从“人治”到“智治”:AI+环保迈向精准治理新纪元

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  国务院于2025年8月26日发布的《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》(国发〔2025〕11号),是继2024年“人工智能+”首次写入政府工作报告后,国家层面出台的顶层设计文件。该政策系统地规划了人工智能与经济社会各领域深度融合的战略方向、实施路径和发展目标,将人工智能技术赋能从技术产业层面提升为国家核心战略。
 
  从环保行业视角看,该政策具有以下三个显著特点:
 
  - 系统性:政策提出了从2027年到2035年的阶段性发展目标,明确到2027年新一代智能终端、智能体等应用普及率超70%,到2030年普及率超90%,到2035年全面步入智能经济和智能社会发展新阶段。这种分阶段、可量化的目标体系为环保行业智能化转型提供了清晰的时间表和路线图。
 
  - 全面性:政策覆盖了科学技术、产业发展、消费提质、民生福祉、治理能力、全球合作六大重点领域,其中直接涉及环保行业的内容包括“人工智能+”治理能力行动中提出的“共绘美丽中国生态治理新画卷”,要求提高空天地海一体化动态感知和国土空间智慧规划水平,强化资源要素优化配置。
 
  - 前瞻性:政策不仅关注当前应用,更着眼于长远发展,强调“推动构建智能协同的精准治理模式”。这与环保行业未来向精细化、智能化、协同化发展方向高度契合,为行业转型升级指明了方向。
 
  政策特别强调要“围绕大气、水、海洋、土壤、生物等多要素生态环境系统和全国碳市场建设等,提升人工智能驱动的监测预测、模拟推演、问题处置等能力”。这一要求直击当前环保行业痛点,即传统环境治理方式常面临的“看得见污染、找不准源头”的困境,为AI技术在环保领域的应用提供了明确指引。
 
  一、环保行业现状与挑战
 
  环保行业作为典型的政策驱动型产业,长期以来面临着技术含量不高、治理效率低下、运营成本高昂等问题。随着环境污染防治向纵深推进,复杂环境问题日益凸显,传统治理模式已难以满足新时期生态环境质量改善的需求。
 
  1.当前环保行业主要问题
 
  - 监管效率低下:传统环境监管主要依靠人工巡查和定点监测,存在覆盖范围有限、响应速度慢、数据采集不全等问题。例如,在大气污染治理中,常常面临“看得见污染、找不准源头”的困境。
 
  - 治理精度不足:许多环保治理设施运行依赖人工经验,缺乏精准调控能力。如传统的脱硫脱硝系统依靠人工经验操作工艺参数和投加烟气净化剂,劳动强度大且难以实现精准控制,容易造成净化剂的浪费和烟气排放超标。
 
  - 数据利用不充分:环保行业积累了海量数据,但缺乏有效的数据分析和价值挖掘手段,导致数据价值未能充分发挥,决策支持能力有限。
 
  - 成本效益失衡:环保设施运营成本持续攀升,特别是随着排放标准不断提高,治理成本呈指数级增长,许多企业面临巨大的经济压力。
 
  2.AI技术带来的解决方案
 
  人工智能技术凭借其强大的数据处理能力、模式识别能力和预测推演能力,能够有效应对上述挑战:
 
  - 智能监测:通过空天地海一体化监测网络,实现环境质量全方位、全地域、全过程监控。
 
  - 智能分析:利用AI算法对复杂环境数据进行深度挖掘,精准识别污染源和传输规律。
 
  - 智能决策:基于AI模型进行模拟推演和预测预警,为环境管理提供科学决策支持。
 
  - 智能控制:通过AI精准控制系统,实现环保设施的优化运行和精准治理。
 
  二、AI+环保重点应用领域
 
  《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》的发布,将进一步加速人工智能技术在环保各领域的应用落地。从当前技术发展和应用实践来看,AI+环保已经在以下几个重点领域取得了显著进展:
 
  1.大气环境治理
 
  大气污染因其复杂性和跨区域特性,成为AI技术应用最为广泛的领域之一。通过人工智能技术,可以实现大气污染的精准溯源、精准预测和精准治理。
 
  - 监测预警方面:天晟源环保联合多家高校研发的“基于人工智能的大气监测管治系统”,深度融合人工智能与物联网技术,可实现对空气质量数据的实时采集、智能分析与动态预警,并具备小尺度精准溯源能力,支持污染源快速定位与治理策略智能推荐。该系统在四川省多个工业园区成功示范应用,显著提升了大气污染防治的精准性、科学性与响应效率。
 
