国家水环境质量预报预警研究进展及业务发展思路

开展国家水环境质量预报预警工作是生态环境治理能力现代化的重要部分,是统筹山水林田湖草系统治理的重要抓手。文章介绍了国内外水质模型的研究进展,并概述了国内外水质预报预警系统研究进展,在此基础上分析目前我国水质预报预警方面存在的不足,并提出了国家水环境质量预报预警业务发展的初步思路。我国水质预报预警体系建设要以技术体系和业务体系为保障,以水质模型和面源污染模型为支撑,依托水环境质量预报预警决策支持平台,开展环境监管业务化应用、治理决策精细化支撑、污染事故科学化处置和数据产品社会化服务4种业务应用,逐步建成架构统一、业务协同、资源共享、上下游联动的全国-流域-省级-城市四级水环境质量预报预警网络。     

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。     

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...     

水环境有机分析质量控制措施研究

以美国水环境质控体系为基础,结合国内有机分析质控方法,针对水环境有机污染物分析,从质量管理、质量控制两方面,明确质量管理要素及质量控制目标.对环境监测全过程中样品采集、样品分析、数据分析及报告等环节的质量控制指标进行了讨论,提出了具体质量控制措施.     

基于数据物流服务思想的流域水环境监测数据交换与集成技术

提出了面向流域水生态监控预警的水环境信息完整性管理理念,分析了多源、多手段采集的流域水环境监测数据的交换与集成技术需求,重点针对中国环境监测部门流域监测断面管理存在的不足,提出了目录管理架构.基于数据物流服务思想,利用微软BizTalk平台和XML技术设计了支持多源水环境数据接人、可灵活配置并监控的水监测数据交换平台原...     

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。     

滇池水环境质量综合评价指标优选

在研究2000—2014年滇池流域水污染排放的时空变化、水环境质量时空变化和生态环境时空演替基础上,结合滇池目前水环境质量监测工作要求,采用模型计算、指标特性分析、专家调查等方法,筛选出36个评价指标,分别表征滇池水环境质量的物理、化学、生物、营养、重金属、有机污染等特性,将滇池湖体4个监测点位优选出的评价指标监测数据输入水生态健康评价系统。结果表明,优选指标和评价体系能全面、准确、宏观地反映滇池水环境质量状况。将滇池评价指标由现有的94个压缩至36个,极大节省人力、物力,且更符合滇池水环境特点。     

江苏省太湖流域水环境自动监控系统技术框架构建研究

为全面提升江苏省水环境的监控预警能力,我省在太湖流域相关市县建立了覆盖省市交界断面、出入湖口门、饮用水源地的全方位自动监控网络,为相关自动监控系统的技术框架构建提供了重要参考依据,弥补了现行环境监测体系的不足,为太湖流域的监控预警、生态补偿、流域考核等工作提供了重要参考。     

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.     

基于信息资源规划的流域水环境数据中心设计与实践

由于跨界和跨部门等原因导致的流域水环境数据信息标准不一,无法有效共享、综合利用等问题,是目前水环境信息使用过程中的主要问题之一.基于信息资源规划理论,充分调研水环境监测管理、政府规划与决策、科学技术研究和社会公众使用等对水环境监测信息的需求,以太湖流域为例,分析与水环境相关各种数据资源,研究流域水环境信息的数据体系及数据库体系,设计并建立流域水环境数据中心,初步完成太湖流域水环境数据的管理、分析及共享服务平台设计,为流域水环境监测信息综合管理做出了示范.     

突发性水污染事故预警体系建设综述

随着流域水污染事件的频发,突发性水污染事故预警平台的科学建设成为流域应急管理的重要内容。基于预警平台数据感知层、数据管理层、业务感知层的总体架构,综述了国内外突发性水污染事故预警平台的建设现状。从水质监测技术、突发事故预警模型、预警平台整体构建4个方面分析了近年来突发性水污染事故预警平台的研究进展与不足,以期为流域突发性水污染预警系统的建设提供参考。     

地表水水质预警方法研究综述

阐述了水质预警的概念,介绍了水环境模型、生物毒性监测和数理统计方法在地表水水质预警中的应用,总结了各种方法的优缺点。分析了水质预警方法目前面临的挑战,并从融合多种预警方法、关联多维多元数据、建立一体化智能模型等3个方面,对水质预警未来的发展方向进行了展望。     

饮用水源微生物快速检测技术的发展及应用

微生物是威胁饮用水安全的首要问题，水环境微生物快速检测技术的开发和应用是推动饮用水源微生物快速检测和水质安全预警技术发展的保障。随着对水质微生物污染快速检测和准确预警新要求的提出，水环境中微生物在线检测和预警技术得到了越来越多的开发和应用。笔者总结了水环境常见微生物检测方法和技术的发展，重点讨论了饮用水源微生物快速检测技术的发展和应用，根据各项技术的应用和推广使用程度，将其归纳为常用快速检测技术、潜在适用快速检测技术和新型快速检测技术等类别，并详细阐述了一些应用较广的技术，以期为构建水质微生物污染早期预警系统提供参考。     

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。     

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.     

地下水环境智慧监管技术集成与平台应用研究

针对"双源"地下水(地下水污染源和集中式地下水型饮用水源)环境监管需求,研发了一套集地下水污染在线监测预警、评价溯源、预测应急于一体的可视化技术集成与应用平台。该平台将物联网、地下水数值模拟、大数据、云计算等技术集成应用于环境监管,实现了工业园区地下水环境实时动态监测评价及预警、地下水污染路径溯源计算、地下水事故污染预测及应急支撑等网络服务与计算功能,并通过地下空间三维数字化处理,构建了"所见即所得"的三维虚拟现实界面,实现了对地下水环境的便捷、高效监管与决策。该平台兼容手机、平板电脑、台式计算机等固定和移动设备,可为"双源"地下水污染监控、管理和应急提供实时、高效的科技支撑。     

大数据技术在环境监测中的应用

简述了环境监测信息化建设应用现状及问题;分析了大数据技术的特点及其在环境监测信息化中的优势。提出,基于"大数据"技术,可以建设环境监测大数据中心,突破传统关系型数据库局限性,运用大数据的核心技术,实现环境质量综合评价技术的新突破,提升环境状况综合预警能力;应用大数据可视化技术,提高科学决策水平,提高人体健康风险评价能力;建立环保舆情分析云平台,提升公众服务能力。