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汪丹珍 2025-05-14 【体育】 9720 人已围观

●马爱平⑯、近日⑳，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⑰，并同步制定《农业面源污染智能监测技术规范》⑩。

这一创新成果首次实现对流动水体中高风险抗生素⑯、农药残留等新发污染物的实时⑱、在线⑯、动态监测⑰。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▓，并获得2项国家发明专利授权❷。

破解多项技术难题①、面源污染作为非点源污染的主要形式⑲，具有分散性❷、隐蔽性和复杂性等特点⑬，其监测治理长期面临技术挑战⑮。

质标所研究员⑭、博士生导师程劼带领团队⑳，针对流动水体中污染物种类多④、含量低⑱、干扰物多等难点①，在材料⑥、技术和装备领域实现三重突破⑳。“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⑫。相比传统吸附剂⑮，新材料稳定性提升5倍以上①，显着提高了对污染物的传感性能⑩。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⑰，可作为后续进行高灵敏传感分析的基础功能材料⑫。”程劼说⑩。

在多靶标动态识别技术方面⑭，团队结合人工智能算法⑲，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⑲。检测灵敏度达到纳克/毫升级⑯，相当于在1毫升水中检测出十亿分之一克的污染物⑥，且响应时间缩短至1分钟以内❷。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⑳，为实现实时预警监测提供了有力的技术支撑⑨。“通过采用物联网技术⑳，集成自动采样⑯、预处理▓、传感分析等模块⑫，监测系统实现连续180天无人值守稳定运行⑧。系统运维成本降低70%❶，显着提升了监测效率⑫。全自动设计使得系统可在河流⑥、沟渠⑯、养殖塘等复杂水文环境中稳定运行⑦，耐受零下20摄氏度至50摄氏度的极端温度②，防腐蚀设计更使其适用于高盐度水域⑥。”程劼说⑩。

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⑤。新系统可实现无人值守运行⑳，大幅减少了人力投入⑪，有效提高了监测效率▓。在海河流域的示范工程中⑧，人力成本降低约60%❸，监测频次却提高了3倍⑭。”程劼说⑩。

目前⑯，该系统已在太湖⑬、海河等流域投入示范应用⑤，成效显着⑰。

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❷，系统预警准确率超过90%⑧。在太湖流域的试点中❶，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⑲。

该系统的研发不仅解决了技术难题①，更在环境监测领域带来了科学范式的转变⑥。“传统监测侧重于单一污染物的静态分析⑥，而新系统通过多靶标动态识别和大数据分析③，实现了污染物的关联性分析⑮。”程劼说⑪。

结合污染热力图⑨，管理部门可精准定位污染高发区域❶，制定靶向治理措施⑯。例如④，该系统可助力农药残留超标源头的精准溯源④，使相关部门可快速对周边农田进行重点监管⑦，有效减少了污染物入河量④。

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❶，团队制定了《农业面源污染智能监测技术规范》④。该规范不仅为行业提供了标准化框架⑮，填补了抗生素⑭、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①。

程劼表示③，下一步该系统将新增全氟化合物⑰、内分泌干扰物⑪、微塑料等新污染物的检测功能⑤，进一步拓宽监测范围⑮。同时⑩，系统有望应用于更多领域⑲，在城市供水⑪、饮用水源地等场景部署⑤，保障居民饮水安全❸。“该系统还可在规模化养殖场推广②，监测养殖尾水中的污染物⑥，助力绿色养殖⑬。广东某对虾养殖基地已计划引入该系统①，以控制抗生素残留⑱，提升产品竞争力⑳。在河流⑭、湖泊生态修复工程中⑧，该系统可动态评估修复效果⑧，为生态管理提供数据支持▓。”程劼说⑤。据《科技日报》