  - 治理控制方面:九九智能环保开发的工业源烟气脱硫脱硝及氨逃逸AI精准控制系统,通过物联网、人工智能、大数据等前沿技术手段,将人工智能与工业机理深度融合,打造“监测-预测-优化-控制”闭环,实现污染物与工艺参数动态精准控制。该系统在河南平煤集团尼龙科技应用后,经专业测算,每年可为企业节约成本约560万元,经济效益和环境效益显著。
 
  2.水环境管理
 
  水环境管理涉及流域监测、水质评价、污染治理等多个环节,AI技术正在这些领域发挥越来越重要的作用。
 
  - 流域治理方面:先河环保开发的“生态数智云”平台,深度集成多模态数据处理能力,对污染源排放及环境质量监测点位数据开展时空融合分析,将传统溯源中人为分析的几个小时研判时间压缩至分钟级,使决策科学性、客观性提升60%以上。该平台还支持私有化部署,充分保障环境数据安全稳定,目前已在全国多地监管项目中成功投入使用。
 
  - 水务管理方面:《意见》提出“有序推动市政基础设施智能化改造升级”,为智慧水务建设提供了政策支持。通过AI技术赋能供水管网漏损控制、污水处理工艺优化、排水防涝调度等业务,能够大幅提升水务设施运行效率和智能化水平。例如,AI算法可以通过分析历史数据预测管网爆管风险,提前进行维护干预;也可以通过智能控制算法优化污水处理厂运行参数,实现节能降耗和稳定达标。
 
  3.固体废物治理
 
  固体废物治理正从“被动处置”向“主动管理”转变,AI技术在这一转型过程中发挥着关键作用。
 
  - 垃圾分类与回收:通过计算机视觉技术,AI能够自动识别垃圾种类并进行智能分拣,大大提高垃圾分类效率和准确性。智能回收箱通过集成称重、识别和压缩等技术,可以实现可回收物的自动分类和压缩存储,同时通过积分奖励等方式鼓励居民参与垃圾分类。
 
  - 废物处置优化:在垃圾焚烧发电领域,AI技术可以通过优化燃烧参数,提高发电效率的同时降低污染物排放。在填埋场管理方面,AI系统可以通过分析监测数据,预测填埋场稳定性和周边环境影响,提前采取防控措施。
 
  4.生态保护与修复
 
  生态保护与修复往往涉及大范围、长周期的监测评估,AI技术的应用极大提升了相关工作的效率和准确性。
 
  - 生态系统监测:青岛市环境保护科学研究院自主研发的“遥感+AI”一体化海洋生态环境智能监管系统——“智巡海湾”,通过“遥感+AI+5G”技术融合,构建起“无人机自动巡查—AI实时分析—智能派单报告—工单处置”的全链条闭环机制,实现海洋生态环境问题从“被动发现”到“主动预警”的转变。该系统已全面覆盖青岛六大湾区49个海湾,巡查成本降低50%,监管效率提升10倍。
 
  - 生物多样性保护:AI技术可通过图像识别和声音识别等手段,对野生动物进行自动识别和追踪,为生物多样性保护提供数据支持。通过分析物种分布和迁徙规律,可以科学划定生态保护红线,制定更有效的保护策略。
 
  5.环境监测与数据分析
 
  环境监测是环保工作的基础,AI技术正在重塑传统环境监测模式,推动环境监测从“被动响应”向“主动预警”转变。
 
  - 智能监测网络:通过空天地海一体化监测网络,结合AI算法,可以实现环境质量的全方位、全地域、全过程监控。先河环保的“生态数智云”平台,通过对各项监管参数持续跟踪,当数据发生变化时可自动进行语音播报并生成智能报告,提醒监管人员注意数据变化和污染风险,实现指挥中心无人值守。
 
  - 专业AI模型:中国科学院支持的EnvGPT模型是专门针对气候、水和土壤科学挑战开发的AI工具。这一经过精细调优的语言模型专门为环境科学设计,在专业测试中表现出色,达到了92.06%的准确率,显著超过通用大模型的表现。EnvGPT的出现,为环境科学研究和管理决策提供了专业化的AI助手。
 
  三、未来发展路径与建议
 
  随着《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》的深入推进,AI与环保行业的融合将不断深化,推动环保行业向智能化、精准化、协同化方向转型升级。基于当前技术发展和政策导向,未来AI+环保发展将呈现以下趋势:
 
  1.政策实施路径
 
  - 分阶段推进:根据《意见》提出的阶段性目标,环保行业AI应用将分为三个阶段推进:到2027年,AI技术在环保领域将实现大规模应用普及;到2030年,AI将成为环保基础设施的重要组成部分;到2035年,环保行业将全面步入智能化发展阶段。
 
