党的二十大报告指出，“必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，站在人与自然和谐共生的高度谋划发展”。生态环境的破坏是不可逆的，虽然以破化生态环境为前提的经济建设能够在短期内获得巨大经济效益，但损害的却是人们长期的利益，得不偿失。我国在生态环境保护上已经取得了很大进展，但是在当下，以及未来很长一段时间内，生态环境污染等问题依然严峻，生态环境恶化趋势还没有从根本上获得扭转，生态环境破坏已经成为制约我国社会经济可持续发展的关键因素，生态环境保护工作任重道远。

水环境是人类生活和发展的基础，是用途最广，需求量最大的自然资源之一。将AI技术与水环境建设相结合，不仅能够精准识别、及时追踪新发生的生态环境问题，为科学保护、系统治理提供支撑，也能够推动数字经济与绿色经济协同发展，为提升生态环境治理体系和治理能力现代化水平提供新的技术与方法。

我国水环境现状

我国水资源面临严峻形势，人均淡水资源量低，淡水资源的时空分布不均衡，水资源利用效益差、浪费严重。水污染严重，不少地区和流域水污染呈现出支流向干流延伸，城市向农村蔓延，地表向地下渗透，陆地向海洋发展的趋势。近几年来我国废水、污水排放量以每年18亿立方米的速度增加，全国工业废水和生活污水每天的排放量近1. 64亿立方米，其中80%未经处理直接排入水域。水资源已成为我国社会经济发展的短缺资源，是严重阻碍社会经济发展的重要原因之一。因此，对我国的水污染防治需给予高度的重视，以实现我国水资源对经济社会可持续发展的保障。

造成我国水污染严重的主要原因在于：我国许多企业生产工艺落后，管理水平较低，物料消耗高，单位产品的污染物排放量过高；城市人口增长速度过快，工业集中，而城市下水道和污水处理设施的建设发展速度极为缓慢，欠账太多，与整个城市建设和工业生产的发展不相适应；防治水污染投资少，加之管理体制和政策上、技术上的原因，仅有的投资亦未发挥应有的效果；有些地方对工业废水处理提出了过高的要求，耗资很大，而设施建成后却不能正常运行，投资效益差；不少新建的城市污水费用，而不能发挥应有的作用。此外，由于用水和排水的收费偏低，使得人们（包括工矿企业）不重视节约用水、不合理利用水资源、不积极降低污染物排放量，造成水资源严重浪费和水污染不能得到有效控制的局面。

如何加强我国水环境污染防治工作

全民全社会参与，建设节水防污型社会

首先要保障城乡居民饮水安全。其次，根据江河水功能区划、水资源承载能力和水环境承载能力制定计划，严格控制各河段用水总量和排污总量；制定用水定额和排污定额标准，达标排放。同时实施水价改革，提高城市中水回用率。建设节水农业，提高水的利用效率，避免更多的资源浪费现象的产生。再根据可持续发展原则，调整产业结构和生产力布局。将耗水量大、污染重的企业向沿海、沿江部署和转移。要加强水的需求管理制度，以水来制定产业发展规模、城市规模。建设项目必须获得取水许可和排污许可。推进水权、排污权制度和准市场管理，逐步实现资源、环境的优化配置。在全国范围，全民参与，节约水资源，保护水环境。

贯彻水法，推进江河水资源统一管理与监督

城乡一体化的水务管理体制改革和城市污水处理市场化机制正在发展。按照水的自然规律，形成防洪，水源、供水、用水、排水、污水处理、回用的系统循环；地表水、地下水；城、乡水资源统一管理监督。水资源的水量水质是不可分割的、动态的、流动的，目前水资源水量、水质分割管理状况尚且有待改进。

如何利用AI助力智慧水环境的构建

2008年，智慧地球概念被首次提出。2010年，IBM正式提出了“智慧的城市”愿景，其中包含六个核心系统：组织(人)、业务/政务、交通、通讯、水和能源。时至今日智慧水环境已经随着科技的不断飞速发展进入一个新的时代。

