本报告的研究范围聚焦于中国大陆地区地表水环境中的河道排污口,内容涵盖以下五个核心方面:监测方法总览: 系统介绍水质、流量、溯源等方面的常用技术。操作步骤详解: 结合官方技术指南,深入解析监测工作的标准流程。数据获取与应用:探讨公开监测数据的来源、表格形式及获取途径。典型案例分析:通过具体案例,剖析排污口监测与整治的技术路线及成效。法规标准体系: 整理并解读现行的主要法规、政策及技术标准。水环境是生态文明建设的核心组成部分,而河道排污口作为污染物进入水体的“最后关口”,其有效监测与管理是控制水污染、保障水生态安全的关键环节。近年来,中国大陆对水环境保护的重视程度前所未有,从中央到地方,一系列针对入河(入海)排污口的排查、监测、溯源、整治行动相继展开,取得了显著成效 。然而,排污口监测涉及的技术方法多样、管理体系复杂、数据信息庞杂,给科研人员及管理人员的实际工作带来了一定挑战。
河道排污口监测是一项综合性系统工程,其方法体系随着科技发展和管理需求的提升而不断演进。
当前,中国大陆已形成以“人工监测为基础,自动监测为补充和发展方向,传统技术与智慧技术相融合”的多元化监测方法格局。
1.1 监测方式分类
根据监测执行方式和技术手段的差异,可将主流监测方式分为以下几类:
人工监测vs. 自动监测 监督性监测通常以手工采样、实验室分析的人工监测为主,这种方式灵活机动,适用于排查和执法监测。
然而,对于水环境质量较差、重点监管或污染物排放量大的重要排污口,则强制或鼓励采用自动监测方式 。
自动监测通过安装在线监测设备,可实现对水质和流量的连续、实时监控,有效弥补了人工监测在时间、频次上的不足,是预警预报和总量控制的重要技术支撑 。
传统监测vs. 智慧监测 随着物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术的发展,“智慧监测”成为行业趋势。
通过在排污口布设高清摄像头、多参数水质传感器、流量计等设备,结合无人机、遥感卫星等空天技术,构建“空-天-地”一体化的立体监测网络 。
例如,利用视频AI智能分析技术,系统能够自动识别异常排污、漂浮物等现象并实时告警,极大地提升了监管效率和精准度 。
这种从“被动应对”到“主动预警”的转变,是排污口监测现代化的核心标志。
1.2 核心监测技术详解
排污口的全面监测主要围绕“测什么”(水质)、“测多少”(流量)以及“源何处”(溯源)三个核心问题展开。
1.2.1 水质监测技术
水质监测旨在准确掌握排污口排放污染物的种类和浓度。
采样分析法:这是最基础、最权威的水质监测方法。
人工取样-实验室分析: 按照标准规范(如HJ 494)采集水样,在具备CMA资质的实验室中,采用国家标准分析方法(GB/T系列)或行业标准方法(HJ系列)进行精确测定 。这是数据具有法律效力的保障。现场快速检测:使用快速检测试剂包、便携式分光光度计等设备,在现场对COD、氨氮、总磷等关键指标进行半定量或定量测定,适用于快速排查和初步筛查 。全光谱法:利用物质对不同波长光谱的吸收特性,通过全光谱扫描快速分析水样中多种污染物的综合指纹信息,具有快速、无需试剂的优点,适用于现场监测 。传感器法:这是实现自动、在线监测的核心。通过在排污口安装集成多种电化学、光学传感器的水质探头或在线分析仪,可以实时、连续地测量水温、pH、溶解氧(DO)、电导率、浊度、化学需氧量(COD)、氨氮等指标 。其优势在于实时性强、可无人值守,是预警系统的“神经末梢” 。
常用在线监测设备:目前,市场上成熟的在线监测设备包括:化学需氧量(CODcr)在线自动监测仪、氨氮(NH₃-N)在线自动监测仪、总磷(TP)/总氮(TN)在线自动监测仪、pH计、浊度计等 。这些设备通常构成一个小型水质自动监测站,将数据通过物联网传输至监控中心。
核心监测指标:根据法规要求和管理需要,监测项目通常分为必测项目和选测项目。
必测项目通常包括流量以及能够反映主要污染特征的化学需氧量(COD)和氨氮 。
