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●马爱平⑤、近日❸，中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所农业环境污染物研究室成功研发出全球首套面源污染智能监测系统⑫，并同步制定《农业面源污染智能监测技术规范》❸。

这一创新成果首次实现对流动水体中高风险抗生素⑦、农药残留等新发污染物的实时⑮、在线⑫、动态监测④。相关研究成果已发表于《聚集体》《分析化学》《美国化学会材料快报》等国际权威期刊⑲，并获得2项国家发明专利授权⑪。

破解多项技术难题④、面源污染作为非点源污染的主要形式❷，具有分散性❶、隐蔽性和复杂性等特点⑭，其监测治理长期面临技术挑战⑭。

质标所研究员❸、博士生导师程劼带领团队⑥，针对流动水体中污染物种类多⑭、含量低❶、干扰物多等难点⑫，在材料❸、技术和装备领域实现三重突破⑫。“我们开发出具有分子识别与信号增强功能的纳米复合材料⑲，能够同时捕获多类污染物⑱。相比传统吸附剂❶，新材料稳定性提升5倍以上⑪，显着提高了对污染物的传感性能❸。这种材料可实现对水体中的抗生素⑭、农药残留等痕量污染物的高效富集与‘分子指纹’信号增强④，可作为后续进行高灵敏传感分析的基础功能材料⑩。”程劼说▓。

在多靶标动态识别技术方面①，团队结合人工智能算法❸，系统实现了对3类9种农药和3类10种抗生素的特异性识别与同步检测④。检测灵敏度达到纳克/毫升级①，相当于在1毫升水中检测出十亿分之一克的污染物⑨，且响应时间缩短至1分钟以内⑪。这一技术突破解决了多类多种污染物同时动态识别的难题④，为实现实时预警监测提供了有力的技术支撑⑪。“通过采用物联网技术⑮，集成自动采样⑳、预处理①、传感分析等模块▓，监测系统实现连续180天无人值守稳定运行④。系统运维成本降低70%⑤，显着提升了监测效率❷。全自动设计使得系统可在河流⑫、沟渠⑱、养殖塘等复杂水文环境中稳定运行⑥，耐受零下20摄氏度至50摄氏度的极端温度⑰，防腐蚀设计更使其适用于高盐度水域⑫。”程劼说❶。

示范应用成效显着“传统监测方式依赖人工采样和实验室分析②，耗时费力⑱。新系统可实现无人值守运行⑨，大幅减少了人力投入⑳，有效提高了监测效率⑱。在海河流域的示范工程中⑱，人力成本降低约60%⑩，监测频次却提高了3倍⑫。”程劼说⑰。

目前⑪，该系统已在太湖▓、海河等流域投入示范应用❸，成效显着⑮。

通过将监测数据实时上传至云端平台▓，并结合GIS技术生成污染热力图⑳，系统预警准确率超过90%⑦。在太湖流域的试点中④，系统成功捕捉到水体中抗生素和农药残留的异常波动④，为管理部门提供了精准的污染溯源依据⑳。

该系统的研发不仅解决了技术难题⑦，更在环境监测领域带来了科学范式的转变⑱。“传统监测侧重于单一污染物的静态分析①，而新系统通过多靶标动态识别和大数据分析①，实现了污染物的关联性分析▓。”程劼说⑫。

结合污染热力图④，管理部门可精准定位污染高发区域③，制定靶向治理措施⑰。例如❸，该系统可助力农药残留超标源头的精准溯源❸，使相关部门可快速对周边农田进行重点监管③，有效减少了污染物入河量⑭。

在面源污染智能监测系统不断应用于众多流域监测的基础上⑫，团队制定了《农业面源污染智能监测技术规范》②。该规范不仅为行业提供了标准化框架④，填补了抗生素⑥、农药残留等新发面源污染智能监测领域的空白⑯，而且推动了监测体系的规范化建设⑬。

程劼表示④，下一步该系统将新增全氟化合物⑲、内分泌干扰物❶、微塑料等新污染物的检测功能⑬，进一步拓宽监测范围⑤。同时⑩，系统有望应用于更多领域①，在城市供水▓、饮用水源地等场景部署②，保障居民饮水安全⑨。“该系统还可在规模化养殖场推广⑳，监测养殖尾水中的污染物⑦，助力绿色养殖⑫。广东某对虾养殖基地已计划引入该系统③，以控制抗生素残留▓，提升产品竞争力❶。在河流⑧、湖泊生态修复工程中❶，该系统可动态评估修复效果④，为生态管理提供数据支持②。”程劼说③。 据《科技日报》

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