摘要：随着我国重大突发性水污染事故的不断频发，在社会经济造成极大损失的同时，还对社会不和谐、生态环境造成了极大的破坏。如何对突发性水环境污染事故开展科学有效的监测预警以及维护环境安全已经成为环境监测相关部门的首要任务。基于此，对突发性水污染监测预警系统设计开展研究，有着十分重要的现实意义。
关键词：突发性水污染；环境监测；监测预警
突发性水污染通常指人为或自然灾害导致污染物在短期内对水体恶化速率突然大幅提升的水污染现象，大多是因油类、危险性化学物品等引发的危害，从而使得水资源、社会经济、人身财产安全遭受危害，引发多种不良社会影响的一种突发性事故。所以建立符合突发性水污染特征的监测预警系统至关重要。
1 突发性水污染监测预警系统的总体设计思路
突发性水污染虽然可在短时间内对水质产生严重的影响，但部分突发性水污染在发生后并不能从水体表面直观地发现，这对水环境监测站的日常监测工作提出了较高的要求。而突发性水污染监测预警系统，是建立在水环境监测站基础上，通过对水环境监测站获得的信息进行处理，向相关环境管理部门提出预警和处理方案的系统结构，所以突发性水污染监测预警系统的设计，不仅要利用大数据平台全面采集水环境监测站日常监测自然界水体水质获取的数据，判断自然界的水体环境变化，并结合污染物漂移感知和扩散规律挖掘、突发污染源定位、污染物动向等各方面的智能分析，自动生成水质变化应急处理的有效方案，且要结合现代技术实现对突发性水污染的自动报警，使相关部门可在第一时间针对突发性水污染展开治理。
2 突发性水污染监测预警系统的结构设计
突发性水污染监测预警系统在设计的过程中，要保证其对水环境突发污染事故监测预警任务顺利实现，必须整体框架合理且不同结构之间可实现畅通的数据传输。所以针对其框架和系统数据连接两方面展开研究，在具体实现的过程中，要依托JSF(Java Server Faces，是Java Community Process规定的JSR-127标准)框架和Hibernate(一个开放源代码的对象关系映射框架，在Java程序中应用会自动生成结构化查询语言SQL语句操作数据库)技术进行，本文只针对设计部分展开探讨。
2.1 系统框架设计
要保证突发性水污染监测预警系统可对接收的水污染数据进行全面、准确的分析处理，此系统应由GIS(地理信息系统)空间文件系统、自动监测数据系统、人工监测数据、水质警情数据等共同构成的数据层；水质自动实时监测、水质人工监测、水质自动监测预警、水质数据整编等共同构成的监测层及预警信息合理性判断的决策层共同构成。其中数据层为系统运行和水环境水质信息数据的存储提供基础支持；监测层既可以对基层监测站提供的水质数据进行处理，实现对水质的识别和预警，且可针对具体的监控站污染物的漂移、扩散情况进行跟踪，保证水质数据的动态性和有效性；决策层主要是结合设定的水环境报警参数，判断是否需要向有关的部门和人员提出报警，展开针对性的治理行动。三个层次结构依据系统中存储的质量体系、标准与规范体系、安全保障体系和运行维护与支撑体系等，实现对突发性水污染的监测和预警。
2.2 系统数据连接设计
突发性水污染监测预警系统要切实发挥功能，必须保证来自不同水环境监测站的信息及各结构层次间交互的信息格式一致，使数据在流通过程中，真实性和全面性不会受到影响，所以在系统运行过程中，数据流转连接至关重要。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在基层监测站各种水环境监测作业下获取的数据分别通过GPRS(通用分组无线服务技术)系统、互联网等传输介质向系统应用程序服务器传递后，服务器数据解析模块应针对水质监测信息完成水质类别评价并向数据库服务器传递类别评价数据、日整编并向数据库服务器传输水质日数据、月整编并向数据库服务器传输水质月数据、水质预警评价并向数据库服务器传输初预警记录，由数据库服务器将预警净记录向应用程序服务器的预警系统反馈，由其判断预警的真假，如果为假预警实现自动关闭，如果为真预警则进行预警处理并将处理的结果在数据库服务器进行警情记录。通过这种数据连接设计，可有效降低系统信息确认过程中的工作量，避免虚假警报的大量出现。
