我国成功研发全球首套面源污染智能监测系统，引领水体污染监测新变革
近日，中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所（质标所）农业环境污染物研究室在农业面源污染监测领域取得重大突破，成功研发出全球首套面源污染智能监测系统，并制定了《农业面源污染智能监测技术规范》。这一成果填补了全球在流动水体中高风险抗生素、农药残留等新发面源污染物实时、在线、动态监测的空白，标志着我国在农业面源污染监测技术上达到国际领先水平。相关系列研究成果已在《聚集体》《分析化学》《美国化学会材料快报》等国际权威期刊发表，并获得2项发明专利授权。目前，该系统已在海河、太湖等流域的示范工程中投入应用，成效显著。农业面源污染作为水体污染的重要来源之一，其监测工作长期面临诸多挑战。传统监测手段往往存在效率低、精度差、无法实时在线监测等问题，难以满足对日益复杂的新发污染物的监测需求。此次研发的智能监测系统围绕“无人值守、长效稳定”的技术要求，在多功能材料创制、多靶标动态识别技术研发以及全自动分析装备研制三方面开展创新性研究，取得了一系列原创性、突破性成果。
在材料领域，科研团队成功创制出多功能传感材料。这种具有分子识别与信号增强功能的纳米复合材料，能够同时捕获多类污染物，极大地提升了监测的全面性和准确性。与传统吸附剂相比，其稳定性提高了5倍以上，有效保障了监测设备在复杂环境下的长期稳定运行。
技术层面，多靶标动态识别技术的研发是一大亮点。该技术结合先进的人工智能算法，实现了对3类9种农药和3类10种抗生素的同步检测。检测灵敏度达到ng/mL级，意味着能检测出极微量的污染物，如同在一滴水中检测出十亿分之一的污染物。同时，响应时间缩短至1分钟以内，大大提高了监测效率，能够及时发现水体中的污染变化。
装备方面，系统集成了全自动分析装备，借助物联网技术构建起完整的智能监测体系。该体系集成了自动采样、预处理、分析等多个功能模块，可实现连续180天无人值守运行，不仅大幅减少了人力投入，运维成本也降低了70%，显著提升了监测工作的便捷性和经济性。
该智能监测系统的成功研发，实现了从传统监测到智能化 “慧” 监测的跨越，为我国面源污染物监测提供了全新的技术路径和有力支撑。目前，该系统已在海河、太湖等流域的示范工程中发挥重要作用，有效助力当地的水环境治理和保护工作。未来，随着技术的进一步成熟和完善，该系统有望在日常水质监测、水产养殖等更多领域得到广泛应用，为我国乃至全球的水环境监测和保护事业做出更大贡献。
值得一提的是，这一重大科研成果离不开国家“十四五”重点研发计划青年科学家项目和农科英才“优秀青年英才”项目的大力支持。在政策和资金的双重保障下，科研团队得以集中力量开展攻关研究，最终取得了这一具有里程碑意义的成果。