(來源:中國環境網)
轉自:中國環境網
近日,記者跟隨上海市生態環境局監測技術調研團隊,深入多家技術服務機構實驗室與監測現場,實地探訪數字化浪潮之下環境監測行業發生的深刻變革。上海第三方環境監測行業緊扣“真、準、新”三維目標協同發力:嚴守監測數據真實底線,持續精進監測技術精度,積極開拓前沿監測領域,清晰勾勒出行業高質量發展行動脈絡。
上海近5000家排污單位納入排污許可重點監管清單,廢水、廢氣、土壤、地下水等大量監測任務由第三方技術服務機構承接。上海市生態環境局堅持“嚴管厚愛”工作思路,系統推動技術服務機構監測工作提質增效。依托上海市環境科學學會發揮行業橋梁紐帶作用,引導技術服務機構摒棄粗放運營模式,推動內部質量管理由“人防”向“科技智防”深度轉型,業務布局由傳統監測向高新技術、前沿領域拓展延伸,積極探索現代環境監測高質量發展新模式。
無感智防守住數據底線
人為干預空間較大、全流程難以追溯,是長期困擾環境監測數據真實性的突出難題。傳統模式依靠人工采樣、紙質記錄,大量環節依賴從業人員自律,“黑箱操作”風險難以根除。上海積極引導技術服務機構加快數字化改造,推動質量管理模式從事后查處向事前防范轉變,運用 “無感智防” 構建技術屏障,全方位堵塞數據失真漏洞。
在東方國際集團上海環境科技有限公司煙氣監測作業現場,技術經理薛衡直指行業舊疾:“傳統監測最大痛點就是全過程監管難以落地。過去監管人員很難確認,采樣人員是否抵達點位、操作是否規范、數據有無人為修改,一旦產生爭議,常常難以厘清責任。”
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為從源頭消除監管盲區,這家機構對煙塵煙氣成套監測裝備實施智能化升級,打通現場采樣設備與實驗室信息管理系統,圍繞人員、點位、設備、操作四大關鍵環節搭建數字化閉環質控體系。
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升級后的監測設備搭載北斗+4G雙頻融合定位模塊,在開闊區域依托北斗精準定位,在室內、井下等信號薄弱區域借助4G基站輔助定位。操作人員登錄設備后,身份、采樣時間、地理位置自動綁定;設備時鐘由衛星同步鎖定,后臺無法手動篡改,確保“人、機、時、地”一一對應,從源頭杜絕未到現場卻編造監測記錄等行為。系統建立計量器具數字化檔案,標準氣體、流量核查裝置均錄入唯一識別信息,現場儀器校準只能選用備案匹配設備,無法私自更換標準物質。采樣煙槍加裝紅外測距傳感器,自動判斷探頭煙道插入深度,點位布設不合規即時預警,防范簡化操作造成數據失真。所有操作全程留痕,日志不可刪除、無法篡改,出現數據爭議時,可完整還原現場、固化數字化證據。
水環境樣品管控領域,上海博優環境科技發展有限公司在行業內試點RFID射頻識別全生命周期溯源體系。走進實驗室,一只只貼有電子標簽的采樣瓶有序擺放,讀寫設備輕輕掃過,樣品全部信息即刻呈現。
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“一枚芯片背后,是一套系統化管控邏輯。”公司負責人鄧文瀾一邊在平臺演示樣品流轉軌跡,一邊向記者介紹,二維碼需要一對一掃碼識別,RFID最大的優勢是實現批量無感識別。數十份樣品同步轉運,數秒內即可完成全部核驗。
系統設置電子圍欄,人員抵達預設點位后方可啟動采樣;樣品封裝后加裝一次性易碎電子封簽,智能保溫箱實時監控溫度與開箱記錄,異常情況實時預警。樣品送入實驗室,RFID通道門自動完成入庫登記,室內定位基站持續追蹤樣品流轉軌跡;母樣、子樣編碼自動關聯,從分樣、前處理、儀器檢測到留樣回收,每一步均可溯源。
