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南京数字技术赋能,构建智慧化生态环境监测体系

更新时间:2024-01-04

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  530个各类空气自动监测站点织成一张严密的“天眼”网、31个水质自动监测站点实时反馈断面水质情况、一座“智慧实验室”24小时处理汇总来的各类“水气土”等监测数据……近年来,在不断推进生态环境监测体系和智慧化建设的路上,江苏省南京市努力实现大监测、确保“真准全”、支撑大保护。

  织密大气环境监测“一张网”

  走进南京市江宁区彩虹桥大气国控站点(以下简称彩虹桥监测站),一台台精密设备有序排列,PM2.5、PM10、NO2、SO2、O3、CO以及气象五参数指标数据在监测屏幕上不断跳动,通过仪器自动分析,实时传输至监管平台终端。

  “彩虹桥监测站于2021年9月完成搬迁并运行,用于实时监测江宁区空气质量。”站房内,江宁生态环境局党组成员汪炘介绍说,“空气中的污染物都逃不开自动监测设备的‘火眼金睛’。通过实时监测,可将第一时间发现的大气污染源自动发送至各级生态环境部门完成处理,有效实现大气污染防治的‘精确监测、精准预测、精密溯源、精妙控制’。”

  彩虹桥监测站是全市空气自动监测网络节点之一,目前,像这样的“小房子”已经遍布整个南京。

  近年来,为了支撑深入打好污染防治攻坚战,南京市不断夯实生态环境监测基础,已形成覆盖省—区域—市—县—乡镇的五级生态环境监测组织架构,建成530个PM2.5网格化站点,其中包括407个省级站点,已形成市域全覆盖、多类别、多功能的环境空气质量自动监测体系。

  “大气自动监测站全覆盖带来的惊喜变化还有很多,比如监测更灵敏,定位更精准,预警更及时,处置大气污染问题更加迅速。”汪炘说。

  值得一提的是,根据《江苏省碳监测评估试点工作方案(试行)》,南京市作为全省试点城市开展环境空气温室气体监测,重点开展CO2、CH4等监测项目,并首次利用72米观测塔实时监测不同高度上温室气体浓度,是全省首次实现不同垂直高度温室气体的自动监测。

  实现水环境监测“全覆盖”

  外观似一艘趸船,“漂浮”在河道中央;“船体”边的水质自动采样仪24小时运转……如此别致的建筑正是外秦淮河上坊门桥水质自动监测站(以下简称上坊门桥水站)。

  “上坊门桥水站是南京市的市控水站,主要对外秦淮河七桥瓮国考断面水质的水温、pH、溶解氧、电导率、浊度、高锰酸盐指数、氨氮、总磷及总氮开展自动监测。”南京市生态环境监测监控中心工程师张亦驰介绍,“截至目前,水站对断面水质实时监测,运行至今已获得监测数据4万余个,通过数据平台实时掌握断面水质状况和变化趋势,为区域水污染防治工作提供决策支持。”

  聚焦重点流域、重点断面,南京市已建成水质自动监测站共31个,同时,各级环境监测及相关单位根据上坊门桥水质自动站及其他国、省、市、区控自动站的监测数据,开展了各种外秦淮河流域水环境研究工作,并根据研究成果,为水环境综合整治的决策及项目立项工作提供了极有力的技术保障,确保了外秦淮河流域重点国、省考断面水质连续多年保持在Ⅲ类以上。

  让河道水质“尽收眼底”,让污染源“无处遁形”。近年来,南京市坚持科学治污、精准治水,采用“无人机+无人船”联合技术,高效开展水质走航分析,全面掌握河道水面情况,让河流水质情况更加透明、可视,让人力难以抵达区域的水质监测工作变得更加简便、快捷。

  开创智慧监管“新模式”

  走进江苏省南京环境监测中心智慧实验室,一台台大型仪器和自动化前处理设备映入眼帘。这里不仅全面采用BIM技术(建筑信息模型)实现实验室建设全周期管理,同时,还通过大量传感器、智能监控等智能化设备进行集成管理运用,实现自动报警及环境的自动闭环控制。

  “从2019年开始,南京环境监测中心便将BIM技术贯穿应用于实验室建设全阶段。目前智慧实验室承担南京市大气、水体、土壤、固体废物等监测工作,为环境质量评价、企业污染排放监督、环境污染事故处置及环境管理决策等提供支持。”中心主任喻义勇介绍。

  中心实验室全力保障大气治污攻坚,运用大气预浓缩—气相色谱/质谱联用仪、离子色谱仪,高效监测环境空气组分网中117种挥发性有机物和大气颗粒物中水溶性阴、阳离子,常态化支撑大气自动监测结果比对分析与科学研判工作;扎实推进X射线荧光光谱仪快速、精准定量大气颗粒物中20余种重金属元素,切实保证自动监测数据“真准全”。

  聚焦水质监测分析,中心分析实验室为生态环境管理提供坚实技术支持,先后主持发布国家生态环境监测标准8项,助推加快完善现代化监测标准体系建设。依托液相色谱—串联质谱仪等大型设备,有序拓展水质新污染物监测能力,已研究建成涵盖水质7类抗生素、28种全氟化合物、3类农药和3类内分泌干扰物等四大类典型新污染物的监测方法体系,为区域重点管控新污染物的调查、筛查,进一步摸清新污染物环境赋存底数,推进污染治理与管控做实做精技术储备。

  “目前,智慧实验室里的分析也正致力于智慧化建设。现已初步构建全面、智能的管理平台框架,可实时、精准监控实验室内环境条件参数、废液排放、实验用气余量和能源消耗等关键指标,具备预警和自动触发预定应急措施功能,有效预防危险发生,确保实验室环境的安全与稳定运行。”喻义勇说,“同时,作为南京第一批4家公众设施开放单位之一,中心充分发挥环保设施公众开放单位的职能,每年面向中小学、高校师生、社区群众等多种社会群体,开设主题丰富、形式多样的设施开放实践活动,得到广大公众的喜爱,平均年参观人数超200人次。始终坚持用好环保设施,积极引导公众理解、支持并主动参与到持续深入打好污染防治攻坚战中来。”

       下一步,南京市将重点推进生态遥感能力建设,强化卫星、无人机遥感影像分析技术和生态地面监测的联动应用,提升遥感数据处理和制图能力,深化地理信息系统技术和生态保护红线监管平台应用,通过遥感技术与水、大气、土壤环境、生态质量监测的结合,建设大气组分网、光化学监测网预警预报系统,逐步形成生态环境监测、预警预报、智慧监管“一体化”新格局。 

来源:中国环境报

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