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贺冰露 2025-05-14 【军事】 5106 人已围观

●马爱平②、近日①，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⑲，并同步制定《农业面源污染智能监测技术规范》⑭。

这一创新成果首次实现对流动水体中高风险抗生素⑬、农药残留等新发污染物的实时⑧、在线⑪、动态监测⑳。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⑩，并获得2项国家发明专利授权④。

破解多项技术难题❸、面源污染作为非点源污染的主要形式⑲，具有分散性⑬、隐蔽性和复杂性等特点⑫，其监测治理长期面临技术挑战⑳。

质标所研究员▓、博士生导师程劼带领团队②，针对流动水体中污染物种类多①、含量低⑧、干扰物多等难点⑱，在材料⑤、技术和装备领域实现三重突破⑥。“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⑭，能够同时捕获多类污染物⑨。相比传统吸附剂⑨，新材料稳定性提升5倍以上⑱，显着提高了对污染物的传感性能⑮。这种材料可实现对水体中的抗生素⑮、农药残留等痕量污染物的高效富集与‘分子指纹’信号增强⑩，可作为后续进行高灵敏传感分析的基础功能材料⑯。”程劼说⑨。

在多靶标动态识别技术方面②，团队结合人工智能算法❷，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❷。检测灵敏度达到纳克/毫升级⑱，相当于在1毫升水中检测出十亿分之一克的污染物③，且响应时间缩短至1分钟以内⑭。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⑯，为实现实时预警监测提供了有力的技术支撑⑫。“通过采用物联网技术⑤，集成自动采样⑦、预处理⑱、传感分析等模块⑧，监测系统实现连续180天无人值守稳定运行⑲。系统运维成本降低70%⑨，显着提升了监测效率⑧。全自动设计使得系统可在河流❷、沟渠⑱、养殖塘等复杂水文环境中稳定运行③，耐受零下20摄氏度至50摄氏度的极端温度⑦，防腐蚀设计更使其适用于高盐度水域▓。”程劼说⑭。

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❸，耗时费力⑯。新系统可实现无人值守运行❶，大幅减少了人力投入①，有效提高了监测效率③。在海河流域的示范工程中⑧，人力成本降低约60%⑲，监测频次却提高了3倍⑦。”程劼说②。

目前⑱，该系统已在太湖▓、海河等流域投入示范应用⑭，成效显着⑧。

通过将监测数据实时上传至云端平台❶，并结合GIS技术生成污染热力图⑲，系统预警准确率超过90%⑭。在太湖流域的试点中❷，系统成功捕捉到水体中抗生素和农药残留的异常波动⑨，为管理部门提供了精准的污染溯源依据⑬。

该系统的研发不仅解决了技术难题❸，更在环境监测领域带来了科学范式的转变⑰。“传统监测侧重于单一污染物的静态分析❶，而新系统通过多靶标动态识别和大数据分析⑬，实现了污染物的关联性分析⑮。”程劼说⑫。

结合污染热力图⑰，管理部门可精准定位污染高发区域⑤，制定靶向治理措施⑫。例如❸，该系统可助力农药残留超标源头的精准溯源⑫，使相关部门可快速对周边农田进行重点监管⑱，有效减少了污染物入河量⑥。

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⑮，团队制定了《农业面源污染智能监测技术规范》⑦。该规范不仅为行业提供了标准化框架⑪，填补了抗生素⑬、农药残留等新发面源污染智能监测领域的空白②，而且推动了监测体系的规范化建设⑱。

程劼表示❷，下一步该系统将新增全氟化合物⑦、内分泌干扰物⑰、微塑料等新污染物的检测功能⑩，进一步拓宽监测范围⑧。同时⑥，系统有望应用于更多领域❷，在城市供水⑪、饮用水源地等场景部署⑩，保障居民饮水安全④。“该系统还可在规模化养殖场推广❸，监测养殖尾水中的污染物⑲，助力绿色养殖①。广东某对虾养殖基地已计划引入该系统④，以控制抗生素残留⑨，提升产品竞争力⑰。在河流⑦、湖泊生态修复工程中⑧，该系统可动态评估修复效果⑳，为生态管理提供数据支持⑫。”程劼说▓。据《科技日报》