本文转自：江淮晨报
◤环城公园绕出“翡翠项链”，巢湖的碧水映着朝阳晚霞……这些合肥人心目中的最治愈的美景，不仅是合肥的“绿色名片”，更是合肥人的“绿色底气”。
前不久，第二批“国际湿地城市”名单出炉，合肥成功入选。摘此殊荣，是多年来合肥践行生态环境保护的生动体现。
“光谱”定位让污染源现形，“火眼金睛”为空气质量把脉，“测污小助手”实时发现水质异常……近年来，合肥持续用科技力量守护蓝天白云、绿水青山，全力推动生态环境保护，书写一份亮眼的“绿色成绩单”，让合肥市民更享“绿色福利”，让盎然绿色成为高质量发展的最美底色。◢
光谱定位让污染源现形走航车实时监测大气质量
光不仅能照明，还能通过光电转换技术，实时监测大气质量。走进肥西县生态环境分局，坐上大气环境立体走航监测车，你可以感受一场与“光”相关的“侦查”工作。
随着走航车的启动，监测仪显示器上一个垂直于地面的长方形光谱跟着车子移动轨迹不断拉长。“当这个光谱上显示的是绿色或*色的时候，就证明这个地方的PM2.5和PM10含量是未超标的。”第三方运营单位运维工程师王奇介绍，PM2.5和PM10是可以用来反映大气质量的指标。
当走航车行至一处路口，长方形光谱上开始出现红色，“光谱上出现红色意味着监测物质存在超标的可能性。”王奇说。随即，工作人员立刻靠边停车，所停之处正是一个工地所在位置。
下车后，肥西县生态环境分局执法人员向工地工作人员出示执法证。紧接着王奇在工地门口，开始操作无人机，通过无人机在上空探测，对工地现场的违规处进行拍照取证。“在第三方工作人员取证后，再将这些作为证物的照片上传至管理系统，由执法人员整理后向工地发送限时整改通知。”合肥市生态环境分局大气环境科科长王鑫说。
大气环境立体走航监测车，外形酷似一辆房车。车内共分为三个部分，前方是驾驶室，中部设有显示屏用来监测，尾部是放置各类监测设备的地方。事实上，大气环境立体走航监测车是一款满足特殊需求，经过合理设计、集成改装的车辆，具有良好的机动性。
“它可以通过运载大气环境监测技术人员以及各种监测设备进行实时的走航监测，进而实现大气环境污染源的快速确认。”王奇介绍，走航车的系统集成了高能高频多功能激光雷达、VOCs质谱仪等，通过移动走航监测、驻点监测，结合科学的算法，对大气颗粒物（PM10、PM2.5）和VOCs中的多种大气中的物质进行连续、实时、快速监测，为用户提供大气污染空间分布图谱，进而分析颗粒物污染来源等。
“今天主要监测的是PM2.5和PM10，车内的高能高频多功能激光雷达会实时监测这两项数据。”王奇说，这款监测设备放置于车子的尾部。
那么这个雷达是如何监测到空气中的“颗粒物”的呢？“设备在运行的过程中，该激光雷达会向空中发射一道光，这个光会照射到空气中悬浮的气溶胶。”王奇说，可以把空中的颗粒物看作是“不规则的球形粒子”，当设备发射出的这束光照射到颗粒物的一个面时，就会有光反射回来。而激光雷达设备会将反射回来的光经过光电转换，可以在平台实时呈现空间污染分布。
在走航车还没投入使用之前，执法工作人员在监督和管理工作中，只能运用最原始的办法：一家一家地去看。而这种工作方式，不仅效率低，一家一家看很多时间都浪费在了路上。而且对于大气中的污染物质监测精确度较低，毕竟有些物质是没有办法用肉眼看到。在今年走航车投入使用之后，不论在监测物质的数量、精确度、工作效率上……都有了明显的提升。
火眼金睛为空气质量把脉空气监测设备抽样空气并自动化监测
