监测信息化

环保物联网助推环境监测信息化

作者：暂无

来源：《新经济导刊》 2014年第9期

文/ 阮晓东

我国的环境管理和环境治理问题已经成为社会迫切需要解决的重点问题。作为继互联网之后的又一次信息技术革命，物联网在环保领域也有着重要的应用价值。在生态文明和建设“美丽中国”的道路指引下，“环境监测信息化”已经从概念阐释进入到政策落实阶段。目前环保物联网已经成为推动中国环境管理升级、解决经济发展与环境保护的矛盾、培育和发展战略性新型环保产业的重要手段。此外，环保物联网对促进我国环保领域公共事业管理的改革也具有重要且深远的意义。

物联网技术应用提高环境监测水平

中国社会正步入一个特殊的环保敏感期，由环境问题引发的群体性事件也不断增多，这些问题处理不好，就会影响经济发展、社会和谐。

我国的环境问题已经处于集中爆发的时期。其中尤以大气污染和水污染最为典型。数据显示，2013 年全国平均雾霾天数达29.9天，雾霾发生频率之高、波及面之广、污染程度之严重前所未有。同时，中国的水污染状况也不乐观。中国地质科学院完成的《华北平原地下水污染调查评价》显示，华北平原浅层地下水综合质量整体较差，未受污染的地下水仅占采样点的55.87％，遭受不同程度污染的地下水高达44.13％。

建设美丽中国顺应人民群众追求美好生活的期待，也是中华民族永续发展的客观要求。要想提高环境质量，首要的工作就是控制污染源头。要控制污染源头，则首先要对污染排放量进行监测。

在这个时候，物联网在环境监测上的优势就显现出来了。

物联网环境监测主要通过运用各种物联网技术，对影响环境质量因素代表值进行实时在线测定，确定环境质量( 或污染程度)及其变化趋势，预警和管控环境质量的物联网行业应用。那么其监测范围如何呢？

据悉，物联网环境监测应用主要分为生态环境监测和污染监测，其中生态环境监测可细分生态环境监测、水质监测、大气监测、噪声监测、降水监测、土壤监测、电磁辐射监测、排污监控、森林植被防护等；污染监测则可细分为废气污染源监测、废水污染源监测以及固体废物在线监管等。

以大气监测为例，通过把在线监测仪器、有毒或有害气体传感器布置在污染源、人群密集或敏感地区。当某监测点大气发生异常变化时，传感器通过传感节点将数据上传至传感网，最后交给应用层程序进行处理，应用层程序会根据事先制定的事故应急预案执行处理。对于污染单位排放超标，物联网可通知环保执法单位、污染单位对污染事故进行处理。

而水质监测系统则包括饮用水监测和水污染监测。饮用水监测在水源安装传感器、摄像头等设备，将水质的PH、SO2、铝、铁、锰、铜等指标值实时上传到水质监测中心，实现对饮用水的监测和报警。水污染监测是在污水排放单位安装污水自动分析仪器和摄像头，对污水的CODcr、BOD5、TOC、NH3-N、流量等指标实施实时监控，并将污染信息发送到排污单位、监测中心，对污染事故做出及时有效的处理，防止重大污染事故的出现。物联网应用到环境监测，不

仅为环境管理、污染治理、防灾减灾等提供可靠信息支持，还具有支持科学研究、环境量化考评、安全保障等服务和智能化信息管理、处理机制；并且监测目标范畴也由单纯的环境信息和

污染指标扩展到环境、气候、物及人的活动。目前，物联网的相关技术已经应用到了污染源监控、环境在线监控和环境卫星遥感等方面，极大地提高了我国环境监测手段。

环保物联网三套系统分工合作

环境保护的范围涉及到人类经济活动和社会行为的各个领域，由于环境系统本身就是一个

复杂、庞大的整体，所以对其进行保护不仅包含对环境要素的认识和理解，更包含着对资源和

社会经济活动的综合管理能力。总体来看，我国环保物联网的体系结构组织可以分为三大块：

即对整体环境质量的监测、对污染源的监测以及对突发事件的处理，按照这样的逻辑，环保物

联网的监测任务分别指向了重点监测地区、企业和应急事件，也就形成了覆盖不同领域的三套

系统，即环境质量综合监测管理系统、企业污染源综合监控系统和环境突发事故应急处理系统。那么，这三套系统之间是如何分工合作的呢？

首先来看环境质量综合监测管理系统。该系统主要用污染源自动监测设备来感知和识别环

保监控数据信息。主要应用范围既包括环境敏感区域，如环境质量监测点、环境功能区、水源

保护区、自然生态保护区等，也包括城市污水处理厂、城市垃圾处理厂等环保企业。

目前，我国已经在北京市南部郊区、天津市和河北省石家庄、唐山、邢台、邯郸以及山东

省德州、济南及河南省豫北平原等地区推进建设地下水重金属和有机物污染物联网监测体系，

目的就是“到2015 年底，初步建立华北平原地下水质量和污染源监测网，基本掌握地下水污

染状况；加快华北平原地下水重点污染源和重点区域地下水污染防治。”（环境保护部、国土

资源部联合印发的《华北平原地下水污染防治工作方案》）

除了水环境质量监测体系之外，我国还在多个地区部署建设了对环境质量水、气、声、沙

尘等监测数据的统一监管体系。比如易发生沙尘暴天气的内蒙古就在全区建设了20 个沙尘暴

自动监测站，以监测空气中总悬浮颗粒物和可吸入颗粒物最大小时浓度。中国环境监测总站在

新疆、甘肃、宁夏、内蒙古、山西、河北和北京等地区建立了沙尘暴监视网。通过监测总悬浮

颗粒物、PM10、湿度、温度、气压、风向、风速等来综合反应我国的沙尘暴发生规律。

另外一套系统是针对污染源的企业污染源综合监控系统。

环保行业系统复杂，需要监控的点数量比较多，位置也比较分散。传统的企业污染源监控

主要靠放置检验检测装置收集数据，由于监管不定期，所以在实际操作上弊病明显。而企业污

染源综合监控系统则是无人值守自动运行的，该系统以图像监控为主、数据监控为辅，结合多

种报警功能，可针对所辖区域重点企业( 如印染厂、造纸厂、水泥厂、火电厂、垃圾填埋厂等) 废气、废水的排污情况、环境安全参数监测( 温度、压力、气体浓度、液位等)、环境污染参数监测(CO、有机物浓度等) 进行实时监控，实时、直接地了解和掌握各个污染源现场的情况，及时对发生的事件做出反应，操作上简单方便，对预防重大事故发生起到重要的预防作用。比如

内蒙古自治区建设的污染企业综合监控管理系统实现了对全区399 家企业的838 个点位的自动监控，219 家企业的262 个点位的视频监控。

第三套系统则是环境突发事故应急处理系统。

随着中国工业化、城镇化的加速推进和自然资源开发强度的不断增加，我国也进入了突发

环境事件的多发期。比如我国环境污染事件、生物物种安全事件、辐射事件、海上石油勘探开

发溢油事件、海上船舶、港口污染等环境突发事故逐年增多。如何应对突发环境事件，建立和

完善突发环境事件的防范机制，已成为各级政府和民众关注的热点问题之一。