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卢忆柳 2025-05-14 【房产】 5714 人已围观

●马爱平❸、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⑨，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⑮、农药残留等新发污染物的实时⑥、在线⑲、动态监测①。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⑬，并获得2项国家发明专利授权⑥。

破解多项技术难题③、面源污染作为非点源污染的主要形式⑱，具有分散性⑯、隐蔽性和复杂性等特点①，其监测治理长期面临技术挑战⑤。

质标所研究员⑭、博士生导师程劼带领团队⑮，针对流动水体中污染物种类多②、含量低⑱、干扰物多等难点▓，在材料③、技术和装备领域实现三重突破①。“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⑱，能够同时捕获多类污染物⑥。相比传统吸附剂⑬，新材料稳定性提升5倍以上❶，显着提高了对污染物的传感性能⑰。这种材料可实现对水体中的抗生素③、农药残留等痕量污染物的高效富集与‘分子指纹’信号增强⑮，可作为后续进行高灵敏传感分析的基础功能材料❷。”程劼说❸。

在多靶标动态识别技术方面⑨，团队结合人工智能算法②，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▓。检测灵敏度达到纳克/毫升级⑰，相当于在1毫升水中检测出十亿分之一克的污染物②，且响应时间缩短至1分钟以内⑬。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⑧，为实现实时预警监测提供了有力的技术支撑⑥。“通过采用物联网技术⑬，集成自动采样⑧、预处理①、传感分析等模块⑭，监测系统实现连续180天无人值守稳定运行❶。系统运维成本降低70%⑥，显着提升了监测效率⑰。全自动设计使得系统可在河流③、沟渠❸、养殖塘等复杂水文环境中稳定运行⑮，耐受零下20摄氏度至50摄氏度的极端温度③，防腐蚀设计更使其适用于高盐度水域⑲。”程劼说⑪。

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③，耗时费力⑯。新系统可实现无人值守运行▓，大幅减少了人力投入❷，有效提高了监测效率⑨。在海河流域的示范工程中⑥，人力成本降低约60%⑳，监测频次却提高了3倍④。”程劼说⑤。

目前①，该系统已在太湖⑭、海河等流域投入示范应用③，成效显着❸。

通过将监测数据实时上传至云端平台❸，并结合GIS技术生成污染热力图②，系统预警准确率超过90%⑧。在太湖流域的试点中⑫，系统成功捕捉到水体中抗生素和农药残留的异常波动❸，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②，更在环境监测领域带来了科学范式的转变⑬。“传统监测侧重于单一污染物的静态分析⑭，而新系统通过多靶标动态识别和大数据分析④，实现了污染物的关联性分析⑱。”程劼说⑯。

结合污染热力图①，管理部门可精准定位污染高发区域⑧，制定靶向治理措施①。例如⑤，该系统可助力农药残留超标源头的精准溯源⑭，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③。

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⑩，团队制定了《农业面源污染智能监测技术规范》▓。该规范不仅为行业提供了标准化框架❶，填补了抗生素⑱、农药残留等新发面源污染智能监测领域的空白⑰，而且推动了监测体系的规范化建设⑮。

程劼表示⑬，下一步该系统将新增全氟化合物⑬、内分泌干扰物⑲、微塑料等新污染物的检测功能⑪，进一步拓宽监测范围⑪。同时⑫，系统有望应用于更多领域⑤，在城市供水⑱、饮用水源地等场景部署⑬，保障居民饮水安全⑨。“该系统还可在规模化养殖场推广⑩，监测养殖尾水中的污染物⑥，助力绿色养殖❶。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⑬，提升产品竞争力⑬。在河流❶、湖泊生态修复工程中⑲，该系统可动态评估修复效果▓，为生态管理提供数据支持⑥。”程劼说▓。据《科技日报》