AI助力智慧水环境是指利用物联网、智能传感、云计算、大数据等技术对供水、排水、节水、污水处理、防洪等水务环节进行智慧化管理。通过结合传感器、通信网络、水务信息系统提高水务信息化水平，实现水务管理协同化、水资源利用高效化、水务服务便捷化。对于城市来说，智慧水环境能够实现城市给排水、防洪、保护水资源等业务运营的协同化管理，同时搭建统一的门户平台，社会公众可随时查询需要的水务信息，能够改进服务方式，提高服务水平；对于企业来说，智慧水环境能够实时监控、统计分析水质、供水管网，实现供水、用水情况，合理调配资源，实现资源高效化利用，同时能够深层挖掘水利大数据，为水务业务的发展提供支持，提高决策的准确性。

不断革新的技术和海量的信息数据资源将推动智慧水环境的快速发展，水务企业将通过大数据、物联网等技术不断提升信息化水平，实现数据资源的重塑和利用。例如智慧河湖监管业务系统通过计算机视觉技术、人工智能、大数据等技术，在很多水务场景发挥作用，像内涝积水测量、排口偷排检测、水体违法占用、蓝藻监测等场景，实现了水务信息的实时监控和动态采集、调度以及远程管理方面，并利用水务专网、无线网实现完成相关设备标定、管理以及监控，提高运营监管效率，实现了智能化决策。

但是现阶段，水务数据问题突出，水务数据在智慧水环境应用项目中起着关键作用，“数据孤岛”现象严重，水务数据不完善、不精致、不及时、兼容性差等问题日渐突出，信息繁杂无章，如一些水务企业在未建立GIS地理信息系统的情况下，无法及时、精准地获取管网、水表、水泵等设备的状态信息数据、地理信息数据，同时水务数据尚未实现大规模互联互通，水务数据类型繁多，规模庞大，城市水务规划兼容性不够，水务资源整合难度较大，难以实现大规模互联互通，假如将庞大历史数据从原有系统转移至新模块数据库时，新模块数据库系统将会出现运行缓慢、数据丢失等各类问题。这些问题对智慧水环境的升级发展产生明显负面影响，严重制约智慧水环境行业的发展。

因此，数字技术助力生态环境保护的潜力还有待大力挖掘。水环境数据连续采集、实时监测，还亟须强化，监测数据的深度应用水平还有很大提升空间；“数据烟囱”、“信息孤岛“等在不同地域、流域普遍存在，数据量大、信息独立、上下游难协同等治理难点限制着公共数据的价值释放；数字技术与卫星遥感等其他技术结合还不够，“水环境”一体化的动态监测与调控尚未实现。

AI助力智慧水环境建设展望

“十四五”规划纲要提出，“以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革”；《中共中央国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》提出，构建智慧高效的生态环境管理信息化体系。在生态环境保护中要继续用好数字技术，找准数字技术在生态环境保护中的粘合点，让数字技术与环境保护结合的更加紧密，推动构建绿色技术创新体系，不断拓宽应用场景，在实践中将数字技术的应用不断提高、改进。

水环境的治理从人工处置到智能监测，从“出现问题—解决问题”到主动预警，数字技术在生态环境保护方面的效能正在逐渐提高。尤其在智慧水环境的创新探索中，充分发挥数字技术的优势，实现水环境保护和治理能力现代化、高效化、精细化。深入打好水环境治理攻坚战是一场大仗、硬仗、苦仗，但是随着数字技术的不断提升，我们将不断绘就美丽中国的新图景，就一定能还老百姓蓝天白云、繁星闪烁、清水绿岸、鱼翔浅底的景象，早日实现人与自然和谐共生的美丽中国。

撰稿 | 李明阳 清研集团智慧生态环境研究部研究员

编辑 | 陈泽玺

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