中評社北京4月29日電／據科技日報報導，近日，中國農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所（以下簡稱“質標所”）農業環境污染物研究室成功研發出全球首套面源污染智能監測系統，並同步制定《農業面源污染智能監測技術規範》。
這一創新成果首次實現對流動水體中高風險抗生素、農藥殘留等新發污染物的實時、在線、動態監測。相關研究成果已發表於《聚集體》《分析化學》《美國化學會材料快報》等國際權威期刊，並獲得2項國家發明專利授權。
破解多項技術難題
面源污染作為非點源污染的主要形式，具有分散性、隱蔽性和複雜性等特點，其監測治理長期面臨技術挑戰。
質標所研究員、博士生導師程劼帶領團隊，針對流動水體中污染物種類多、含量低、干擾物多等難點，在材料、技術和裝備領域實現三重突破。
“我們開發出具有分子識別與信號增強功能的納米復合材料，能夠同時捕獲多類污染物。相比傳統吸附劑，新材料穩定性提升5倍以上，顯著提高了對污染物的傳感性能。這種材料可實現對水體中的抗生素、農藥殘留等痕量污染物的高效富集與‘分子指紋’信號增強，可作為後續進行高靈敏傳感分析的基礎功能材料。”程劼說。
在多靶標動態識別技術方面，團隊結合人工智能算法，系統實現了對3類9種農藥（包括有機磷類、煙碱類、苯並咪唑類）和3類10種抗生素（涵蓋喹諾酮類、四環素類、磺胺類）的特異性識別與同步檢測。檢測靈敏度達到納克／毫升級（ng／mL），相當於在1毫升水中檢測出十億分之一克的污染物，且響應時間縮短至1分鐘以內。這一技術突破解決了多類多種污染物同時動態識別的難題，為實現實時預警監測提供了有力的技術支撐。
“通過採用物聯網技術，集成自動采樣、預處理、傳感分析等模塊，監測系統實現連續180天無人值守穩定運行。系統運維成本降低70%，顯著提升了監測效率。全自動設計使得系統可在河流、溝渠、養殖塘等複雜水文環境中穩定運行，耐受零下20攝氏度至50攝氏度的極端溫度，防腐蝕設計更使其適用於高鹽度水域。”程劼說。 |