选测项目则根据行业特征和环境功能区要求确定,可能包括:五日生化需氧量(BOD₅)、总磷、总氮、悬浮物(SS)、石油类、重金属(如铅、汞、铬、镉、砷)、氰化物、挥发酚等特征污染物 。
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| 建立不同排污类型的特征波纹模式,AI 自动匹配识别宁波水利局 | | |
| 三维荧光光谱仪捕捉溶解性有机物特征信号,建立企业专属指纹库 | | |
| 分析水体中稳定同位素 (δ18O、δD) 和放射性同位素比值 | | |
智能感知监测-AI 视频监控
- 技术核心:高清摄像头 + AI 图像识别算法,自动识别水色异常、泡沫、偷排行为
- 功能特点:7×24 小时不间断监控、异常行为自动抓拍告警、非现场巡查覆盖率达 85%
无人系统监测
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| 高清摄像头 + 红外热成像 + 多光谱 / 高光谱成像仪 | |
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空天地一体化监测
"天":高光谱遥感卫星→大范围识别水体色度、浊度异常区"空":无人机搭载激光雷达和多光谱相机→精准追踪污染羽流路径,锁定排口风险点"地":沿岸地块荧光光谱、同位素监测→给污染物做 "DNA 鉴定""水":在线监测设备 + 数值模型→反推污染来源并重构排放过程关键技术
多源数据融合算法:整合卫星遥感、无人机航拍、地面监测数据,实现立体交叉验证
动态优化布点:结合水文模型模拟结果,实时调整采样位置和时序
1.2.2 流量监测技术
流量是计算污染物排放总量的关键数据,其监测方法的选择取决于排污口的具体形态(如管道、明渠)和水流条件。
接触式方法:
流速仪法:使用旋杯式或电磁式流速仪,在渠道断面的多个测点测量流速,再乘以断面面积计算流量。这是传统且精度较高的方法,适用于明渠监测 。浮标法: 在水面投放浮标,测量其在一定距离内漂流的时间,从而估算水面流速,再乘以折算系数和断面面积得到流量。此法简单易行,但精度较低,适用于应急或无仪器条件的初步估算 。非接触式方法:
多普勒超声波流量计(ADCP):通过向水中发射超声波并接收回波,利用多普勒效应分析水流速度剖面,可同时监测水位、流速、流量,精度高,尤其适用于流场复杂或洪水期的测量 。毫米波雷达流量计:安装在渠道上方,向水面发射毫米波,通过分析回波测量水面流速和水位,从而计算流量。其优点是非接触式测量,不受污水腐蚀、泥沙影响,维护量小 。其他常用方法:
在渠道中设置标准堰(如三角堰、矩形堰)或槽(如巴歇尔槽),通过测量堰上或槽内特定位置的水位,利用固定的水位-流量关系公式计算流量。此法稳定可靠,但需改造渠道 。水位-流量关系法: 对于固定的排污口,通过长期同步测量水位和流量,建立稳定的水位-流量关系曲线。之后只需监测水位即可推算流量 。容器法: 对于流量很小的排口,可用已知容积的容器直接接取一定时间的排放水,计算单位时间内的流量。1.2.3 污染溯源技术
当发现排污口水质超标或存在未知排污口时,需要开展溯源工作,查清污染来源。
传统溯源方法:
通过查阅区域管网图、企业分布图、环评报告等资料,结合对排污口上游区域的实地走访、询问,初步判断可能的污染来源 。逆流追踪排查:沿主管网向上游,逐一打开检查井,使用水质快速检测设备进行筛查,或通过观察水色、气味等,逐步缩小排查范围,直至找到污染接入点 。现代技术手段:
