Từ dữ liệu quan trắc đến quản lý môi trường chủ động

Quan trắc tự động đang tạo ra nguồn dữ liệu môi trường liên tục, nhưng giá trị không nằm ở việc có thêm các con số. Quan trọng hơn là kết nối, phân tích và đưa dữ liệu vào cảnh báo, kiểm tra, đánh giá rủi ro và ra quyết định. Tại Thanh Hóa, nền tảng này đang từng bước được hình thành, mở ra hướng chuyển từ giám sát chủ yếu dựa trên hồ sơ sang quản lý dựa trên dữ liệu.

Từ theo dõi nguồn thải đến giám sát liên tục

Công nghiệp hóa, đô thị hóa tạo động lực cho phát triển kinh tế - xã hội, đồng thời gia tăng áp lực lên môi trường tại các khu công nghiệp, cụm công nghiệp, đô thị, khu dân cư tập trung và những khu vực có hoạt động sản xuất. Quản lý môi trường vì thế không chỉ cần nắm hiện trạng, mà còn phải theo dõi diễn biến, nhận diện sớm dấu hiệu bất thường và có căn cứ để kiểm tra, xử lý.

Tại Thanh Hóa, dữ liệu từ các trạm quan trắc nước thải, khí thải của doanh nghiệp được tiếp nhận, quản lý qua hệ thống EnviSoft, kết hợp với camera giám sát tại các trạm. Hiện toàn tỉnh có 122 trạm, gồm 39 trạm nước thải và 83 trạm khí thải.

Khác với kết quả quan trắc tại từng thời điểm, dữ liệu tự động được cập nhật thành chuỗi thời gian, cho phép cơ quan chuyên môn theo dõi tình trạng hoạt động của trạm, khả năng kết nối, diễn biến các thông số và những thay đổi bất thường. Với nước thải, hệ thống theo dõi các thông số như lưu lượng, nhiệt độ, pH, TSS, COD, amoni; với khí thải là lưu lượng, nhiệt độ, áp suất, O₂, bụi, SO₂, NOx, CO và các thông số đặc trưng khác.

Điểm quan trọng là chuỗi dữ liệu cho phép nhìn thấy diễn biến của một nguồn thải theo thời gian. Một biến động đột ngột, khoảng mất dữ liệu hoặc dấu hiệu không ổn định có thể được đối chiếu với tình trạng hoạt động của trạm và điều kiện vận hành để xác định vấn đề cần kiểm tra.

Khi dữ liệu có dấu hiệu bất thường hoặc có khả năng vượt quy chuẩn kỹ thuật môi trường, cơ quan chuyên môn có thể xem xét diễn biến trước và sau thời điểm phát sinh, đối chiếu các thông số liên quan, kết hợp hình ảnh camera và thông tin từ chủ nguồn thải để xác minh nguyên nhân. Với sự cố hoặc gián đoạn truyền dữ liệu, chủ cơ sở được cảnh báo, đôn đốc khắc phục; những trường hợp dữ liệu trung bình ngày vượt quy chuẩn hoặc có dấu hiệu bất thường phải được kiểm tra, xác minh.

Như vậy, quan trắc tự động không còn chỉ là công cụ ghi nhận số liệu. Chuỗi dữ liệu liên tục đang trở thành căn cứ để nhận diện thời điểm bất thường, xác định nội dung cần xác minh và theo dõi việc khắc phục của nguồn thải.

Không chỉ biết nguồn thải, mà phải biết môi trường đang biến động thế nào

Dữ liệu từ các trạm của doanh nghiệp phản ánh hoạt động của nguồn phát thải. Để đánh giá tác động môi trường đầy đủ hơn, cơ quan quản lý còn cần dữ liệu về chất lượng môi trường tại nơi tiếp nhận.

Thanh Hóa đã đầu tư hệ thống quan trắc tự động đối với môi trường không khí xung quanh và nước biển ven bờ, gồm 2 trạm không khí và 1 trạm nước biển ven bờ, đồng thời nghiên cứu mở rộng mạng lưới tại những khu vực có nguy cơ ô nhiễm, khu dân cư tập trung, khu vực sản xuất công nghiệp và các vùng nhạy cảm về môi trường.

Hai trạm quan trắc không khí hiện đặt tại trụ sở Ban Quản lý Khu kinh tế Nghi Sơn và các Khu công nghiệp, phường Trúc Lâm và tại Viện kiểm sát nhân dân khu vực 6, phường Bỉm Sơn. Dữ liệu được theo dõi, kiểm tra, lưu trữ và truyền về hệ thống IOC tỉnh Thanh Hóa để phục vụ giám sát, quản lý và khai thác thông tin môi trường.