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“電子圍欄保障實地采樣,電子封簽防范樣品調包,智能溫控避免樣品變質。”企業技術負責人表示,從前樣品運輸、流轉全靠人工登記,耗費大量人力且容易出錯。如今數字化鏈條自動運轉,既降低檢測機構合規風險,也為生態環境部門精準執法提供堅實支撐。
自動作業提升監測效能
人工操作誤差、錄入失誤、連續性監測不足,直接影響監測數據精準度。上海依托智能化平臺、自動化裝備破解質控難題,推動監測作業無人化、質控流程標準化,構建事前預警、事中管控、事后可溯的穿透式監管體系,穩步提升監測質量。
走進華測檢測認證集團股份有限公司上海分公司指揮中心,巨型電子屏上數十個光點在市域地圖持續閃動,代表外勤一線運行的大氣移動監測設備。
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“數字化改造之前,想要掌握現場采樣情況,只能依靠外勤人員拍照上報,信息滯后、細節管控難度大。”現場采樣負責人田小四坦言,過去現場質控人工抽查覆蓋率不足 10%,監管成本高。
目前,這家公司完成101套大氣移動監測設備數字化改造并實現全域聯網。平臺實時展示全市外勤監測設備分布、在線狀態、傳感器有效期,設備臨近校準、傳感器失效自動告警。平臺采用儀器終端、現場設備、云端三端區塊鏈同步存證,所有監測數據多重備份、操作全程留痕,無法單方面篡改。外勤人員通過移動端一鍵申領任務,系統自動匹配排污許可、設備臺賬信息;現場監測過程中,平臺自動比對實測數據與標準閾值,異常情況雙向推送預警信息。后臺劃分企業管理、儀器管理、現場監測三大模塊,打通“設備管控—數據采集—現場作業—后臺監管—數據溯源”全鏈條。
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依托這套智能體系,全部作業點位實現100%質控覆蓋,質控綜合成本下降70%以上。平臺內置200余項數據校驗規則,快速識別采樣時長不足、流量異常、濃度大幅波動等各類問題。監測數據自動直傳實驗室LIMS系統,省去人工錄入與紙質臺賬整理,單點位現場作業時長壓縮30%以上。依托定位、水印、電子簽名三重驗證與AI智能審核,采樣、檢測、出具報告全流程電子化管控,有效減少人為失誤。
讓實現自動化采樣也是保證實驗樣本穩定的一個方向,中國寶武鋼鐵集團有限公司旗下上海金藝檢測技術有限公司介紹的一臺外形類似自動販賣機的自動化設備吸引了記者的關注。公司技術負責人陳曦介紹:“在污水排放設施處采樣,依靠傳統手工采樣,每隔4小時就要安排人員前往排污口,保存劑添加劑量依靠人工把控,人力投入大,野外作業還存在安全風險。”
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這款企業自主研發的水污染源自動采樣設備可固定安裝于排污口,自動完成抽水、混勻、分裝,并按照預設程序精準投加保存劑,樣品信息通過RFID寫入標簽、全程不可篡改。設備長期運行成本遠低于持續人工投入,現已在寶鋼股份排污口穩定試點運行,配套地方性技術規范正式出臺。調研專家評價,自動化采樣裝備不僅減少數據偏差,更是新質生產力在環境監測領域的生動實踐,行業正加速從人海戰術向質量效益模式轉型。
AI賦能布局前沿賽道
隨著 “雙碳” 戰略深入實施、新污染物治理行動全面推進,生態環境監測內涵持續拓展。上海引導監測機構跳出傳統污染物監測范疇,依托人工智能、高端分析儀器拓展監測邊界,向自動化智慧實驗室、新污染物篩查、溫室氣體監測等前沿領域布局,持續搶占技術高地。
