将以往需要数天的工作缩短至小时乃至分钟级
AI“画像”溯源，让大气治理更精准
“平台突发高值报警，一局部区域PM_2.5和SO_2浓度异常上升！”近日，在市环境保护科学研究院（以下简称市环科院）的大气高值溯源与预测模拟平台上，一条红色预警信息格外醒目。
值班工程师付飞迅速响应，立即调取平台数据查看报警点位。数据显示，两项污染物浓度在短时间内出现局部陡增。“结合气象条件、扩散模拟与环境现状研判，初步怀疑周边存在散煤燃烧。”付飞一边分析研判，一边将AI系统自动生成的“靶向地图”和排查建议推送至工作群。接到指令的街道工作人员随即出动，按图索骥、精准摸排，最终在附近村落发现几处散煤燃烧点。
市环科院工作人员依托大气高值溯源与预测模拟平台开展分析工作。 刘栋 摄
这一幕，是市环科院运用人工智能技术实现空气质量精细化、智慧化管控的日常缩影。目前，该院大气高值溯源与预测模拟平台深度整合AI算法，已构建起“精准预报—高值预警—污染溯源—问题排查—整改评估”的全链条数字化闭环管控体系。统计显示，平台投用后，预测预报准确度提升约10%，高值溯源效率提升达50%，为科学治污、精准治气装上了“智慧大脑”。
污染源追溯更快更准
传统大气污染排查工作常面临“大海捞针”的困境，依赖人工巡查和事后分析，响应效率低且难以追溯污染源头。如今，AI技术的应用正在改变这一局面。
大气高值溯源与预测模拟平台集成了全市约8000家涉气工业企业排放数据、1000家加油站、2000个裸露地块，以及重点区域周边的散煤、汽修、餐饮等污染源信息，并实时对接140个镇街空气质量监测子站数据。在这里，海量数据持续汇聚，智能算法日夜运转，生动展现着新质生产力在生态环境治理中的扎实落地。
“AI算法的核心优势，在于能够快速处理海量数据并开展智能分析。一旦任何监测站点数据出现异常波动，系统可在分钟级内自动触发高值报警。”市环科院大气所所长和慧进一步解释道，系统并非简单示警，而是能快速联动分析报警时刻的风向、风速、湿度等气象数据，追溯6项污染物指标的变化趋势及前后12小时波动情况，并结合本院研发的特征雷达图、高值扩散模拟等技术，从区域传输、污染来源、精准溯源三个维度开展智能筛查与趋势预判，大幅提升污染源识别效率与准确性，精准锁定站点周边疑似污染源的类别、位置及排放强度。
“例如，系统识别到某站点VOCs（挥发性有机物）浓度快速升高，便会立即调取上风向区域内所有涉VOCs排放企业的在线监测数据，与内置的重点行业VOCs‘指纹库’快速比对。”和慧介绍，VOCs“指纹库”就如同污染物的身份证，不同行业、不同工艺排放的VOCs组分各有特征。通过比对，AI能快速锁定疑似污染源的企业类别、大致方位甚至排放强度，生成可视化“溯源地图”推送给现场排查人员，将以往需要数天甚至更久的溯源时间缩短至小时乃至分钟级。
在精准溯源基础上，市环科院还为区域企业问题排查提供技术指导，聚焦企业治污能力提升，协助开展环保设施运行管理、挥发性有机物末端治理技术选择等培训，助力企业实施环保设施升级改造，从源头夯实治污基础，巩固治污成果。
为治理赢得“时间窗口”
如果说精准溯源是“治已病”，那么精准预测就是“治未病”。AI技术的另一个重要应用是为大气污染防治赢得宝贵的“时间窗口”。
“我们基于深度学习对区域监测数据与模型初始场进行优化，通过空气质量模型与人工智能相结合，建立了基于状态空间建模的臭氧浓度预测方法等。”和慧比喻道，这些模型就像一位经验丰富的老气象员，能深刻理解本地污染与气象条件间复杂的非线性关系。
记者看到，平台能够预测未来7天、站点小时级别的精细化空气质量预报，重点聚焦臭氧、PM_2.5等关键污染物，并同步预报风向、风速、温度、湿度等主要气象条件。预报不仅是简单的“优良中差”，更是具体到每个站点、每个小时可能出现的浓度水平及变化趋势，形成“日预测、月分析”的常态化工作机制。
“这为部署区域防控措施赢得了宝贵的‘时间窗口’。”和慧举例道，如AI预测某区域在未来三天午后高温时段有臭氧超标的风险，管控平台可提前向该区域内涉VOCs排放的重点企业发出错峰生产或加强治理设施运行的提醒；当预测到静稳、高湿等不利扩散天气时，则可提前强化对扬尘源、移动源的管控。针对重大活动污染风险，还可以启动专项靶向预测，出具详细的分析报告，指导事前制定周全的应急预案。统计显示，自2024年初平台在城阳区投入使用以来，当地空气质量得到切实改善。2025年城阳区PM_2.5、PM_10、臭氧浓度相比2023年分别下降14.8%、22.2%和1.8%。
从“秒级”锁定散煤黑烟，到“预见”未来7天的空气质量走势，人工智能正深度融入大气治理的肌理。“以此为契机，我们将深挖数据资源，有效提升污染溯源与预测预报精度，为精准管控、科学决策提供更强大的技术支撑，更好地满足市民对美好生态环境的向往。”市环科院副院长范辉表示。（青岛日报/观海新闻记者 刘栋）
青岛日报2026年3月24日2版
责任编辑：孙源熙
