水环境质量预报预警大数据平台研究

构建基于水环境模型的水质预报预警大数据平台是一项复杂的系统工程,主要面临模型的规模计算及其引发的模拟结果规模存储、规模分析的挑战.相关挑战极大地限制了水环境质量预报预警业务的深入开展,但目前国内外关于此方面的研究极少.为此,提出了水环境质量预报预警大数据平台框架.该框架以水环境模型体系为基础,以大数据集群计算体系为核心...     

开展水质手工监测质量核查工作的思考

水环境质量监测数据是客观评价水质状况、反映水污染防治成效、实施水环境管理与决策的基本依据。提高水环境监测数据质量，是建立科学制定水生态环境治理政策的重要前提，是实现生态环境治理体系和治理能力现代化的内在需要，也是深入打好碧水保卫战、提高政府公信力、维护公众环境权益的有力保障。然而，目前新疆水环境质量监测工作尚存在许多亟待完善的问题，监测数据失真现象时有发生，导致监测结果难以客观真实反映新疆水环境质量实际状况。为了加强水环境质量监测的监督管理，本文分析了新疆水环境质量监测工作存在的问题以及开展水质手工监测质量核查工作的必要性，并对如何开展水质手工监测质量核查进行了深入探讨。     

长江水环境质量监测网络运行体系初步构建

为精准、客观、全面评价长江水环境质量和支撑长江大保护,通过研究制定一系列管理制度和技术规范,以优化调整的水环境质量监测网络为基础,建立了涉及管理制度、监测技术、质量控制和数据审核等方面的水质自动监测与采测分离手工监测相结合的网络运行机制。研究自动与手工监测的总磷前处理方式,实现了自动与手工监测数据的匹配和融合,并将融合数据应用于长江水环境质量评价、预警、考核与排名,实现了长江水环境质量监测网络的业务化运行。     

河流水环境健康风险监测与评价系统设计

在介绍河流水环境健康风险评价的研究进展上,探讨了河流水环境健康风险监测与评价系统的设计.对系统结构和功能进行了剖析,进行了模型设计,对河流水环境健康风险预测预警进行分析和设计,并采用3S技术、通讯技术和软件开发技术结合进行该系统的集成和应用,以达到监测、评价、预测和预警的基本功能,一旦污染发生或进入预警状态时及时在界面上以图形网络或警戒色报警,并向有关责任人发送信息,并以可视化的交互模式传递给决策管理层,以减少风险带来的损失.     

滇池流域水环境综合管理技术支撑平台构建研究

滇池流域水环境综合管理技术支撑平台以实现水环境数据信息化、支撑多元化、管理智能化为目标,集成水环境多元数据采集传输、融合共享及动态表征技术,突破高原湖泊流域多目标复杂环境综合管理决策控制技术,构建"数据中心-业务系统-信息发布"为主线的综合管理平台,其以水环境数据中心为支撑,以水环境信息系统与水环境专家决策支持系统为核心,以水环境信息发布系统为共享交换媒介,为流域管理提供监控预警、总量控制、预测预报、项目评估及应急决策等技术服务,有效支撑滇池流域水环境监控预警和综合管理。     

黄河呼和浩特段水环境质量时空变化分析

水环境质量评价是水资源可持续利用的重要前提，同时也是水环境管理与治理决策的重要依据。为科学评价黄河呼和浩特段水环境质量，基于基础资料数据库，遵循全面性、区域性、易量化性等原则，采用综合污染指数法详细分析了黄河呼和浩特段水环境质量的时空变化情况，进一步揭示了2020年水质季节变化规律，并对主要超标因子进行了深度解析。结果表明：随着一系列环境保护政策和管理措施的实施，2015—2020年黄河呼和浩特段水环境质量综合指数下降了75.87%。在时间尺度上，各断面的水环境质量综合指数平均值由2015年的93.81下降至2020年的22.64,整体水环境质量评价等级由G4转为G2,对应的水环境质量状况由中度污染转为较好；在空间尺度上，上游水环境质量优于下游，城区段水环境质量较差。此外，评价结果显示，部分水体当前仍存在氨氮超标问题。评价结果较为客观地反映了黄河呼和浩特段的水环境质量，可为水环境管理提供决策依据。     

长江流域水环境监测与智慧化管理策略

针对如何将水环境监测感知与智能信息化手段运用到长江生态质量诊断与管理之中,梳理了国内外水环境监测与智慧化管理系统的发展情况,并以长江生态环境保护修复智慧决策平台为例,介绍了长江流域水环境监测网络建设情况,以及智慧决策平台在水环境数据可视化、水环境大数据分析、污染源大数据分析、水质模拟与预测、水质成因分析、流域生态安全评...     