管道机器人与潜望镜(CCTV/QV):使用管道内窥摄像机器人(CCTV)或管道潜望镜(QV)对排水管网内部进行视频检测,能够直观地发现管道的结构性缺陷(如破裂、渗漏)和功能性缺陷(如非法接驳、偷排暗管)。示踪试验:在可疑的排放点(如企业雨水井、居民楼排水管)投入无毒、有色的示踪染料(如荧光素钠),然后在下游的排污口或检查井观察是否出现相应颜色的水体,即可确定二者间的连通关系。烟雾试验原理类似,通过向管道注入烟雾,观察烟雾冒出的位置来查找非法连接或管道破损点 .无人机航测(UAV): 利用搭载高清或热红外相机的无人机对河流沿岸进行航拍,可以快速发现隐蔽的排污口、排污管道走向,或通过热红外影像识别出有温度差异的异常排水 。水质指纹/同位素分析:通过对水中特定污染物(如重金属、有机物)的组分特征或稳定同位素(如δ¹⁵N, δ¹⁸O)比值进行分析,建立不同污染源的“指纹”库。通过比对排污口水样与潜在污染源的“指纹”,可以精确地追溯污染贡献 。
为确保监测工作的科学性、规范性和数据质量,生态环境部等主管部门制定了一系列详细的技术指南。其中,最新发布的 《入河入海排污口监督管理技术指南 监测》(HJ 1387-2024) 是当前排污口监测工作的核心指导性文件 。
本章将以此指南为蓝本,解析监测工作的标准化操作流程。
2.1 官方技术指南解析:《入河入海排污口监督管理技术指南 监测》(HJ 1387-2024)
该指南于2024年12月发布,2025年1月1日起实施,为入河(入海)排污口的监督性监测、排污单位自行监测以及相关在线监测系统的建设和运行提供了全面的技术要求 。
监测工作总体流程
一个完整的排污口监测项目通常遵循以下流程:
2.1.1 监测点位布设
点位布设的科学性直接影响监测数据的代表性。HJ 1387-2024 明确规定:
原则:监测点应设置在污染物排放进入水体后、与水体初步混合均匀的断面,并应避开回水区、死水区及强扰动区 。对于岸边排污口,监测断面应设置在排污口下游,污染物扩散边界之外。对于管道排污口,应在排放管道末端、进入水体前的最终检查井内设置监测点。如无检查井,应在排污许可证规定的排放位置设置。监测点应设置醒目的、符合规范的标识牌,便于查找和管理 。2.1.2 监测项目与频次
项目确定:监测项目应包括反映排污特征的常规污染物和特征污染物。具体项目应依据排污许可证、环境影响评价文件及相关排放标准确定 。监督性监测: 由生态环境部门组织开展,频次根据排污口风险等级、监管需求等确定,通常为每季度或每半年一次。排污单位自行监测:频次要求更高,重点排污单位的部分指标(如流量、pH、水温)可能要求连续自动监测;常规污染物(如COD、氨氮)可能要求每日或每周监测一次2.1.3 样品采集、保存与运输
这是保证样品从现场到实验室不发生变质的关键环节。
采样技术: 需遵循《水质 采样技术指导》(HJ 494)和《水质 采样方案设计技术规定》(HJ 495) 。应使用适当的采样器(如自动采样器、有机玻璃采水器)采集具有代表性的水样。样品保存:针对不同监测项目,需采用不同的保存方法。例如,测定COD的水样需加入硫酸调节pH<2;测定氨氮、总磷的水样同样需要加酸保存;测定重金属的水样需加硝酸保存。所有样品均应在4°C以下冷藏保存 。《水质 样品保存和管理技术规定》(HJ 493)对此有详细规定。样品运输:样品应尽快送至实验室,并填写样品交接单,记录采样时间、地点、样品状态等信息。2.1.4 分析测试方法
方法选择:应优先选用国家标准分析方法(GB/T系列)和生态环境标准分析方法(HJ系列)。所选方法的检出限必须满足相关排放标准和环境质量标准的要求 。仪器设备:分析所用仪器设备需按规定进行检定或校准,并处于有效期内。2.1.5 质量保证与质量控制(QA/QC)
为保证监测数据的“真、准、全”,全流程的质量控制至关重要。
资质要求:承担监测任务的机构必须取得检验检测机构资质认定(CMA)证书 。质控措施:在采样、运输、分析等各个环节均需实施质控措施,包括:实验室质控: 分析实验室空白样、平行双样、基体加标样、质控标样等。数据有效性判别: 对在线监测数据,需按照《水污染源在线监测系统数据有效性判别技术规范》(HJ 356)进行审核,剔除无效数据 。2.2 如何获取操作步骤文档
获取官方发布的监测方法操作步骤文档(即技术标准文本),主要有以下途径:
