以智慧创新赋能提升科技支撑能力,助推长沙生态文明建设再上新台阶

生态环境科技是国家科技创新体系的重要组成部分，是解决生态环境问题的利器，科技创新助力生态环境保护和高质量发展、美丽中国建设。湖南省长沙市生态环境局围绕监测能力提升、信息化数字化治理体系建设等方面，强化科技支撑，充实生态环境治理的人才队伍，增强抓好生态环保、推进绿色发展的能力和本领，不断提升生态环境治理体系和治理能力现代化水平。

今年4月25日，长沙市生态环境局印发《长沙市生态环境局生态环境科技支撑工作方案》，成立长沙市生态环境科技支撑领导小组，明确按照《数字中国建设整体布局规划》关于建设数字生态文明的要求，着力推动生态环境智慧治理，加快构建智慧高效的生态环境信息化体系，运用数字技术推动生态环境一体化保护和系统治理，为长沙市高水平生态环境保护提供强有力的科技支撑。

当前，长沙市重点围绕大气污染防治工作，以全国“智慧监测”试点为契机，通过实施空气质量提升保障服务、空气质量标准化街镇站建设、城区颗粒物雷达组网扫描服务等项目，持续加大大气污染防治科技支撑，推进“人防为主”向“技防为主”转变。

具体做法是：基于地面固定监测站点，充分结合卫星遥感、激光雷达等现代感知技术，通过走航车等移动载体加挂相关设备，实施多维度、多尺度、高密度、高频次监测，构建全面覆盖、敏捷感知、精准预报、智慧高效的“天空地”一体化生态环境监测体系和信息化监管体系，不断提升数据综合分析和使用能力，服务支撑引领“蓝天保卫战”。

其中，“天”是指开展卫星遥感监测，主要是利用卫星搭载的高空间分辨率的大气污染传感器，通过差分吸收光谱原理和DOAS算法反演获得NO2、O3、PM10、PM2.5等污染物近地面浓度。这些结果可全覆盖、及时地反映市域范围内污染物浓度及其变化规律。

目前，长沙市遥感监测结果已运用在街道级的高值热点反馈处理工作中，支撑大气污染防治工作更精准地发现污染物高发和首发区域，方便对污染物来源进行溯源和治理。同时，长沙市利用地面监测站点的监测数据，构建了综合数据集，对城市内整体的污染物浓度进行模拟计算，这些结果也可以进一步优化数值预报系统，提升预报预警模型的准确性。

“空”是指通过应用大气颗粒物雷达探测技术，对长沙市主城区及主要传输通道进行全天候、全覆盖扫描，给空气做“CT”。综合考虑雷达水平扫描半径及传输通道区域，长沙市科学布设了11个颗粒物雷达监测点位，覆盖长沙市城区，并在正北、西北、正西、东南4个主导风向上适当延伸。

据长沙市生态环境局科技监测处处长张艺钟介绍，建成基本覆盖全市街道（乡镇）的环境空气质量标准化自动监测站，是“天空地”一体化生态环境监测体系中“地”的重要举措之一。街镇站的建设，将进一步细化空气质量监测空间尺度，有利于提升全市空气污染成因、重污染过程轨迹分析和空气质量预报预警及污染管控措施效果评估能力，为精准、依法、科学治污提供基础支撑，并为建立健全街道、乡镇、园区考核机制提供数据支撑，进一步压实治理责任。

“地”的另一项重点工作是利用车载走航监测系统实现环境空气VOCs的快速测试，基于所探测到的污染物总浓度绘制污染地图，对重点污染地区进行全面快速锁定，为精准执法与整治行动提供助力。

应用大气颗粒物雷达探测技术，结合雷达走航和现场巡查核实，可精准定位颗粒物高值区，及时发现污染源，助力靶向治污，切实提高治理效率。截至今年12月初，雷达组网项目的11台雷达设备已持续开展5个月的数据盯守推送和现场核实任务交办。5个月的时间里，通过雷达图谱监测到消光高值点位2030余处，现场筛查核实发现污染隐患问题490余个，交办问题250个，复查问题96个。

推进数据的采集、展示和分析，准确把握环境质量的变化趋势，离不开智慧平台的搭建。目前，长沙市已经围绕大气污染预警监测、智慧环保等搭建相应信息化平台，支撑工作高效开展。

其中，长沙市大气污染监测预警与决策支撑平台，具有空气质量气象风险预测预警、未来7天—15天模式预报、大气污染监测预警、大气污染防治智慧调度、污染管控评估、污染源清单动态更新六大主要功能，平台建设完善后，将成为长沙市构建集合污染监测预报、精准溯源、深度治理、智慧监管、科学评估的大气污染防治全过程科技支撑体系的重要抓手。

