“保守监测体例依赖人工采样和尝试室阐发,耗时吃力。新系统可实现无人值守运转,大幅削减了人力投入,正在海河道域的示范工程中,人力成本降低约60%,监测频次却提高了3倍。
这一立异初次实现对流动水体中高风险抗生素、农药残留等新发污染物的及时、正在线、动态监测。相关研究已颁发于《堆积体》《阐发化学》《美国化学会材料快报》等国际权势巨子期刊,并获得2项国度发现专利授权。
程劼暗示,下一步该系统将新增全氟化合物、内排泄干扰物、微塑料等新污染物的检测功能,进一步拓宽监测范畴。同时,系统无望使用于更多范畴,正在城市供水、保障居平易近饮水平安。
正在面源污染智能监测系统不竭使用于浩繁流域监测的根本上,团队制定了《农业面源污染智能监测手艺规范》。该规范不只为行业供给了尺度化框架,填补了抗生素、农药残留等新发面源污染智能监测范畴的空白,并且鞭策了监测系统的规范化扶植。
质标所研究员、博士生导师程劼率领团队,针对流动水体中污染类多、含量低、干扰物多等难点,正在材料、手艺和配备范畴实现三沉冲破。
连系污染热力求,办理部分可精准定位污染高发区域,制定靶向管理办法。例如,该系统可帮力农药残留超标泉源的精准溯源,使相关部分可快速对周边农田进行沉点监管,无效削减了污染物入河量。
近日,中国农业科学院农业质量尺度取检测手艺研究所(以下简称“质标所”)农业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,并同步制定《农业面源污染智能监测手艺规范》。
“保守监测侧沉于单一污染物的静态阐发,而新系统通过多靶标动态识别和大数据阐发,实现了污染物的联系关系性阐发。”程劼说。
“我们开辟出具有识别取信号加强功能的纳米复合材料,可以或许同时捕捉多类污染物。比拟保守吸附剂,显著提高了对污染物的传感机能。这种材料可实现对水体中的抗生素、农药残留等痕量污染物的高效富集取‘指纹’信号加强,可做为后续进行高活络传感阐发的根本功能材料。”程劼说。
正在多靶标动态识别手艺方面,团队连系人工智能算法,系统实现了对3类9种农药(包罗无机磷类、烟碱类、苯并咪唑类)和3类10种抗生素(涵盖喹诺酮类、四环素类、磺胺类)的性识别取同步检测。检测活络度达到纳克/毫升级(ng/mL),相当于正在1毫升水中检测出十亿分之一克的污染物,且响应时间缩短至1分钟以内。这一手艺冲破处理了多类多种污染物同时动态识此外难题,为实现及时预警监测供给了无力的手艺支持。
通过将监测数据及时上传至云端平台,并连系GIS手艺生成污染热力求,系统预警精确率跨越90%。正在太湖流域的试点中,系统成功捕获到水体中抗生素和农药残留的非常波动,为办理部分供给了精准的污染溯源根据。
面源污染做为非点源污染的次要形式,具有分离性、荫蔽性和复杂性等特点,其监测管理持久面对手艺挑和。
“该系统还可正在规模化养殖场推广,监测养殖尾水中的污染物,帮力绿色养殖。广东某对虾养殖已打算引入该系统,以节制抗生素残留,正在河道、湖泊生态修复工程中,该系统可动态评估修复结果,为生态办理供给数据支撑。”程劼说。