生态环境部官方网站:这是最权威的获取渠道。所有批准发布的国家生态环境标准(HJ系列)全文电子版都会在生态环境部官网(http://www.mee.gov.cn)的“法规标准”栏目下公开 。用户可以根据标准号或名称进行检索和下载。虽然搜索结果未提供HJ 1387-2024在生态环境部官网上的直接下载URL,但按常规流程,该文件应可在官网的标准发布区找到。地方生态环境部门网站:部分省级或市级生态环境部门网站也会转发和提供重要标准的下载服务,以方便辖区内企业和机构使用。例如,搜索结果中提到甘肃省和焦作市的生态环境局网站就提供了该指南的PDF版本 。第三方标准信息平台:一些专业的环境、仪器或标准化信息网站(如仪器信息网、标准下载库等)会收集和提供各类标准的查询和下载服务。虽然便捷,但需注意其时效性和权威性,并警惕付费或非官方版本。搜索结果中就提到了一个由用户上传的免费下载版本 。监测数据的有效管理和公开共享是提升环境治理能力和公众参与度的重要基础。
本章将探讨监测数据的公开平台、数据表格形式以及如何获取和使用这些数据。
3.1 监测数据公开平台与获取途径
目前,中国大陆的排污口监测数据主要通过以下几类平台进行管理和公开:
全国排污许可证管理信息平台:
网址:http://permit.mee.gov.cn 简介: 这是企业填报排污许可执行报告的核心平台,企业需在此平台上填报自行监测的数据,包括监测点位、时间、污染物浓度、排放量等。部分信息会向社会公开,公众可查询特定企业的排污许可信息和执行情况。全国污染源监测数据管理与共享系统:
网址: https://wryjc.cnemc.cn/hb/login 简介:该系统是各级生态环境部门和排污单位进行监测数据录入、审核、管理和共享的官方工作平台。企业通过该系统录入自行监测(手工和自动)数据,环保部门则通过该系统进行数据审核和监管。虽然其主要功能是数据管理而非对公众直接开放查询,但它是所有监测数据的汇集中心 。公众与环境研究中心(IPE)水污染地图:
简介:IPE是一家非营利环保组织,其开发的水污染地图数据库和“蔚蓝地图”APP,整合了来自政府官方平台的企业自行监测数据、超标违规记录、环境质量数据等 。该平台以地理信息系统(GIS)的形式直观展示了全国范围内的污染源分布和实时排放情况,是公众获取企业排污数据最便捷、最友好的途径之一。地方政府与部门网站:
各省、市生态环境厅(局)的官方网站通常会设立“环境质量”、“信息公开”等栏目,定期发布辖区内的地表水环境质量状况报告、重点排污单位监督性监测结果等 。例如,中国环境监测总站官网会发布《全国主要流域重点断面水质自动监测周报》 。
3.2 实际监测数据表格示例
监测数据最终会以结构化的表格形式进行记录和存储。一个典型的入河排污口监测数据表应包含以下核心字段。
基于对搜索结果中提到的《入河排污口监测数据表》表结构、监测情况报告模板以及数据采集表 的综合分析,一个标准的监测数据表格应包含:排污口基本信息、采样信息、现场监测数据和实验室分析数据。
案例分析是理解排污口监测与整治实践最生动的方式。
4.1 案例一:武汉市洪山区长江入河排污口整治
该案例是长江大保护背景下,城市排污口系统性整治的典型代表。
案例背景:武汉市洪山区地处长江中游,岸线资源丰富。在过去,由于城市快速发展,部分区域存在污水管网建设滞后、雨污分流不彻底等问题,导致部分排口在旱季或雨季向长江排放超标污水,对长江水质构成威胁 。例如,十里长渠的末端排口,曾是该区域一个典型的雨污合流排口,旱季有少量生活污水直排,雨季时大量混合污水入江 。
技术路线:武汉市洪山区分局等部门针对此类问题,采取了“查、测、溯、治”一体化的技术路线 。
