黑臭水体治理是改善城市生态环境、提升居民生活质量的重要民生工程。然而，治理后的水体若缺乏长效监管，极易因污染负荷反弹、生态系统脆弱等问题再次出现黑臭现象。智慧水务解决方案中的智慧化平台，通过整合物联网监测、大数据分析、智能决策等技术，构建覆盖水体流动性、底泥状态、沿岸排污口的全要素监管体系，为黑臭水体治理效果的持续巩固提供核心支撑。

一、黑臭水体反弹的根源与智慧监管的必要性

黑臭水体治理后反弹的原因复杂多样，主要包括三个方面。其一，水体流动性差会导致水体自净能力不足，若补水机制不稳定或水动力条件改变，易造成污染物累积。例如，城市内河因闸门调控不当导致水流停滞，夏季高温时极易引发藻类爆发和溶解氧骤降。其二，底泥是污染物的 “储存库”，治理过程中若底泥清淤不彻底，残留的有机物、氮磷等污染物会通过间隙水向上覆水体释放，成为二次污染源头。研究表明，底泥释放的氨氮可占水体总负荷的 30%~50%。其三，沿岸排污口是外源污染输入的主要通道，生活污水、工业废水的偷排、漏排，以及初期雨水携带的面源污染，会直接导致水体水质恶化。

传统的监管方式依赖人工巡检和定期采样监测，存在覆盖范围有限、数据滞后、响应缓慢等弊端，难以应对黑臭水体反弹的复杂性和动态性。智慧化平台通过实时感知、智能分析、精准处置的闭环管理，实现从 “被动应对” 到 “主动防控” 的转变，为长效监管提供技术保障。

二、实时监测关键要素：构建多维度感知网络

（一）水体流动性的智慧监测体系

水体流动性直接影响污染物的迁移扩散能力，智慧化平台通过多技术融合实现动态监测。在硬件层面，布设雷达流速仪、声学多普勒流速剖面仪（ADCP）等设备，实时采集水体流速、流量、水位等数据，结合 GIS 系统生成水流矢量图，直观呈现水体滞留区域。针对闸门调控的河道，将闸门启闭状态、开度数据接入平台，分析调度方案对水动力的影响。

在数据应用层面，通过水力模型模拟不同工况下的水体交换效率。例如，基于实时水位和流速数据，计算水体更新周期，当周期超过阈值（如 72 小时）时，自动触发补水预警，联动水利部门调整调水方案。同时，利用无人机巡检拍摄的河道影像，识别水草堵塞、淤泥堆积等阻碍水流的物理障碍，为清障工作提供精准坐标。

（二）底泥状态的立体化监测技术

底泥的物理化学性质是反映水体潜在污染风险的核心指标，智慧化平台通过 “原位监测 + 定期采样 + 遥感反演” 构建立体化监测网络。在重点区域（如排污口下游、河道转弯处）布设底泥界面传感器，实时监测底泥厚度、间隙水氨氮浓度、氧化还原电位（ORP）等参数。当 ORP 低于 - 200mV 时，提示底泥处于厌氧状态，污染物释放风险升高。

每季度通过底泥采样机器人采集柱状样，结合实验室分析获取有机质含量、重金属总量等数据，与原位监测结果交叉验证，建立底泥污染等级评估模型。此外，利用高光谱遥感技术反演水体透明度和悬浮物浓度，间接判断底泥再悬浮情况，尤其适用于大面积湖泊、水库的宏观监测。

（三）沿岸排污口的智能化监管手段

沿岸排污口是外源污染防控的关键节点，智慧化平台通过 “在线监测 + 视频监控 + 溯源追踪” 实现全流程监管。对已登记的排污口安装 pH、COD、氨氮在线监测仪，数据每 5 分钟上传一次，超标时立即触发声光报警，并自动调取排污口周边的高清摄像头，拍摄排放废水的颜色、状态等图像信息。

针对隐蔽的非法排污口，采用无人机搭载热红外相机巡检，通过水温差异识别未登记的排放点。结合管网 GIS 系统和水质指纹溯源技术，追踪污染废水的来源管网和责任单位。例如，某城市通过智慧平台发现某河段 COD 突然超标，经指纹比对锁定上游某食品加工厂的偷排行为，3 小时内完成执法处置。