一个形似自行车轮胎打气筒的“管子”，却能敏锐分析出空气中各类物质的浓度数据，一旦发生异样，将自动发出预警。自今年5月1日合肥市环境空气挥发性有机物自动监测站包河区子站正式投入运行以来，空气自动监测设备的“火眼金睛”就时刻在线，紧盯空气中的任何一个“可疑”物质。
在自动监测站点的屋顶，可以看到一个形似自行车轮胎打气筒的“管子”，这个管子是用来收取空气样本的：CO2浓度、VOCs浓度、黑碳浓度……相关数据逐一显示在各个监测设备的屏幕上。之后，各类监测物的浓度信息会按照规定周期实时更新在显示屏上。
这根“管子”垂直于屋顶，主体分为上中下三部分。上部是一个倒扣的杯状容器，内部布满滤网用于过滤除空气以外的杂物，中部为管道的主体部分，下部外接一个短小弯曲管道，用来抽取外界空气。
此外，屋顶四周还布置了摄像头。“这些摄像头是用来保证监测站点的安全和监测数据的真实性。”监测站点第三方运营单位应用服务工程师张曙光介绍，抽气管道一侧用于抽取空气，而另一侧则是连接监测站点里的数台监测设备。
虽然这个空气监测器的外观“平平无奇”，但它却本领不小，可以监测多种气体。
张曙光用VOCs（挥发性有机物）监测设备GC-MS的运行原理做了一个形象化的介绍：“简单来说，抽气管道保持在50℃左右，这个温度可以有效排除空气中的水分，保证是对纯气体进行监测。这些气体将在一个稳定压力的推动下，在一根长长的设备管道里‘奔跑’，从而分离出不同物质。”张曙光说，这些分离出的不同物质会按照顺序逐一等候“体检”，由监测设备计算出不同物种的浓度。
除了对挥发性有机物进行监测，自动监测站点还能对黑碳、CO2等进行监测。对于黑碳的监测是有别于其他物质的。黑碳颗粒在大气中形成的黑碳气溶胶污染，对农业生产、建筑物，甚至人类健康都有所影响，所以对它进行监测意义重大。
黑碳仪的外观类似于一个小型“微波炉”，内部像是一个正在播放的“录音带”。这个“录音带”实际上是监测黑碳的滤带，通过采集样本，再利用仪器在滤带上打点，仪器通过对滤带上打出来的黑点进行分析，从而监测当下空气中黑碳的浓度。
“站房每日都有工作人员在现场维护，如遇突发情况设备会自动发送预警信息至工作人员手机上。”张曙光介绍，之所以设定这个报警系统也是为了更好地保护站房一旦出现诸如断电等突发状况，工作人员可以及时知晓并采取应对措施。
未来，合肥还将联合专业运营团队共同进行气体监测，不断升级监测技术和设备，为实现“双碳”目标贡献一份力量。
“测污小助手”上岗水质异常实时发现
在企业排污口安装一个“采样探头”，能实时自动监测水质数据，一旦发现超标等异常情况，能自动发送预警短信……自合肥市生态环境局开通“自动监测小时数据异常短信预警”以来，让企业的排污异常情况得到提速处理。
“对执法部门来说，日均值超标短信为查处环境违法行为精准提供线索，处置效率提高。”合肥市生态环境保护综合行*执法支队综合管理科科长胡张林介绍，对排污企业而言，小时数据异常短信可以更好指导污染治理设施高效运行、防范出现污染物超标违法行为，与此同时，根据预警情况，排污企业也可以改进工艺。
企业收到短信后如果不处理相关问题，那么监测系统会一直定时发送预警短信。若一天后，系统依然显示数据异常，执法人员就会介入，来现场查看情况。
自今年3月份，“自动监测小时数据异常短信预警”上线以来，已将各环保分管负责人、具办人、运维人员信息录入合肥市自动监测系统，开通小时数据异常短信预警功能，帮助企业及时发现污染物排放超标及自动监测设备运行异常等情况，让数据指导企业安心经营、放心生产。
在小仓房污水处理厂，在线监测站房外，有一根长长的水管，一头插入污水排口处，另一头连接在线监测站房。