① 排查(查): 采用“无人机航测+人工徒步排查”相结合的方式,对辖区内长江岸线进行拉网式排查,全面摸清排污口底数、位置和类型 。② 监测(测): 对所有排查出的排口,委托第三方专业检测机构(如中测检测)开展水质监测。监测项目全面,涵盖pH、COD、氨氮、总磷、悬浮物等二十余项指标,并出具了系列检测报告(如“中测检字(2023)0739-01~60号”系列报告) 。③ 溯源(溯): 对监测发现的超标排口,立即开展溯源工作。综合运用管网图纸分析、CCTV/QV管道检测、示踪试验等技术手段,追查污染源头,明确是来自企业偷排、管网破损,还是生活污水错接 。④ 整治(治):根据溯源结果,分类施策,精准整治。例如,对于十里长渠排口,主要措施包括实施上游片区的雨污分流改造工程,将污水接入市政污水管网,送至污水处理厂处理;同时对排口进行生态化改造,增强其初期雨水净化能力 。效果评估:整治工作取得了显著成效。通过实施一系列工程和管理措施,洪山区多个入河排污口的旱季污水直排问题得到根本解决。整治后,生态环境部门开展了“效果跟踪评价” 。监测数据显示,与整治前相比,相关排口在旱季已基本无污水外排,水质达到地表水环境质量标准;受纳的长江干流水质也持续改善,保持在Ⅱ类优良水平 。这充分证明了系统性整治策略的有效性。
报告获取:虽然目前网络上没有一个统一的、包含所有材料的“完整报告PDF”下载链接,但武汉市生态环境局洪山区分局及相关媒体发布了大量的“典型案例材料” ,通过综合这些公开信息,可以拼凑出完整的案例全貌。
4.2 案例二:中央生态环保督察通报的典型负面案例
中央生态环保督察是推动地方解决突出环境问题的利剑,其通报的典型案例往往直指地方环境治理的短板和痛点,具有深刻的警示意义。
① 重庆沙坪坝区龙凤河:督察发现,仅1.6公里长的河段,就存在31个排口,现场督察时有5个在晴天排放污水。这暴露了地方在排污口排查整治上存在盲区,管网排查不彻底,导致大量生活污水直排 。② 湖南株洲市湘江沿岸: 由于城市污水管网建设滞后、老化严重,雨污混流问题突出。每逢雨天,大量未经处理的混合污水通过溢流口直排湘江,形成“白色污染带”,严重影响湘江水质 。③ 江苏徐州马陵河: 存在生活污水直排问题,导致水体黑臭 。④ 山西太谷恒达煤气化有限公司:该企业被发现在督察组入驻期间,仍通过渗坑违法排放高浓度焦化废水,性质恶劣,是典型的企业恶意偷排行为 。暴露的共性问题:这些案例揭示了当前排污口管理中存在的几个共性问题:→基础设施欠账:许多城市的污水收集管网覆盖不全、雨污分流不彻底、处理能力不足,是导致污水直排的根源性问题 。→监管存在漏洞: 对小、散、隐蔽排口的排查发现能力不足;对企业偷排漏排的日常监管和执法威慑力不够。→“重末端、轻源头”: 过于依赖污水处理厂的末端处理,而对源头的污染产生和过程控制重视不足。4.3 全国排查整治成效综述
尽管存在问题,但从全国范围看,入河排污口整治工作已取得宏观层面的显著进展。
宏观数据:根据生态环境部发布的数据,截至2023年底,全国已累计排查56万公里河湖岸线,共发现各类入河(入海)排污口超过33万个,其中近九成已完成整治或明确了整治措施 。这标志着我国历史上首次实现了对江河湖海排污口的“底数全摸清”。水质改善效果: 排污口整治的成效最终体现在了水环境质量的改善上。全国地表水监测数据显示,国控断面水质优良(Ⅰ—Ⅲ类)比例持续提升,2024年已达到90.4%的历史最好水平,劣Ⅴ类水体比例则持续下降 。这雄辩地证明,抓住排污口这个“牛鼻子”,是打赢碧水保卫战的关键一招。
依法监测、依法监管是排污口管理工作的基石。中国大陆已围绕河道排污口建立起一套涵盖法律、行政法规、部门规章、技术标准等多个层级的法规标准体系。
5.1 法规标准层级与体系
法律层面:《中华人民共和国水污染防治法》是最高阶的法律依据,明确了各级政府、排污单位在水污染防治中的责任和义务,规定了设立排污口需经批准、超标排放应受处罚等基本原则。行政法规/部门规章层面:国务院及相关部委发布的法规和规章是法律的具体化。例如,生态环境部发布的《入河排污口监督管理办法》 ,对排污口的设置、审批、监督、处罚等作出了全面规定。技术标准层面: 这是具体监测和管理工作的操作指南,主要由生态环境部(HJ系列)、水利部(SL系列)等发布。这些标准构成了监测工作的技术基础,确保了工作的科学性和统一性 。5.2 核心技术标准清单与详解