在查找大气环境问题、跟踪监督领域，“大气污染防治智慧调度”可以做到即时推送相关预警信息，从“撒网式”排查转为“精细化”管理。通过该功能，长沙市大气污染治理已实现“即时发现问题、快速交办处置、跟踪监督问效”的闭环管理。自今年8月25日平台运行以来，已经通过平台交办问题2442个。

平台的搭建和应用为生态环境保护工作提供了信息化支撑。但在实践过程中，各平台搭载的数据、使用的算法各有特点和不同，极易形成数据壁垒。正因此，建设一个更加综合的大平台，不仅能够让工作开展得更为便捷，也将有效避免一些冗余的信息沉积。

为了进一步提升生态环境治理现代化水平，构建智慧高效的生态环境信息化体系，夯实生态环境数字基础设施和数据资源体系“两大基础”，长沙市正大力推进美丽长沙生态环境智慧治理平台建设，加快建成生态环境信息化支撑，系统构建智慧、高效、协同的数字治理能力。

长沙市生态环境局总工程师许雄飞表示，美丽长沙生态环境智慧治理平台将构建生态环境领域事项全面覆盖、运行逻辑清晰、职责边界可辨、系统扩展性强的业务体系，逐步实现信息化平台对全局工作的全面支撑。

据悉，该平台第一期建设将围绕大气污染防治，从全局分区管控、监测监管、调度指挥、执法监督等方面做好业务梳理和分析工作。

其中，监测监管方面，搭建全局统一的生态环境质量监测应用体系，实现监测数据的集中展示，开展数据专项分析，优化自动生成报表。整合现有的各类污染源监控设备，包括雷达扫描、道路走航、铁塔哨兵、OBD监控、遥感和黑烟抓拍、物流及用车大户门禁等。在此基础上，通过梳理点源、面源、移动源等相关内容，全面纳入社会污染源、企业自建监控系统、工业园区、建筑工地、加油站油气回收、园区及工业企业用电、道路交通流量、喷淋系统等其他渠道的各类污染源监测内容及监测数据，并按需采购高分辨率遥感监测数据，充实长沙市生态环境局污染源监控体系。

执法监督方面，按照移动执法、专项行动、信访核查、非现场执法、环境稽查等执法工作的需求，整合现有执法信息化建设成果，同时搭载环境检查移动执法系统、环境信访管理系统、环境稽查管理系统、专项行动管理系统、环境执法大数据分析系统、环境监管网格化管理系统等各类执法应用，实现执法业务全覆盖和对执法流程全过程信息化的支撑。

大气气溶胶激光雷达正在进行扫描。

长沙监测中心监测人员在施工工地使用无人机检测空气质量。

执法人员将探管机器人（地下管道的“肠胃镜”）放入管道，辅助现场勘察取证。

长沙市雨花区油烟管道清洗机器人“上岗干活”。

“长沙市生态环境系统要提高站位，充分认识到监测系统‘一体化’建设的重要性、必要性，做好监测垂直管理改革的‘后半篇文章’”。长沙市生态环境局党组书记、局长张武在深入生态环境监测站调研时指出：“要科学定位，进一步增强数据分析和综合运用、污染源监测监管等业务能力。要校准方向，在全市监测‘一体化’建设中发挥重要作用，并继续服务好基层生态环境监测工作。同时，要务实举措，加快推进生态环境监测体系改革，打造全省乃至全国监测体系建设的‘长沙样板’。”

为进一步完善全市监测体系，优化区（县、市）功能布局，提升整体效能，做到监测先行、监测灵敏、监测准确，更好地发挥监测对污染防治攻坚的技术支撑作用，长沙市研究制定了《长沙市生态环境监测一体化建设方案》（以下简称《方案》）。《方案》的总体思路是优化监测体系、完善业务机制、加强能力建设，推动省市县监测“一盘棋”，构建生态环境感知“一张网”，实现全市生态环境监测“一体化”，为全市生态文明建设提供坚强的监测保障。

《方案》提出，湖南省长沙生态环境监测中心负责全市生态环境质量监测，开展重点企业的执法监测，开展监测技术基础研究和能力建设规划，负责对市级监测机构和区（县、市）站进行业务指导。同时，积极筹建长沙市生态环境污染源监控中心，负责统筹对接各区（县、市）监测站，加强全市各类污染源监测监控，加强监测数据值守、统计、分析研判，提出污染应对措施意见建议，同时配合湘江新区开展生态环境监测工作。