  - 重点领域先行:政策实施将采取“重点领域先行、逐步扩大覆盖”的策略,率先在大气、水、土壤等复杂环境问题突出、技术需求迫切的领域推广AI技术,然后逐步扩展到全域环境治理。
 
  - 标准化建设:将加快制定AI+环保相关技术标准和规范,包括数据标准、接口标准、应用标准等,为AI技术在环保领域的规模化应用提供标准支撑。
 
  2.技术创新方向
 
  - 专业大模型开发:随着EnvGPT等环境专业大模型的成功应用,未来将出现更多针对环保细分领域的专业AI模型,如大气专业模型、水专业模型、生态专业模型等,这些模型将更加贴合环保实际需求,提供更精准、更专业的技术支持。
 
  - 多技术融合:AI技术将与物联网、大数据、云计算、5G等技术深度融合,形成强大的技术合力。例如,通过“遥感+AI+5G”技术融合,青岛市的“智巡海湾”系统实现了海洋生态环境智能监管。
 
  - 自主决策能力提升:随着算法不断优化和算力持续提升,AI系统将从辅助决策向自主决策方向发展,能够在更复杂的环境下做出更精准的判断和决策。例如,九九智能环保的AI精准控制系统已能够实现污染物与工艺参数的动态精准控制。
 
  3.产业发展趋势
 
  - 产业边界重构:E20研究院院长傅涛指出,环保设施的未来归属可能不再由传统行业界限决定,而是取决于谁掌握智能体的核心控制权。到2049年,污水处理厂、垃圾焚烧厂等设施可能被纳入市政系统,也可能由科技巨头统筹运营,产业边界正在发生根本性迁移。
 
  - 价值重心转移:环保产业价值将从传统的工程建设、设施运营向数据服务、智能决策支持转移。未来产业价值将聚集于能通过AI实现经验产品化的关键节点,即“将人类解决问题的思维链转化为可计算模型”,形成可复用的智能产品。
 
  - 市场竞争格局变化:随着AI技术成为环保行业的核心竞争力,传统的环保企业将面临来自科技企业的跨界竞争,市场竞争格局将发生深刻变化。环保企业需要加快数字化转型,提升智能化能力,才能在未来的市场竞争中保持优势。
 
  为了推动AI+环保健康发展,建议从以下几个方面着手:
 
  - 加强数据共享:建立环保数据共享机制,打破数据壁垒,为AI技术提供充足的数据燃料。同时,要加强数据安全管理,确保数据共享与安全保护的平衡。
 
  - 培养复合人才:加强既懂环保又懂AI的复合型人才培养,为AI+环保发展提供人才支撑。鼓励高校开设相关交叉学科,加强校企联合培养。
 
  - 促进产学研合作:加强环保企业、AI企业、科研院所之间的合作,促进技术创新和成果转化。天晟源环保联合多家高校成功研发大气监测管治系统就是产学研合作的典范。
 
  - 完善政策标准:加快制定AI+环保相关技术标准和规范,完善相关政策法规,为AI技术在环保领域的应用提供制度保障。
 
  四、结论
 
  国务院《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》的印发,为环保行业智能化转型提供了历史性机遇。通过AI技术与环保行业的深度融合,将彻底改变传统环境治理模式,推动环保行业从“经验驱动”向“数据驱动”、“智能驱动”转变,实现环境治理的精准化、智能化和高效化。
 
  从政策内容来看,国家不仅重视AI技术在环保领域的应用,更从系统层面规划了发展路径和目标,为AI+环保提供了强有力的政策保障。从技术发展来看,EnvGPT等专业大模型的出现、“生态数智云”等智能平台的应用以及“智巡海湾”等智能系统的发展,表明AI+环保技术已经成熟,具备规模化应用条件。
 
  对于环保行业参与者而言,需要积极拥抱这一变革趋势,加快数字化转型和智能化升级,才能在未来的市场竞争中保持优势。对于政府部门而言,需要进一步完善相关政策标准和制度环境,为AI+环保创造良好的发展条件。对于科研机构而言,需要加强基础理论研究和关键技术攻关,为AI+环保提供持续的技术支撑。
 
  总之,AI与环保的深度融合已成为不可逆转的趋势,必将重塑环保行业的技术体系、产业形态和市场格局,推动环保行业向更高效、更精准、更智能的方向发展,为美丽中国建设和绿色发展提供有力支撑。
 
  *本文由AI生成