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利用计算机新技术推动环境治理成为必然

近日，排污企业偷排漏排甚至停运排污设备等环保事件，屡见报端，这些环保事件的出现主要还是有关企业本身社会责任的缺失。在企业社会责任缺失的前提下，政府环保部门的监管就显得尤为重要。随着中央和各地方政府对建设先进的环境质量监测体系的迫切要求，以及对重点污染源企业监测工作的深入开展，利用环境在线监测技术、可再生能源高效利用技术等计算机新技术推动环境治理成为必然。

利用计算机新技术推动污染治理作为一项新兴产业，是高新科技和污染防治前所未有的高度结合，主要是借助计算机进行大数据采集，并可以将收集到的大量关于各项环境质量指标的信息，通过传输到中心数据库进行数据分析，直接指导下一步环境治理方案的制定，实时监测环境治理效果，动态更新治理方案。

利用计算机新技术进行环境治理首先是每天24小时的不间断环境监测，其次是基于可视化方法的环境数据分析结果和治理模型的立体化展现。利用计算机新技术还可通过虚拟的数据模型模拟出真实的环境，进而测试制定的环境保护方案是否有效，这种极具创意的环境治理方式已经在多个国家得到应用，纽约曼哈顿哈德森河的治理就是一个很好的例子。

哈德森河北起阿迪龙达克山区，绵延500公里南下，入海口在纽约港。在过去20年里，居民造成的下水道污物的沉积，以及近代大型工厂倾倒的有毒化学物质，致使这条生态系统敏感的河流受到严重污染。通用公司的两家工厂还曾将含有多氯联苯的工业污水，直接排放到哈德森河里。多处河段不能作为饮用水水源，渔业年产量锐减60%。

上世纪80年代，环保主义热潮涌起，为了保持、恢复哈德森河的生态系统，纽约州政府发起了一个“新一代的水资源管理计划”。他们在河流的全程都安装了传感器，一些传感器甚至高达两米。这些传感器把水的不同层面、各种物理、化学、生物数据包括河流中的盐度、浊度、叶绿素和颗粒物粒径等信息，实时地通过网络传递到后台的计算中心区，在水面之上的传感器则负责收集河流的风向和风压数据。数据像流水一样不间断地生成，不间断地被处理，并与历史数据进行比对。

后台的计算中心区分为3个环节，首先是数据传输环节，传感器将从河中与周边环境收集到的数据以实时连续的方式传送给系统管理层，在接下来的这一环节，关于河流的不同类型数据将被清洗，后台通过消除数据的异源性，使关于哈德森的数据一致化，并具有互通性，然后在分析管理平台对这些数据进行可视化的展现。在科学家的电脑显示屏上，各种数据汇成了一条虚拟的哈德森河，流水何时被污染，化学、物理、生物成分发生了什么变化，一看便知。接下来数据科学家便可利用这些处理过的信息模拟一个哈德森河的环境模型和治理方案，评估不同的治理和人为干预对于哈德森环境的多方影响，以保证在实际治理时的效率和效果。

经过多年努力，哈德森河流已逐渐恢复其清澈的水质和优美的环境。

目前，我国已有多个城市开展了这方面试探。山东省胶州市投资8900万元，建成环保物连网总量控制排污权交易云计算系统。系统包括污染源在线监控、环境质量在线监控、机动车排气检测监控、黄标车拆解监控、总量控制及排污权交易和环境应急指挥6个子系统。

目前，投资3480万元的一期项目已经建成，包括13套锅炉废气CEMS在线监测监控系统、14套工艺废气在线监测监控系统、15套污染源废水监测监控系统、6套地表水监测监控系统、2套区域高空视频、1个环境监控信息中心和5个环境监控分中心，同时配备了50部移动执法终端和8套移动执法工具箱，并计划配备1辆应急监测车。环境监控信息中心电脑上所展示的功能，在手机监控终端能同步查询、播放，结合数据、曲线和视频信息，环境监察人员能实时掌控企业污染因子的排放情况，一旦发现排污异常、污染因子超标等情况，环境监察大队能快速赶到现场，及时遏制和处罚企业违法排污。

北京市政府将与IBM合作，利用IBM超级计算机技术，在未来的10年改善首都的能源系统，最终达到解决持续已久的空气污染问题的目的。双方所签署的协议条款披露，北京市政府将成为IBM针对中国推出的为期10年的“绿色地平线”项目的合作伙伴。两个缔约方将联手治理北京市空气污染问题，将通过认知计算、光学传感器和其他工具来预测天气变化、气候和污染源头。而绿色地平线项目旨在改善空气质量、最大程度利用可再生能源以及进行能源优化。在这个计划中提供技术支持的是IBM中国研究院。他们将通过传感器的数据和卫星搜集到的信息，实时监控空气中的颗粒物变化。随后，通过超级计算机技术，把这些数据制作成污染物地图，此地图可以提前72小时预测出未来的空气质量，甚至可以把污染源精确到某一条街道。通过成功预测北京污染模型，该监控系统可以提供潜在的预防措施，从而把污染危害降到最低。在能源优化方面，IBM建立了一个可以减少企业能源消耗的系统。目前，中国能源消耗有近70%来自于企业。IBM将从能源监测设备捕获数据，并确定哪片区域需要进行优化和整改。国家电网在河北张北建设的风能和太阳能示范项目表明，IBM的供需管理系统可以将能源浪费率从30%降至20%。

随着计算机新技术成为环境治理的新宠，各计算机公司纷纷推出新项目。由公众环境研究中心和阿里巴巴子公司阿里云合作开发的一款名为“污染地图”的手机应用软件正式上线，用户不仅可以查看190个城市的在线监测数据，同时还可查询和分享身边重点大气污染源的实时监测数据。美国环保协会也于近期启动了一项名为“互动地图”的项目，通过改装过的谷歌街景摄像车每半秒钟收集一次图像数据，对波士顿、印第安纳波利斯、纽约市史丹顿岛的地下天然气管道进行监控，力求对天然气泄露点进行准确定位并监测其泄露程度。除此之外，美国环保协会目前还开展了其他15个监测项目，意在全面监测天然气产业链的泄漏情况，包括从采用水力压裂法开采天然气的页岩气井、油气加工企业直到天然气传输线路、运输车辆、家庭燃气设备等。

随着国家政策的不断完善和计算机新技术的发展，计算机新技术作为环境治理不可或缺的一部分，在环境治理领域的应用会越来越广泛，我们的环境治理水平也必将得到提升。

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