以下是当前河道排污口监测领域最核心、最常用的一批技术标准。
表5.1:河道排污口监测核心技术标准列表
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| SL 532-2011 | | | 行业早期核心标准,全面规定了排污口设置论证、监督监测、规范化整治、信息管理等要求。 |
| HJ 1387-2024 | | | 当前最新、最核心的监测指南。 详细规定了监测点位、项目、频次、方法、QA/QC、数据上报等全流程技术要求。 |
| HJ 1313-2023 | 《入河入海排污口监督管理技术指南 入河排污口规范化建设》 | | 指导如何对排污口进行规范化改造,包括“一口一档”建立、标识牌设置、监测井/采样点建设、视频监控安装等。 |
| HJ 1309-2023 | | | 规定了排污口污染来源追溯的工作原则、程序和常用技术方法(如CCTV、示踪法等)。 |
| HJ 353~356-2019 | | | 包括安装、验收、运行、数据有效性判别等四项技术规范,是水质在线监测系统建设和运维的“说明书”。 |
| HJ 91.1-2019 | | | 规定了污水监测的通用要求,包括采样、现场测定、分析方法选择、质控等。 |
| HJ 819-2017 | | | 指导排污单位如何开展自行监测工作,是企业落实主体责任的重要依据。 |
| HJ 493/494/495 | 《水质 样品保存...》《水质 采样技术...》等 | | 采样和样品管理系列标准,是保证从现场到实验室数据准确的基础。 |
本报告描绘了当前河道排污口监测的现状、方法与挑战。研究发现:
方法体系成熟多元:已形成以“手工监测+自动监测”、“传统手段+智慧赋能”为特征的综合监测方法体系,能够满足不同场景下的监管需求。水质、流量、溯源三大核心技术领域均有成熟的解决方案。法规标准日趋完善:以《水污染防治法》为统领,以《入河排污口监督管理办法》和一系列HJ、SL技术标准为支撑的法规标准体系已基本建立,为排污口的全生命周期管理提供了坚实的制度和技术保障。特别是HJ 1387-2024等新标准的出台,标志着监测工作进入了更精细、更科学的新阶段。数据公开初具规模: 通过全国排污许可证管理信息平台、地方环保网站以及IPE等第三方平台,部分排污口监测数据已实现对社会公开,为公众监督和科学研究提供了可能。数据表格的结构和导出功能在相关管理系统中也得到支持。整治成效显著可见: 全国范围的大规模排查整治行动取得了历史性突破,不仅摸清了排污口底数,更通过有效整治,显著削减了入河污染负荷,为全国地表水环境质量的持续改善作出了巨大贡献。武汉洪山等地的典型案例,为其他地区提供了可复制、可推广的成功经验。
尽管成就斐然,但河道排污口监测与管理工作仍面临诸多挑战,也预示着未来的发展方向:
数据质量与共享: 如何确保海量监测数据(尤其是企业自行监测数据)的真实性、准确性,仍是监管的难点。同时,不同部门、不同平台之间的数据壁垒依然存在,制约了数据的综合分析和深度应用。小散乱排口监管:对于量大面广的农村排污口、城镇雨水排口以及更隐蔽的偷排暗管,其发现和监管难度远高于工业排污口。非点源污染: 相较于点源排污口,农业面源、城市径流等非点源污染的监测与控制是更为复杂的课题,也是下一步水环境治理的重点。全面智慧化: 未来的排污口监测将更加依赖于物联网、人工智能、大数据和卫星遥感等高新技术,构建覆盖全流域、全天候、全要素的“智慧水网”感知体系,实现从“人防”到“技防”的根本转变。监管精准化:基于海量数据分析和模型预测,监管部门能够更精准地识别高风险污染源,优化执法资源配置,实现“靶向监管”和“科学治污”。公众参与常态化: 随着数据公开渠道的进一步拓宽和信息获取的便捷化,公众将在污染监督、政策建议等方面发挥越来越重要的作用,形成政府、企业、公众共治共享的环境治理新格局。