記者2日從中國農(nóng)業(yè)科學院獲悉，該院農(nóng)業(yè)質量標準與檢測技術研究所（以下簡稱質標所）農(nóng)業(yè)環(huán)境污染物研究室在農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測領域取得突破。團隊成功研發(fā)出全球首套面源污染智能監(jiān)測系統(tǒng)，并制定《農(nóng)業(yè)面源污染智能監(jiān)測技術規(guī)范》，首次實現(xiàn)對流動水體中高風險抗生素、農(nóng)藥殘留等新發(fā)污染物的實時、在線、動態(tài)監(jiān)測。相關系列成果發(fā)表于《聚集體》《分析化學》《美國化學會材料快報》等國際期刊，并獲2項發(fā)明專利授權。該系統(tǒng)已應用于海河、太湖等流域示范工程。
據(jù)項目負責人、研究員程劼介紹，該項目在面源污染智能監(jiān)測系統(tǒng)材料、技術和裝備領域實現(xiàn)三重突破：創(chuàng)制多功能傳感材料，開發(fā)出具有分子識別與信號增強功能的納米復合材料，可同時捕獲多類污染物，材料穩(wěn)定性較傳統(tǒng)吸附劑提升5倍以上；研發(fā)多靶標動態(tài)識別技術，結合人工智能算法，實現(xiàn)3類9種農(nóng)藥和3類10種抗生素的同步檢測，檢測靈敏度達ng/mL級（相當于一滴水溶解十億分之一的污染物），響應時間縮短至1分鐘以內；集成全自動分析裝備，采用物聯(lián)網(wǎng)技術構建智能監(jiān)測系統(tǒng)，集成自動采樣、預處理、分析等模塊，實現(xiàn)連續(xù)180天無人值守運行，運維成本降低70%。
“新型智能監(jiān)測系統(tǒng)針對流動水體干擾物多、對痕量污染物捕獲識別難的瓶頸難題，發(fā)明了系列多功能傳感材料，實現(xiàn)污染物高效捕獲、動態(tài)富集與高靈敏識別。”程劼表示，該系統(tǒng)還可在河流、溝渠、養(yǎng)殖塘等復雜水文環(huán)境中穩(wěn)定運行，耐受-20℃至50℃極端溫度，防腐蝕設計使其適用于高鹽度水域。通過監(jiān)測數(shù)據(jù)實時上傳至云端平臺，結合GIS技術生成污染熱力圖，該系統(tǒng)的預警準確率達90%以上。
目前，該系統(tǒng)已應用于太湖、海河等流域新發(fā)污染物預警監(jiān)測，大幅減少了人力成本，顯著提高了監(jiān)測效率。程劼表示，下一步該系統(tǒng)將新增全氟化合物、內分泌干擾物、微塑料等新污染物檢測功能，未來有望應用在日常水質監(jiān)測、水產(chǎn)養(yǎng)殖等更多領域。
（質標所供圖）