Các thông số PM2.5, PM10, SO₂, NO₂, CO, O₃ cùng các yếu tố khí tượng được theo dõi liên tục, qua đó cho phép nhận diện những thời điểm hoặc khu vực có dấu hiệu gia tăng bất thường của bụi và các chất ô nhiễm. Với nước biển ven bờ, các thông số như pH, DO, COD, amoni, nhiệt độ nước giúp theo dõi biến động chất lượng nước tại những khu vực chịu tác động của du lịch, nuôi trồng thủy sản, đô thị, cảng biển và các nguồn thải.

Khi dữ liệu môi trường nền được đặt cạnh dữ liệu từ các nguồn phát thải, cơ quan quản lý có thêm cơ sở đối chiếu giữa nguồn tác động và môi trường tiếp nhận, hỗ trợ xác định khu vực có nguy cơ ô nhiễm, truy xuất nguyên nhân và xử lý sự cố.

Khi dữ liệu trở thành căn cứ quản lý

Từ dữ liệu quan trắc, cơ quan chuyên môn có thể đánh giá hiện trạng và xu hướng chất lượng môi trường, phát hiện cơ sở hoặc khu vực có dấu hiệu bất thường, đánh giá hiệu quả công trình xử lý chất thải, xác định nơi có nguy cơ ô nhiễm cao, hỗ trợ xây dựng kế hoạch thanh tra, kiểm tra theo mức độ rủi ro và phục vụ xác minh, xử lý sự cố môi trường.

Điều này mở ra cách tiếp cận khác trong lựa chọn đối tượng kiểm tra. Thay vì chủ yếu dựa vào hồ sơ, báo cáo hoặc kiểm tra dàn trải, cơ quan quản lý có thể sử dụng diễn biến quan trắc cùng lịch sử tuân thủ để nhận diện những cơ sở, khu vực cần ưu tiên giám sát.

Tuy nhiên, dữ liệu chỉ có thể trở thành căn cứ quản lý khi bảo đảm chất lượng và được đặt trong một quy trình xử lý thống nhất. Một tín hiệu bất thường cần được chuyển thành cảnh báo; cảnh báo phải dẫn tới kiểm tra, xác minh; kết quả kiểm tra trở thành thông tin cho việc đánh giá rủi ro và lựa chọn biện pháp quản lý tiếp theo.

Khi dữ liệu được tích lũy đầy đủ và bảo đảm chất lượng, có thể nghiên cứu ứng dụng phân tích dữ liệu lớn, bản đồ số và trí tuệ nhân tạo để phát hiện bất thường, phân loại mức độ rủi ro và hỗ trợ cảnh báo sớm nguy cơ ô nhiễm.

Một cơ sở, một hồ sơ môi trường số

Để dữ liệu phát huy giá trị, quan trắc không thể được quản lý tách rời với thông tin pháp lý và quá trình hoạt động của từng cơ sở.

Một định hướng được đặt ra là xây dựng mô hình "một cơ sở - một hồ sơ môi trường số", tích hợp thông tin về giấy phép, quy mô và công suất sản xuất, nguồn phát sinh và công trình xử lý chất thải, kết quả quan trắc định kỳ và tự động, lịch sử cảnh báo, sự cố, bảo trì, tình trạng vận hành hệ thống xử lý và kết quả thanh tra, kiểm tra.

Trong mô hình này, dữ liệu quan trắc qua EnviSoft trở thành một nguồn đầu vào của hồ sơ môi trường số. Cán bộ quản lý có thể tra cứu trên một nền tảng thống nhất từ thông tin pháp lý, nguồn thải đến dữ liệu quan trắc, cảnh báo, sự cố và lịch sử tuân thủ. Hệ thống cũng có thể hỗ trợ nhắc việc đối với thời hạn giấy phép, quan trắc, bảo trì, khắc phục sự cố và thực hiện các yêu cầu sau thanh tra, kiểm tra.

Nếu được triển khai đồng bộ, đây không chỉ là số hóa hồ sơ mà là quản lý toàn bộ vòng đời môi trường của một cơ sở. Trên nền tảng đó, bảng điều hành môi trường số có thể cung cấp cho lãnh đạo và cơ quan chuyên môn thông tin tổng hợp về chất lượng môi trường, nguồn thải, cảnh báo, cơ sở có nguy cơ cao và những vấn đề cần xử lý.

