首套面源污染智能監測系統研發成功
【谷騰環保網訊】記者從(cong)中國農業科(ke)學院農業質量標(biao)準與檢測技(ji)術研究所(以下(xia)簡(jian)稱質標(biao)所)獲悉,近(jin)日,該所成功研發出全球首(shou)套面源污染(ran)(ran)智能監測系(xi)統(tong),首(shou)次實現對流動水(shui)體中高(gao)風險(xian)抗生(sheng)素、農藥殘留(liu)等(deng)新發污染(ran)(ran)物的(de)實時、在(zai)線、動態監測。目(mu)前,該系(xi)統(tong)已應用于海河(he)、太湖等(deng)流域(yu)示范(fan)工程。
這(zhe)一研究(jiu)(jiu)項(xiang)目負責人(ren)、質(zhi)標所研究(jiu)(jiu)員程(cheng)劼(jie)介(jie)紹,本次研究(jiu)(jiu)以作物種(zhong)植高(gao)風險(xian)農藥、畜禽(qin)養(yang)殖抗生素(su)等(deng)新(xin)發(fa)面源污染物智(zhi)能監測為目標,圍繞“無人(ren)值守、長效(xiao)穩定(ding)”的(de)技術(shu)需求,重點在(zai)多功(gong)能材料創制、多靶標動(dong)態(tai)識(shi)別(bie)技術(shu)研發(fa)以及全自(zi)動(dong)分(fen)析裝(zhuang)備研制等(deng)方(fang)面開展創新(xin)研究(jiu)(jiu),在(zai)材料、技術(shu)和裝(zhuang)備上(shang)均取得原創性、突破(po)性成果,具有(you)完全自(zi)主知識(shi)產權。通(tong)過技術(shu)集成,研究(jiu)(jiu)人(ren)員解決了流動(dong)水(shui)體中(zhong)污染物種(zhong)類多、含量低、干(gan)擾物多、實現動(dong)態(tai)分(fen)析難(nan)等(deng)關鍵難(nan)題。
系統(tong)具(ju)(ju)體實(shi)現以下三重突破(po):創制多(duo)(duo)功能(neng)傳感材料,開發出(chu)具(ju)(ju)有(you)分(fen)子識(shi)別(bie)與(yu)信號增強(qiang)功能(neng)的納米(mi)復(fu)合(he)(he)(he)材料,可同(tong)時(shi)捕獲多(duo)(duo)類(lei)污(wu)染(ran)物,材料穩(wen)定(ding)性較(jiao)傳統(tong)吸(xi)附劑提(ti)升5倍以上;研發多(duo)(duo)靶(ba)標動(dong)態識(shi)別(bie)技術,結合(he)(he)(he)人工智能(neng)算(suan)法,實(shi)現3類(lei)9種(zhong)農藥和3類(lei)10種(zhong)抗生(sheng)素的同(tong)步檢(jian)測(ce),檢(jian)測(ce)靈敏度(du)達ng/mL級,響應時(shi)間縮短至(zhi)1分(fen)鐘以內;集成(cheng)全自(zi)(zi)動(dong)分(fen)析(xi)(xi)裝(zhuang)備,采(cai)用物聯網(wang)技術構(gou)建智能(neng)監(jian)測(ce)系統(tong),集成(cheng)自(zi)(zi)動(dong)采(cai)樣、預(yu)處理、分(fen)析(xi)(xi)等模塊,實(shi)現連續180天無(wu)人值(zhi)守運行(xing),運維(wei)成(cheng)本降低70%。程劼表示,系統(tong)可在河流、溝渠(qu)、養殖(zhi)塘等復(fu)雜水(shui)文環境中(zhong)穩(wen)定(ding)運行(xing),耐受-20℃至(zhi)50℃極端溫度(du),防腐蝕設計(ji)使其適用于(yu)高鹽度(du)水(shui)域。通過監(jian)測(ce)數據實(shi)時(shi)上傳至(zhi)云端平臺,結合(he)(he)(he)GIS技術生(sheng)成(cheng)污(wu)染(ran)熱力圖,該系統(tong)的預(yu)警準確率達90%以上。
目前,該系統已應用于(yu)太湖、海河等流域新發污(wu)染物預(yu)警監(jian)(jian)測,大幅減少了人力成本(ben),顯著提(ti)高了監(jian)(jian)測效率,實現(xian)從會監(jian)(jian)測到“慧”監(jian)(jian)測,為(wei)我國面源(yuan)污(wu)染物智(zhi)能監(jian)(jian)測提(ti)供了全新思路(lu)。

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