上海市城市排水監測站有限公司實驗室,沒有傳統實驗室人聲嘈雜、器皿交錯的景象,數十米長的污水自動化質檢線平穩運轉,樣品瓶沿著傳送帶有序流轉,機械臂精準完成抓取、試劑加注整套工序。這里便是業內知名的“黑燈實驗室”,國內首條投入常態化批量檢測的污水自動化檢測線。
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“上海擁有上千座泵站,汛期每個站點一次性需要采集多組水樣。放在以往,需要15至20人日夜輪班,勞動強度極大。”排水監測站負責人蘇笑豐指著一組分析數據介紹,屏幕上兩條曲線緊密貼合,藍色代表實測值,黃色為 AI 預測值。“我們搭建AI數據自動審核模型,依托海量歷史數據預判各項指標合理區間。一旦實測結果出現明顯偏離,系統立刻報警,提醒工作人員復核。”
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該系統自2025年2月投運以來,穩定運行超500天,累計處理樣品3萬余個、檢測指標15萬個,AI預測值與實測值相關系數高于90%,相關成果已通過技術查新。系統可實現pH值、氨氮、總磷等5項核心指標24小時不間斷監測,極端工況下單月可處理5000份樣品,人工模式難以達到同等檢測規模。
緊扣新污染物、溫室氣體監測等新興領域核心需求,通標標準技術服務(上海)有限公司(SGS)搭建起系統化、專業化的前沿監測技術體系。在企業實驗室,高分辨率質譜儀高速運轉,精準拆解環境樣品中的各類化合物分子結構,有效提升監測精準水平。SGS環境服務部技術經理歐冬妮打了一個形象比方:“如果說傳統監測是磅秤稱重,高分辨率質譜技術就相當于精度達到小數點后三四位的精密天平。”
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新污染物具有種類繁雜、迭代更新快、環境濃度極低、隱蔽性強等特征,長期面臨監測“看不清、找不準、管不住”的難題。依托高分辨質譜等先進分析平臺,企業可針對地表水、地下水、工業園區廢水、污泥、土壤等多類環境介質,開展全氟化合物、抗生素、內分泌干擾物、阻燃劑、增塑劑、短鏈氯化石蠟等典型新污染物篩查方法研究。相關技術成果已應用于上海化工園區、固廢處置設施污染摸底調查。
“這類污染物健康危害存在滯后性,微塑料已經在人體血液中檢出,長期健康風險值得高度警惕。”歐冬妮告訴記者。企業構建“非靶向篩查—疑似靶向篩查—靶向定量”三層分析路徑,精準識別隱蔽性新污染物,依托譜庫算法溯源污染源頭。
在溫室氣體監測領域,企業著力推動碳排放監測提質升級,推動碳排放核算從“算得出”向“測得實”跨越。歐冬妮介紹,企業運用便攜式現場監測裝備同步檢測二氧化碳、甲烷、六氟化硫等溫室氣體,依托實地監測數據構建適配國內工況的碳排放因子,搭建“可測量、可定位、可驗證”監測體系,服務碳市場建設。同時,企業深度參與國家級標準研制,推動高端篩查技術走出科研院所,走向常態化商業化監測。
業內專家表示,開展新污染物監測、溫室氣體監測,既是倒逼產業綠色轉型的重要抓手,也是我國履行《斯德哥爾摩公約》等國際環境公約的必然要求。上海堅持技術應用與標準輸出同步推進,鼓勵檢測機構提前布局前沿賽道,持續夯實生態環境風險防控基礎。
面向“十五五”,“美麗上海”建設提出更高標準,《生態環境監測“十五五”規劃》正式印發實施。上海市生態環境局環境監測處相關負責人表示,將錨定打造全國檢驗檢測產業高地目標,持續用好政府引導、市場創新、科技賦能模式,不斷完善智慧監測監管體系,持續規范第三方檢測市場秩序,以生態環境監測能力現代化支撐超大城市精準治污、科學治污,為全國生態環境智慧治理持續貢獻“上海經驗”。
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