Thanh Hóa đã có những nền tảng ban đầu cho quản lý môi trường số, gồm mạng lưới quan trắc tự động tại các cơ sở, hệ thống quan trắc do Nhà nước đầu tư, phần mềm EnviSoft và nguồn dữ liệu được thu thập liên tục. Vấn đề tiếp theo là kết nối những nguồn dữ liệu này thành một hệ thống thống nhất.

Thách thức nằm ở cả hạ tầng và chất lượng dữ liệu. Các trạm do Nhà nước đầu tư sử dụng thiết bị chuyên dụng, phải hoạt động liên tục trong điều kiện nhiệt độ, độ ẩm và thời tiết khác nhau; một số linh kiện, vật tư phải nhập khẩu, khiến thời gian cung ứng và chi phí thay thế còn cao. Vì vậy, bảo trì, hiệu chuẩn, sửa chữa và dự phòng vật tư có ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng duy trì chuỗi dữ liệu.

Với các trạm của doanh nghiệp, yêu cầu là duy trì ổn định thiết bị, nguồn điện, đường truyền và camera, đồng thời bảo đảm bảo dưỡng, hiệu chuẩn, kiểm định. Quy trình xử lý dữ liệu bất thường cũng cần được chuẩn hóa từ phát hiện, kiểm tra, đối chiếu, xác minh đến khắc phục và theo dõi sau xử lý.

Ở cấp độ hệ thống, dữ liệu môi trường còn phân tán, chưa liên thông đầy đủ; thông tin về giấy phép, công suất, bảo trì, sự cố, thanh tra, kiểm tra chưa được quản lý trên một nền tảng thống nhất. Nguồn nhân lực vừa có chuyên môn môi trường vừa có năng lực về công nghệ và dữ liệu còn hạn chế, trong khi việc khai thác dữ liệu cho phân tích, dự báo và quản lý theo rủi ro mới ở bước đầu.

Vì vậy, nút thắt không đơn thuần là thiếu dữ liệu. Bài toán lớn hơn là dữ liệu phải đủ tin cậy, được kết nối và đi vào đúng quy trình quản lý.

Từ có dữ liệu đến quản lý bằng dữ liệu

Thời gian tới, Thanh Hóa định hướng tiếp tục hoàn thiện mạng lưới quan trắc tự động, ưu tiên khu vực có nguy cơ ô nhiễm cao, khu công nghiệp, đô thị, khu vực ven biển và các lưu vực sông quan trọng; đồng thời xây dựng cơ sở dữ liệu môi trường tập trung, lấy thông tin về cơ sở sản xuất, giấy phép, nguồn thải và quan trắc làm nền tảng.

Cùng với đó là nghiên cứu kết nối EnviSoft với hệ thống quản lý môi trường số, tăng cường liên thông dữ liệu giữa các hệ thống của tỉnh, các cơ quan liên quan và hệ thống của Trung ương; sử dụng dữ liệu quan trắc và lịch sử tuân thủ để xác định cơ sở, khu vực cần ưu tiên giám sát, kiểm tra. Từng bước ứng dụng phân tích dữ liệu, bản đồ số và trí tuệ nhân tạo để phát hiện bất thường, cảnh báo sớm và hỗ trợ dự báo nguy cơ ô nhiễm.

Khi đó, quy trình quản lý có thể được tổ chức theo chuỗi: thu thập dữ liệu - tích hợp - phân tích, cảnh báo - điều hành, kiểm tra - đánh giá rủi ro và dự báo. Trong chuỗi này, dữ liệu quan trắc tự động, liên tục là nguồn đầu vào cốt lõi; hệ thống quản lý số biến dữ liệu thành thông tin phục vụ điều hành và ra quyết định.

Đây là ranh giới giữa số hóa và thay đổi phương thức quản lý. Khi dữ liệu chỉ được thu thập, lưu trữ, công nghệ chủ yếu hỗ trợ nghiệp vụ. Khi dữ liệu được kết nối, phân tích và đưa vào cảnh báo, kiểm tra, đánh giá rủi ro và xử lý, chuyển đổi số bắt đầu tạo ra thay đổi thực chất trong quản lý nhà nước.

Dữ liệu quan trắc chỉ thực sự có giá trị khi đi vào quyết định quản lý. Khi thông tin về nguồn thải, chất lượng môi trường, cảnh báo và lịch sử tuân thủ được kết nối, cơ quan quản lý có thêm căn cứ để kiểm tra có trọng tâm, nhận diện rủi ro sớm và chủ động phòng ngừa ô nhiễm. Đây là nền tảng để Thanh Hóa từng bước hình thành phương thức quản lý môi trường chủ động hơn, liên thông hơn và dựa trên dữ liệu.