完善监测保障机制，统筹能力提升，按照“一总一专、一大四小、五支点”的能力建设思路，差异化开展监测能力建设。湖南省长沙生态环境监测中心加强实验室综合分析能力，并探索生态、温室气体、新污染物等新领域监测；长沙市生态环境污染源监控中心侧重污染源监控和数据分析研判、加强数据综合分析能力等。同时，加强新监测仪器和技术应用，提高监测感知能力和效率；各区（县、市）监测站重点增强现场快速监测能力，高效支撑“测管协同”和应急响应。

生态环境监测“一体化”体现在方方面面。当前，长沙市不仅在持续加大大气污染防治科技支撑方面花力气、下功夫，在水环境质量监测方面的科技支撑也在不断完善。

目前，长沙市已实现基于量子点光谱传感技术的水质高频度、连续性在线监测，无人机可挂载水质取样器，在复杂环境区域自动采取水样，还可通过卫星传感器获取水体的图像数据，有效管理水体的健康状况。这些科技创新的方式方法，大幅提高了工作成效与数据的准确性，助力水环境精细化管理。

长沙市内59个水质自动监测站均设置了视频监控系统，可对取水口和站房内部状况进行远程全监视。除此之外，AI全自动化检测实验室正在筹建，建成后将实现水质多参数全自动化、批量化和无人值守检测，提高水质检测的效率和能力，支撑多场景、多参数高效监测。

人民群众心向往之的美丽中国，是山美、水美、人美，环境美、生活美、一切美，人与自然和谐共生。党的十八大以来，污染防治攻坚战从“坚决打好”到“深入打好”再到“持续深入打好”，正体现了人民群众对美好生活的向往，也是生态环境铁军的奋斗目标。

加强科技支撑是打好污染防治攻坚战的迫切需求，是推进生态环境治理体系和治理能力现代化的重要举措，也是推动生态环境智慧治理，推进绿色智慧的数字生态文明建设的重点任务。

长沙市生态环境局党组书记、局长张武表示，全国生态环境保护大会以及党中央、国务院《关于全面推进美丽中国建设的意见》对新征程推进生态文明建设作出了全面部署，湖南省生态环境保护大会对着力筑牢生态环境保护基础、构建现代高效的生态环境治理体系明确了任务要求，长沙市生态环境局将深入学习贯彻落实，创新科技手段不断提升生态环境感知力、数据要素生产力、智慧决策支持力，更好更快更准确地发现问题、解决问题，持续改善生态环境质量，为人民群众提供更多优质的生态产品。

目前，长沙市生态环境局已启动编制《长沙市生态环境科技支撑（智慧监测）五年规划和三年行动计划》，加强科技支撑工作顶层设计，全面梳理大气、水、土壤、固废等各要素污染防治科技需求，系统研究科技支撑思路、目标、主要任务和实现路径，铺排重点项目，注重实用性，推进建立健全与美丽中国建设相适应的生态环境科技支撑机制。

聚焦影响长沙市生态环境质量的关键领域，完善并不断优化生态环境监测“一张网”。按照国家要求，结合实际做好水、大气、土壤环境监测网络的调整优化，加快补齐声、地下水、辐射环境以及水生态、新污染物等监测短板。在现有国家站点的基础上，根据长沙市本地生态环境管理和污染攻坚需求，在港口、码头、工业园区、重要饮用水水源地、入河排污口等重点部位和敏感区域，加密布设相关监控点位。探索建设大围山生态质量综合监测站，实现生态质量观测站、空气质量背景站、碳通量监测站“三站合一”，集观测、科研、科普、科教和服务等功能于一体。探索构建污染源监测网络，加强工业源、移动源和面源污染监测，让污染源自动监测成为重要的执法技术手段。

建设完善美丽长沙生态环境智慧治理平台，避免各业务系统建设和使用之间存在工作重复、数据“孤岛”和业务“烟囱”等现象，以业务需求为牵引，按照统一规范，整合生态环境数据资源管理平台，强化数据规范管理，加强数据深度挖掘，实现统一调度指挥。

积极推进长沙市生态环境监测“一体化”建设，进一步增强长沙监测中心的基础和引领作用，提升县级监测站的现场监测能力，着力培养生态环境科技管理、研究和应用人才。同时，丰富生态环境科技智库，进一步充实长沙市生态环境保护专家库。

长沙市整合生态环境领域内部科技力量的同时，创新与外部合作交流方式，积极联合生态环境部环境规划院、中国环境监测总站等国家级科研单位，国防科技大学、中南大学、湖南大学等省内高校以及高新技术企业等共同开展联合研究。汇聚各领域科技资源，构建联合作战协同攻关模式，在重污染天气成因定量化和精准预报、“天空地”一体化水环境监控预警、水气污染物控制、工业固体废物资源化利用等方面，实现一批关键技术突破和机制创新，探索长沙科技支撑新模式。