“这根管子就像是一个温度计，管内有探头，能获取水温、pH值等水质数据。”胡张林表示，而对于COD、氨氮、总磷、总氮等监测因子，就需要通过这根管子将水抽到在线监测站房内的监测机器里进行分析，整个过程无需人工参与。
走进在线监测站房，6个机器整齐地排列在站房的一侧，包括：COD、氨氮、总磷、总氮自动监测设备、抽样和数据分析机器。
“我们的每一个自动监测设备上都会显示当下检测出来的数据。”胡张林说，比如一家企业的COD排放浓度超标，设备就能自动报警，企业管理人员的手机上就会立刻收到提示短信。
不仅如此，记者还发现在污水处理厂的监测点，安装了数个摄像头。胡张林表示，排污企业为了逃避监管，可能会把“测污器”的探头和抽取样品的水管插到一个恒定的水体内，这样监测得到的数据肯定不是真实的，摄像头能对监测设备、站房进行24小时“云监管”，有效杜绝类似行为发生，起到很好的震慑作用。
“后期，我们将对企业设备用电进行监控。”胡张林解释，企业设备用电指的是什么呢？如果企业的污染防治设施用电量是0或者出现较大波动的话，那就说明设施根本没被开启或者设备异常。与此同时，如果这家企业的排放还是达标的话，那监管部门就有理由怀疑企业在作假。
目前，该用电监测设备已在高新区部分企业安装，下一步，将面向合肥市全面铺开。
“数字管家”智慧管理八百里巢湖
八百里巢湖烟波浩渺，这么大的面积，如何做好水环境的监管监测？合肥巢湖研究的“数字巢湖平台”就可以实现多方位监测巢湖。该平台用数字化的科技手段，助力巢湖综合治理，预计年底数字巢湖2.0版本将投入使用。
记者走进巢湖研究院，在3米多高的大屏上看到了“数字巢湖”平台。通过工作人员的操作，记者发现，这个平台里的功能丰富多样，既能通过各站点的视频监控，看到现场的实时情况，又能通过数据统计，看到各监测河流水污染的变化情况。
“‘数字巢湖’平台目前已经实现了地理信息数字化，建立了天地空监测体系，构建了时空大数据平台，研发了多用途数值模型等。”“数字巢湖”平台集成单位的副总监白翠洪介绍，这个监测平台集成了中国科学院南京地理与湖泊所、中国环境科学研究院研发的巢湖流域河网水量水质模拟、湖泊洪水预报、典型农村流域面源污染模拟等模型，为流域防洪、污染控制等提供了有力决策支持。
4到10月，是巢湖蓝藻生长的季节，在这个季节里，做好蓝藻水华的监测是“数字巢湖”重要工作之一。
“数字巢湖”如何智能化地进行蓝藻监测呢？“我们具体是用卫星，结合无人机和岸基视频，形成了天空地立体监测网络，对巢湖蓝藻进行监测。”白翠洪一边操作监测系统，一边介绍。
“利用卫星遥感手段，我们可以每天在太空监测巢湖，形成蓝藻水华卫星遥感分析图片。针对有藻华的重点区域，我们会用无人机去验证，观察这个地方是否有堆积。另外，还可以结合水文水动力模型，对未来蓝藻水华漂移状况进行模拟分析，提前准备，开展科学打捞和应急防控。”白翠洪解释，“与此同时，监测人员也会调用附近的摄像头去印证，看实时的场景下是否有蓝藻。”
“我们通过汇合各种监测数据，判断蓝藻情况，比如密度等，从而判断蓝藻的预警等级。”白翠洪表示，监测人员会根据不同的预警等级，制定不同的应急预案。
“我们现在开发和使用的是数字巢湖1.0版本。下一步2.0版本主要目标是进行污染溯源，精准管控和科学调度这个目标。”巢湖研究院总工程师万能胜介绍，围绕这个目标，参考水利部的智慧水利系统建设，下一步将围绕着三个核心业务加N个业务相结合，三个核心业务主要包括水安全、水环境和生态管理。
据介绍，N个业务主要是以河长制、一级保护区管理和项目管理为主要的目标来进行控制，全面实现对巢湖流域的智慧管理，开发包括智能模型在内的流域水环境模拟仿真模型。