日本水环境质量监测管理概述

伴随着日本经济的高速发展,其水环境污染问题十分严峻,防治水污染成为日本政府在20—21世纪的重要工作之一。经过几十年的努力,日本水污染治理取得长足进展。目前日本水环境监测已经形成由水和土壤等方面组成的水循环监测体系,包括地表水、近海、湖泊、地下水和土壤等。在日本的重要环保法律法规中均有涉及水环境监测工作内容的明确法律条文,国家行政机关、地方政府和公立的科研单位在具体实施水环境质量监测过程中的职责和义务不同,水环境质量监测管理的国家行政机关以环境省为主,地方政府根据环境省制定的水环境质量标准、监测技术方法及规范,制定所辖地域的监测方案并实施监测,公立的环境科研机构在环境质量监测工作中起到重要的支撑作用。笔者概述了日本开展水环境质量监测的法律依据和监测管理情况等。     

中小城市空气质量预报试验与问题研究

当前中国大气污染形势严峻,迫切需要开展环境空气质量预报预警业务工作。为调研国内中小城市开展空气质量预报的基础条件和业务需求,促进全国城市空气质量业务体系建设,中国环境监测总站组织8个典型中小城市,利用基于数值预报基础的统计模式预报系统开展了空气质量预报实验工作。在此基础上,针对开展全国预报业务体系建设所需的中小城市预报方法、基础条件、人员技术水平等方面进行专项调研,并对国内中小城市开展空气质量预报能力建设和业务工作面临的问题、困难提出了建议和参考对策。     

乌鲁木齐河水环境质量及变化趋势分析

通过对乌鲁木齐河近十年(2001—2010年)水质监测数据的分析,结果表明,"十一五"期间乌鲁木齐河上游水质较好,为Ⅰ类或Ⅱ类水质,中下游均受到较为严重的有机污染,为劣Ⅴ类水质,主要污染物为粪大肠菌群、化学需氧量、氨氮、石油类;各监测断面水质总体保持稳定,水质污染形势依然严峻。水污染治理措施取得一定成效。与"十五"相比,"十一五"期间乌鲁木齐河水质明显改善,综合污染指数进一步下降,跃进桥断面水质类别由Ⅱ类水质变为Ⅰ类,英雄桥断面水质类别由Ⅲ类水质变为Ⅱ类。根据分析评价结果,提出了改善水环境质量的对策和建议。     

国家地表水环境质量评价、分析与表征系统初步构建

随着国家地表水环境质量监测网络的优化调整以及水质自动监测与采测分离手工监测相结合模式的完全确立,每个月产生数百万计的监测数据。为全面支撑海量监测数据的传输、融合、处理、挖掘、分析、表征,构建了国家地表水环境质量评价、分析与表征系统。通过在多源异构数据融合、智能化数据质量控制、多层级水质评价与统计分析、地图动态数据表征等方面的技术创新,构建了包括数据来源层、数据存储层、应用支撑层、业务应用层和表征展示层5个主要部分的系统。形成了"一个融合、两个数据库、三个应用、四个中心",实现了数据集成融合、数据共享互通、数据统计分析、水质报告生成、地图空间表征、综合大屏展示等6个方面主要功能。应用于国家地表水环境监测评价业务工作,能够及时、直观、准确、全面地展现全国地表水环境质量状况,为全国地表水环境质量管理决策、业务处理、科学研究提供有效的信息支撑。     

船载自动监测系统在水质监测中的应用

水质监测是开展水生态环境评价、监管的基础性工作之一。随着对水生态环境保护与管理要求的提高，人工水质监测与自动水质监测相结合的模式应用越来越普遍。以船舶为载体的水质自动监测系统开展巡测，可实现高密度样品采集、检测及信息的实时传输，在长江泸州以下干流水域的实践中取得了良好效果。系统的应用可弥补常规监测断面间距过大、人工监测频次低、固定站房式水质自动监测站近岸取样等不足，对人工监测和自动监测形成有效补充；船载水质自动监测系统能够实现定点、定深、定时监测，可以在河流污染带监测、入河排污行为的监管以及偷排行为的溯源、水污染应急动态监测等工作中发挥有效作用，既可应用于长江干流等河道较宽且水质可能存在岸别差异的河流，也可应用于滇池、太湖、丹江口等大型湖泊、水库水生态环境监管。     

