上海仪器仪表展注意到,2025年4月,中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所宣布,全球首套面向流动水体的面源污染智能监测系统正式问世。该系统能够在极端环境下实现对新发污染物的实时动态监测,并同步推出《农业面源污染智能监测技术规范》,为全球水环境治理提供“中国方案”。
长期以来,农业面源污染因其分散性、隐蔽性等特点,成为环境监测中的难点。传统方法依赖人工采样与实验室分析,耗时长、成本高,难以实现大规模部署。质标所农业环境污染物研究室在程劼研究员的带领下,从材料、技术到装备实现三重创新,成功破解多项技术瓶颈。
研究团队首创了一类具备分子识别与信号增强功能的纳米复合材料。该材料可同时捕获多类污染物,稳定性达传统吸附剂的5倍以上,为高灵敏传感分析奠定了材料基础。在此基础上,团队结合人工智能算法,建立起多靶标动态识别技术,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,灵敏度达到纳克/毫升级——相当于从1毫升水中检测出十亿分之一克的污染物,响应时间缩短至1分钟以内。

依托物联网架构,该系统集成自动采样、预处理与智能分析模块,可耐受-20℃至50℃极端温度,适应高盐、高腐蚀等复杂水文环境,并能连续180天无人值守运行,运维成本降低70%。
目前该系统已在太湖、海河等重要流域投入示范应用。通过云端数据平台与GIS技术的结合,可生成污染热力图,预警准确率超90%。在太湖某次监测中,系统成功捕捉到农药残留异常峰值,为污染溯源提供关键依据,助力管理部门实施精准治理。
除了提升监测效率,该系统也推动了环境科学研究范式的转型——从单一污染物静态分析走向多污染物关联动态监测。配套技术规范的发布,进一步填补了新发污染物智能监测领域的标准空白。
据程劼研究员透露,团队下一步将拓展系统对全氟化合物、内分泌干扰物及微塑料等新污染物的检测能力,并积极推进技术在饮用水安全、绿色养殖和生态修复等场景的应用。广东某对虾养殖基地已计划引入该系统,旨在实现抗生素残留控制与水产品质双提升。
上海仪器仪表展关注到,这一系统的推出,不仅是技术上的突破,更是面向水环境治理未来需求的重要战略布局,为全球面源污染防控提供了高效、可靠的智能化解决方案。
来源:科技日报
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