三、数据驱动的动态管理：从监测到处置的闭环机制

（一）多源数据融合与智能分析

智慧化平台整合水质、水文、气象、排污等多源数据，建立标准化数据库。通过边缘计算节点对原始数据进行预处理，剔除异常值后传输至云端平台。利用机器学习算法构建黑臭风险预测模型，输入水体流速、底泥 ORP、排污口 COD 浓度等参数，输出未来 7 天的黑臭风险等级（低、中、高）。

例如，当模型预测某河段风险等级为 “高” 时，自动推送预警信息至管理人员，并生成风险成因分析报告，如 “流速低于 0.1m/s，底泥氨氮释放速率增加 30%，需优先开展补水和底泥修复”。

（二）分级处置与部门协同

根据风险等级实施分级响应机制。低风险时，平台自动生成日常维护计划，如河道保洁频次、水生植物养护建议；中风险时，启动部门联动，通知市政部门调整补水方案，环保部门加强排污口巡查；高风险时，触发应急响应，调度清淤船、曝气设备进行现场处置，并通过平台向公众发布预警信息。

为打破部门数据壁垒，平台采用 “统一标准、数据共享” 模式，水务、环保、城管等部门可实时调取相关数据，协同制定治理方案。例如，某城市建立的跨部门协同平台，使黑臭水体反弹应急处置时间从平均 48 小时缩短至 12 小时。

（三）生态修复效果的动态评估

智慧化平台不仅关注水质指标，还通过监测水生生态系统评估治理效果的可持续性。布设水下生物传感器，监测浮游动植物种类、溶解氧饱和度等数据，分析水体自净能力的恢复情况。当发现鱼类多样性持续下降、蓝藻占比超过 50% 时，提示生态系统失衡，需调整水生植物种植比例或投放益生菌剂。

同时，平台定期生成治理效果评估报告，对比治理前后的水质、底泥、生态指标，量化长效监管的成效。例如，某治理项目通过智慧平台监测显示，在持续监管下，水体透明度从 0.3 米提升至 1.2 米，底泥有机质含量下降 40%，沿岸植被覆盖率提高至 60%，生态系统稳定性显著增强。

四、技术创新与挑战：推动智慧监管落地的关键

（一）低成本监测技术的应用

为降低智慧化平台的建设和运维成本，可采用低成本传感器与传统监测设备相结合的方式。例如，在非重点区域使用基于电化学原理的简易 COD 传感器，重点区域部署高精度在线监测仪，既保证数据精度，又控制成本。同时，利用太阳能供电和 LoRa 低功耗通信技术，解决偏远区域设备供电和数据传输难题。

（二）数据安全与隐私保护

平台涉及大量城市水体、管网等敏感数据，需建立完善的数据安全体系。采用区块链技术实现数据溯源和不可篡改，通过数据加密、访问权限分级等措施防止信息泄露。同时，明确数据使用范围，避免因监测设备（如摄像头）采集周边居民隐私信息引发争议。

（三）标准体系的完善

目前，智慧化监管缺乏统一的技术标准和评价体系，导致不同地区的平台难以兼容。需加快制定黑臭水体智慧监管的传感器选型、数据格式、预警阈值等标准，推动跨区域数据共享和技术交流。例如，某省出台的智慧水务标准规范，统一了水体流动性监测的指标定义和数据传输协议，为全省黑臭水体监管数据的整合分析奠定基础。

黑臭水体治理非一日之功，长效监管是巩固治理成果的关键。智慧化平台通过实时监测水体流动性、底泥状态、沿岸排污口，构建 “感知 - 分析 - 决策 - 处置” 的全链条监管机制，不仅能及时发现污染反弹迹象，更能通过数据驱动实现精准治理。未来，随着 5G、数字孪生等技术的融入，智慧化平台将实现水体状态的三维可视化模拟和污染扩散的精准预测，为黑臭水体的长治久清提供更加强大的技术支撑，让清澈的河道、洁净的湖泊成为城市生态的常态。