国家地下水环境质量考核监测体系构建与应用

为支撑国家地下水环境管理与污染防治,在系统梳理我国地下水环境监测发展历程的基础上,分析了当前地下水环境监测的技术特点,从支撑国家地下水环境质量考核的角度出发,研究构建了涵盖点位布设、监测指标选取、样品采集与保存、样品分析测试、质量保证与质量控制、质量评价等全流程的监测技术体系和质量管理体系,建立了"十四五"国家地下水环境质量考核监测网络建设及业务运行模式。基于覆盖全国所有地级及以上城市、主要水文地质单元、典型规模以上地下水型饮用水水源地与重点污染源的考核监测网络,建立了完善的地下水环境监测技术与质量管理体系,有效支撑了国家地下水环境质量考核,有助于各级管理部门掌握地下水环境质量状况,有针对性地开展地下水污染防治,为逐步改善地下水环境质量提供基础保障。     

基于QUAL2K模型的鹤壁卫河水质模拟预警研究

水质预报预警对于防范水污染、降低水污染风险及其带来的损失、保障用水安全及水环境质量等具有重大意义。提出了一种基于QUAL2K模型的水质模拟预警方法,包括水质模拟预测、预警指数计算和警情确定,以海河流域鹤壁市卫河为例进行实证研究。研究结果表明:基于QUAL2K模型模拟精度分别为COD 97.7%、NH_3-N 98.5%,水质模拟效果较好;所选河段预警时段内COD基本处于无警和轻警2个级别,氨氮大多是巨警,浓度严重超标,是导致监测断面预警指数高的主要原因。     

水质参数的遥感反演和遥感监测

遥感技术由于具有快速、宏观、低成本和周期性的优点,便于探测水质的时空变化,已成为水质参数监测的重要手段。目前能够直接进行遥感反演的水质参数主要是悬浮物浓度、叶绿素a浓度、可溶解性有机物等光学活性物质,并已经建立了许多反演模型。但是这些模型直接用于水质的遥感监测仍存在一些问题。今后,利用3S技术将地面观测和遥感观测结合起来,可望推动水色遥感的实际应用。     

完善省级土壤环境质量监督管理的思考

概述全国土壤环境质量监管体系，分析江苏省土壤环境质量监督管理现状，存在污染管理制度不完善，土壤环境监测能力不足等问题。建议建立健全相关制度、体系和规范，包括加强污染场地管理，分类制定土壤环境管理办法，建立场地土壤环境质量档案，完善土壤环境质量监测管理体系，深化土壤调查和修复，推进土壤标准研究，创新土壤环境管理制度。     

地表水环境遥感监测关键技术与系统

介绍了地表水环境遥感监测的关键技术与系统及其典型应用,其代表性机理模型和应用示范成果主要来自于中国科学院遥感与数字地球研究所的高光谱遥感团队在最近几年中取得的一些研究进展,主要包括建立了基于改进双峰法的水体分布自动化遥感提取方法,实现了简单、高效和高精度的水体提取；提出了大型湖泊长时序水量估算方法,并以青藏高原湖区为例,重建了典型湖泊面积、水位和水量序列；发展了基于“软分类”的典型内陆水体叶绿素a浓度反演方法,构建了基于生物光学模型的高度浑浊水体悬浮物浓度遥感反演半解析方法,提高了反演方法的区域和季节适用性；构建了基于水色指数的大范围湖库营养状态和透明度遥感监测方法,实现了全球大型湖库营养状态遥感监测,以及全国大型湖库透明度遥感监测；在此基础上,开发了地表水环境遥感监测系统,提高了水环境遥感监测效率,促进了卫星遥感在水环境监测中的高精度业务化应用。     

水环境生物监测的发展方向与核心技术

水环境生物监测是环境监测的重要内容,它应重点说清环境胁迫的生物效应。简述了总量管理、流域管理、风险管理、生态管理等环境管理对水环境生物监测有迫切需求,应引入＂生态系统健康＂、＂生物完整性＂、＂环境胁迫＂、＂全排水毒性＂等现代环境生物监测的基本概念,建立水环境生物监测技术发展的理论基础,发展生物完整性、综合毒性等监测与评价核心技术;革新现行监测方法体系,建立包括QA/QC、快速方法等支持系统在内的现代水环境生物监测业务化方法体系;创新评价技术体系,建立水环境生态健康评价及综合毒性评价指标体系、基准及分级管理标准,确立水环境质量管理的生物学目标。     

惠济河水质管理信息系统的研制

把管理信息系统应用于水质管理,采用一维稳态多河段水质模型,建立了惠济河水质管理信息系统.该系统由水质监测数据的管理、水质的模拟预测和水质评价三部分组成,实现了数据的输入、存储、修改、删除和查询以及生成报表和数据图形的打印等功能,为水污染防治、水资源可持续开发利用和社会经济持续发展提供信息技术支持.