可见，在上述突发性水质监测预警系统的结构设计下，一方面基层水环境监测站监测获取的信息可得到有效处理，为判别水质的目前具体情况及判断水质发展趋势提供依据。另一方面可结合常规水环境相关参数进行突发水污染预警，并保证预警的准确性、真实性，使水污染预警方案的制定更加具有针对性，这对提升突发性水污染监测预警的前瞻性和科学性具有极其重要的作用。
3 突发性水污染监测预警系统的核心功能设计
结合突发性水污染监测预警系统的结构设计可发现，要实现其预期效果需保证其可实现对基层监测站监测数据的有效远程接收并将接收的相关信息全面、有效地存储于对应的数据库，并通过对数据库动态存储数据的实时分析实现对水质环境的跟踪显示，并可将复杂、零散分布的水质信息数据与综合评价的方式描述，为具体的水质事故决策提供依据，所以在设计过程中，必须保证其以下功能模块的有效性。
3.1 传输数据接收功能
系统能否准确、全面接收基层水环境监测站传输的数据，直接关系到其水质判定、评价的准确性及相应的水质预警的有效性，换言之直接关系到突发性水污染监测预警系统设计的科学性和合理性，所以必须引起高度关注。在设计过程中，考虑到基层水环境监测站对水环境信息的监测、检验方式多样，而复杂的信息全部向系统传输并不具有可行性，所以基层监测站监测的水环境信息应在被初步处理，可对水环境水质情况进行说明后，通过互联网向系统设定的IP应用器地址传输，由对应的服务器进行信息接收。为防止系统接收的信息在传输过程中真实性和全面性被影响，系统要结合自身监测层对接收的信息数据进行判断，这在判断水环境监测站的监测质量也具有一定的作用。
3.2 数据整编功能
要保证系统可对基层监测站传输的数据有效处理，必须保证所有基层监测站所获取的实时数据可转化成统一格式和单位的数据，并通过整编后的数据进行相应计算，确定水质状态。在此过程中，系统首先要通过几何平均法将实时数据转化成日或月的数据，然后存储于数据库。虽然自然环境中水质要求相比人们生活需要的自来水更宽松，但自然界水环境突发水污染产生的社会影响却非常大，在系统数据库中存储水环境的阶段性数据可为判断突发性水污染的原因提供依据。
3.3 水质预警界限设定功能
突发性水污染产生的原因并不相同，不同的原因采取的预警方案也存在明显的差异；另外，不同程度的突发性水污染做出的响应机制也并不相同，所以要保证在确认系统判定水污染后做出正确有效的反应，需事先在系统中设定响应的检测值，并对具体的计算关系进行确定，为系统判断是否发出报警提供参考。通常情况下，在水质预警界限设定的过程中，要结合水质的混浊度、pH值、有机物含量等进行。
需注意的是系统在接收实时水质数据后，要先结合相关计算和设定标准判断水质是否异常，在判断存在异常的情况下，进行初预警，然后经过决策层的判断，只有决策层确定预警存在的前提下进行预警处理，所以预警处理的流程也是突发性水污染监测预警系统设计的重点。
4 结语
总而言之，突发性水污染事故有着来势突然、破坏力大以及控制难度大等特征。一旦事故引发后，污染物累积及迁移转化会产生各式各样衍生环境效应，对生态环境造成严重危害。因此相关人员务必要不断钻研研究、总结经验，有意识地结合无线传感网络技术、地理通信系统、网络工程等现代技术进行突发性水污染的监测预警系统设计，提升水污染应急响应的前瞻性以及对突发性水污染风险防范能力。
参考文献
[1]胡承芳,肖潇.突发性水污染监测预警系统设计研究[J].人民长江,2012,43(8):71-75.
[2]曾坤.突发性水污染预警应急系统研究[D].广西师范大学,2012.
论文作者:李泽彪
论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/9
标签：水污染论文; 突发性论文; 水质论文; 数据论文; 监测站论文; 水环境论文; 系统论文; 《基层建设》2017年第23期论文;