李晨子  王斌  北京信息科技大学

基金项目：该论文由北京信息科技大学大学生科技创新计划项目资助。

摘要：大数据是以容量大、类型多、存取速度快、价值密度低为主要特征的数据集合。京津冀水污染防治近年来取得了很大成效，但仍然面临一系列难题。大数据技术的发展，为京津冀水污染防治提供了全新的思路。本文通过文献分析法，对京津冀地区水资源分布及水污染防治现状进行了研究、对国内外大数据物联网技术在水资源保护和水污染防治方面的政策引导与实践探索进行了比较，提出了京津冀水污染防治大数据技术应用的若干建议。

关键词：水污染防治；大数据；物联网

一、京津冀地区水资源分布及水污染防治现状分析

京津冀绝大部分地区位于海河流域。海河流域东临渤海，西倚太行，南界黄河，北接蒙古高原，流域总面积32.06万平方公里，占全国总面积的3.3%。

（一）节水利用成绩显著但水资源紧张状况仍然严峻

近年来，国家对京津冀地方政府，对水资源保护和综合利用都越来越重视，取得成效显著。自2018年起，所有县级及以上城市饮水安全状况信息都要向社会公开，依法清理饮用水源保护区内违法建筑和排污口。

但从实际情况看，水资源供需矛盾仍不容乐观。2018年9月29日《中国新闻网》报道了生态环境部卫星中心主任王桥研究员的研究成果，调查评估结果表明，京津冀地区人均水资源量仅为全国平均水平的1/9。京津冀地区存在着水资源量短缺严重制约区域生态安全，河流断流和湿地萎缩依旧突出的问题。

（二）京津冀水污染协同治理初见成效但水污染问题依然突出

京津冀协同发展国家战略实施以来，生态环保领域取得了很大进展。在治理黑臭水体方面，《京津冀协同发展生态环境保护规划》提出了一系列政策措施和目标，2020年年底前，北京、天津和石家庄建成区要于2017年底前基本消除黑臭水体。

但从实践来看，水污染治理仍然存在急需突破的瓶颈。目前，京津冀三地缺乏区域水环境共同治理的制度；各省市仍按自己的思路解决水环境问题。虽然重点流域水污染防治工作取得明显成效，但部分区域仍存在着排放不达标等现象，与2020年全面建成小康社会的环境要求和人民群众不断增长的环境需求相比，仍有不小差距。

（三）督查行政成本巨大折射信息技术应用差距

近年来，为了及时发现环境污染问题，各级政府都加大了督查力度，但“督查”过频过多的问题也逐步显现，巨大行政成本冲抵了环保督查的行政效能。2018年10月，中央为此专门下发了《关于统筹规范督查检查考核工作的通知》。通知明确指出：“近年来，督查检查考核工作不断加强，必须坚持不懈抓下去。但也存在名目繁多、频率过高、重留痕轻实绩等问题，地方和基层应接不暇、干部群众反映强烈，既不利于集中精力抓落实，把督查检查考核工作做得更好更有成效。”

大数据应用为有效处理类似“过度督查”等复杂社会问题提供新的手段。建立“用数据说话、用数据决策、用数据管理、用数据创新”的管理机制，实现基于数据的科学决策，将推动政府管理方式和社会治理模式进步。

（四）大数据、物联网、移动互联网等技术进步为水污染防治提供更多手段

在环境保护领域，物联网、云计算、移动互联网、大数据等现代信息技术日新月异。正因为京津冀地区拥有这种科技力量集中、科技企业云集的优势，在全国率先发展环境保护大数据技术具有得天独厚的科技基础，随着京津冀水资源供需矛盾和水污染的问题日益严重，需要处理和收集的水资源环境数据越来越多，对数据准确性和实时性要求越来越高。

二、国内外大数据物联网技术在水资源保护和水污染防治方面的政策引导与实践探索

（一）发达国家利用大数据技术进行水资源和污染防治的政策与实践

美国很早就将大数据的理念融入环境保护工作中。在2012年奥巴马政府颁布的《大数据的研究和发展计划》推动下，美国环保局加快了环境大数据的发展步伐。经验表明：首先，美国环保局形成了大数据收集、分析、技术处理和发布的一体化工作流程。其次，政府推动建立数据监测网络，整合并共享数据。第三是实行严格的制度确保企业提供准确可用的数据。

从实践来看，运用大数据进行环境保护在国外已有许多成功案例。比如美国的在线执法与承诺项目ECHO，由美国国家环境保护署（EPA）发起，自2002年起，已将大约80万家企业的承诺和政府的执法情况放到互联网上。

（二）我国水资源保护政策不断完善促进了信息技术在水资源保护方面的应用

早在2015年9月，国务院就发布了《促进大数据发展行动纲要》。环保部专家提出，要建立布局合理、覆盖全面的环境质量监测网络，并根据形势变化及时调整网络设置。探索和推行网格化环境监管体系，实行排污许可“一证式”管理，形成系统完整、权责清晰、监管有效的管理格局。