什么是智能模型呢？万能胜做了形象的介绍：“我们准备通过视频监控，自动识别出环湖保护区内现场人类活动等情况。比如说识别到有人在钓鱼的话，系统可以自动通过语音喊话系统通知这些钓鱼人员自行离开。”更重要的是，借助智能模型，还可像天气预报一样每天预报未来一周内巢湖流域洪水、水质和湖区蓝藻水华的变化情况，及时发布预警信息。
“后期我们将进一步发挥数据赋能作用，助力巢湖综合治理。”万能胜介绍：“数字巢湖2.0版本预计到年底投入使用。”
合肥“大水缸”上线“智慧”监测平台
监测水质、观察鸟类、助力组建“动植物数据库”……在“智慧”监测平台上，这些功能都能一一实现。
董铺水库是合肥的“大水缸”，为了实时监测水质，安徽庐阳董铺国家湿地公园地理信息与监测管理平台已投入使用，能对水质进行数据可视化，还可以对鸟类栖息状况进行观察和分析，从而加强对湿地公园的管理与保护。
监测平台放置于董铺湿地公园管理处，是一个高约3米，宽约4米的大屏幕。通过监测平台，公园内部的水质、气象、车辆、鸟类活动等信息数据清晰可见。
监测湿地公园内的水质情况是该平台重点监测手段，对于该处水质的监测将直接关系到进入“大水缸”董铺水库的入库水质安全。
“主要监测内容包括水温、电导率、pH值、水质浊度、含氧量这几项参数。”第三方运营单位工作人员朱升介绍，水库村、孙大郢、原博浪渔场、西岛路东等是监测点。通过数据回传到平台，进行统计、分析和决策，加强湿地公园管理处对湿地水质的监测与管理，从而能够更好地保护水源地。
事实上，水质监测的作用不仅限于实时更新便于湿地管理，其对于湿地生态修复也具有至关重要的意义。“在平台上可以看到水质监测的点位，我们在其中很多位置做过生态修复。在修复完成之后，我们可以看到以前的水质是什么样的，通过水质变化，水质周边的环境是不是改变了。”庐阳董铺湿地公园管理处湿地保护科科长吴静林说，通过水质的监测，可以很直观地反映在修复当中环境所产生的变化。这是数据可视化的过程。
对于鸟类的监测，也是该监测平台的重要工作之一。目前，通过监测点位的摄像头，已经拍到了东方白鹳、白鹭、小天鹅等珍稀鸟类。
在湿地公园内，共有4处鸟类监测，主要点位为邓店监测点和水库村监测点。“监测站点位置的设置，也是根据以往的经验所得，哪里的鸟类聚集得较多，就把监测点摄像头装在哪里。”吴静林说，通过监测鸟类栖息状况的观察和分析，可以有针对性地进行鸟类保护。日前，在鸟类迁徙期，摄像头就捕捉到了大量鸟类的聚集，它们成群结队地在树林里休憩，场面很是壮观。
监测平台的“智慧”不仅仅是这些功能。实际上，对于鸟类的观察和监测只是生物多样性监测工作的其中一项。湿地公园在与安徽大学等高校科研团队合作过程中，组建起了董铺湿地公园“动植物数据库”。在数据库里清晰地罗列了目前已经发现的所有动植物的内容，数据库内也对各类动植物做了分类，比如软体动物、节肢动物、脊椎动物、菌类等。数据库里的动植物都有属于自己的简介。
“通过监测平台和人工排查结合的方式得出的数据，可以让我们看到，某个阶段，哪些动植物增多了，哪些动植物减少了。我们通过数据可以了解湿地生态环境的变化情况。”吴静林说，根据监测平台数据显示，在此处栖息的鸟类呈现逐年增长的趋势。“鸟类的增多，也从一个侧面反映出湿地公园环境越来越好了。”吴静林说。
未来，站在描绘更美合肥的新起点上，合肥将不断深化“智慧科技”在生态领域的多层次使用，利用可以更加精细化地守护绿水青山。以“智慧环保”进一步增添合肥人的“绿色”底气，满足合肥人对美好生态的向往与追求。