在实践中，应当以问题为导向，充分运用物联网、大数据等信息化手段，建立统一的环境监测、污染源监控、环境执法、环评管理、信息公开等平台，提高科学决策、监管执法、便民服务的水平。

（三）大数据技术在京津冀水资源保护和污染防治领域仍有巨大空间。

以上分析可知，国家有关部门对环境资源保护、特别是水资源保护陆续出台了很多政策，大数据在水资源保护和水污染防治方面的应用还有很大提升空间。一是中央和部委的政策红利还未充分释放，不少政策在执行过程中还存在层层衰减、配套不足的现象；二是各级部门对大数据技术还缺乏系统了解，无法在顶层设计、资金分配方面进行大数据优化；三是近年来京津冀地区在水资源保护和水自然防治方面进行了信息化探索，但对新技术、新方法的掌握和应用还不充分。

三、大数据物联网技术在京津冀水污染防治方面的应用建议

（一）加强顶层设计和规划，实施京津冀与上游省份联动

近几年来，京津冀三地一直在推动水环境治理的区域合作，取得一定的成效。为了解决水质监测数据不统一的问题，天津市与河北省在跨界位置，不定期开展联合监测，共同取样，分析测试后进行数据交换，不仅消除了保护责任上的争议，也为上下游补偿机制的建立奠定了数据基础。2017年，两省市正式签订《关于引滦入津上下游横向生态补偿的协议》，为区域协同治理打开了“第一扇门”。

山西、内蒙等海河上游省份的协同治理也至关重要。京津冀区域内的大部分河流，上游都在山西、内蒙境内，涉及流域面积大、人口多，而且大多数地区都是“能源重化工”基地，违法排放问题屡禁不绝。建议加大中央财政的专项补助，特别是应该加大对山西、内蒙老工业基地和贫困地区的补助力度，协助这些地区加快水资源管理的信息化改造，这样才能从源头上改进京津冀水污染防治的效率和效果。

（二）在水资源保护与水污染防治的全流程强化大数据应用

要充分发挥大数据技术的优势，就必须在河道、水体、地下水等各个层面进行系统化部署。近年来，国内外在物联网技术、传感器技术不断进步，成本也越来越低。应该加大数据采集点的部署，在主要河流、重要节点、的出入口都要安装必要的传感器，对重要点位进行24小时动态监测。

在对水体河道及周边环境进行检测的同时，应充分发动群众参与到保护、防治的全过程，鼓励流域内群众关注水资源保护和水污染防治，利用微信、微博、网站等新媒体手段上传各种污染信息。应建立健全环境信息公开制度，让每个人都成为保护环境的参与者、建设者、监督者。

建议借鉴发达国家的经验，首先应建立支撑水环境大数据发展的组织机构，实施水资源数据一体化管理，将分散的环境信息统一整合，并分析转化为公众能够理解的环境信息予以公布。其次应建立严格的污染物有毒物质报告及公布制度，制订动态的有毒污染物清单，建立环境大数据制度化体系。第三，应借助国际环境合作平台，开展水污染防治大数据合作。

（三）水污染防治大数据应用需注意的几个问题

首先要加强协同规划，实现互联互通和大数据共享。京津冀及周边水污染防治大数据系统要想发挥作用，必须在推进区域联防联控和流域共治，强化顶层设计，统一规划、统一标准、联合监测、联动应急、数据共享，否则很难起到实效。

其次要防止出现“重建设、轻应用”的状况。近年来不少地方建设了各种类型的信息化项目和大数据工程，但很多项目没有配套的应用机制，缺少人才队伍，导致项目建成验收后就成为摆设。

第三，应重视水资源大数据成果分析的深度应用与拓展。个别项目仅仅是为了在大屏幕上展示出好看的图形图标，而不注重数据的深度挖掘，不能把大数据的分析成果用于执导决策、改进管理。

以上三个方面，都是水污染防治大数据应用过程中需要特别关注的。只有遵循大数据科学的规律和方法，才能懂得为什么治、治什么、怎么治，强化科技支撑，以科学事实、科研数据、科技成果为依据，提高决策科学化水平。

参考文献：

[1]中办印发《关于统筹规范督查检查考核工作的通知》[N].人民日报，2018年10月10日01版.

[2]《京津冀协同发展生态环境保护规划》，发改委和环保部发布，2015年12月.

[3]《重点流域水污染防治规划(2016-2020年)》，环境保护部、国家发展改革委、水利部联合印发，2017年10月19日.

[4]生态环境部.京津冀水资源量短缺严重制约区域生态安全[EB/OL].中国新闻网，2018年9月29日.

[5]高颖楠，李丽平.美国环境大数据有哪些经验值得借鉴[N].中国环境报，2016年2月18日.