从一滴水到一片湖的治理探索
——浙江中医药大学金华研究院生态环境与健康研究所科研实践侧记
记者 张益晓
那头,杭州余杭、衢州的监测点,新污染物智能监测系统有序运行,从水样采集、前处理到仪器分析、数据解读,一系列操作在无人干预下依次完成。
这头,东阳江与南江交汇处,一片约6平方公里的河流型湖泊——双江湖边,研究团队在埋设监测设备,采集本底数据,为这片新湖的治理探路。
这两个场景正是浙江中医药大学金华研究院生态环境与健康研究所工作版图的重要组成部分。
从一滴水中的微量污染物到一片湖的环境治理,从实验室的方法突破到野外监测点的日夜运行,研究所正以“科学定标、智能监测、动态管控”的实践链条,将科研成果写在水边、用在现场,让每组数据都成为守护生态环境的可靠刻度。
“原本需要实验员多次手工操作的取样、处理和检测环节,如今由设备与软件协同就可完成。”自8月引进新污染物智能监测系统,衢化集团有关负责人多次点赞系统先进、好用。
新污染物监测难在何处?“第一道门槛就是‘微量’二字。”研究所所长项海说,环境水体中,这类物质的浓度往往低至纳克每升级别,要在海量干扰物质中准确捕捉到它们,前处理的精度至关重要,且直接决定最终结果。
这套由该研究所院士团队牵头研发、孵育企业索泰斯(杭州)科技有限公司完成工程化与系统集成的设备,实现“样品进,数据出”的全流程自动化监测。即水样过滤后,前处理机器人自动完成移液、加内标、混匀,经在线固相萃取富集浓缩,再由液相色谱分离、质谱检测——水中那些看不见的微量物质,一步步转化为可读的检测数据。
智能平台汇集检测结果、质控记录与设备运行信息,借助人工智能辅助分析,让技术人员一目了然:检出何种物质、浓度是否异常、相比历史数据有无波动、哪些结果需人工复核等。
单次检测犹如一张“快照”,连续监测则是一段“视频”,污染物浓度随时间的起伏、异常波动的出现与消退,在时间轴上形成连续轨迹。“这正是智能分析的核心价值,不仅回答‘水里有什么’,更回答‘水质如何在变’。”项海说。
科研成果最终要回到现场,解决真问题。余杭、衢州的应用现场,成为新污染物智能监测系统的“实战考场”。实际水体成分复杂,温度、湿度、水质波动都会考验设备稳定性,运行中发现的问题反馈回研究所,推动方法优化和产品迭代,形成双向促进的闭环。
此外,研究所团队将更多目光聚焦在八婺大地。双江湖湖区规划总面积约6平方公里,水体由河转湖之后,流速、自净能力和污染物行为随之改变,水质考核标准不能简单套用现有体系。为此,研究团队梳理国内外河流型湖泊的演变规律与标准体系,找出双江湖的标准适配缺口;基于污染源本底设定近期、中期、远期分阶段考核目标,构建“空—天—地—水”一体化监测平台;模拟枯水年、丰水年、洪水期等极端情景,提前编制风险调控预案。“我们希望通过对这片新湖的考核探索,为全国类似‘由河转湖’水体提供参考。”项海表示。
该研究所成立3年来,团队成员主持多项国家级、省部级科研任务,包括国家自然科学基金面上项目1项,青年项目3项,浙江省自然科学基金3项等。科研积累涵盖百余篇学术论文、数十项专利及多项软件著作权,相关成果发表于环境科学、生命科学与材料科学领域的高水平期刊。
研究所坚持以产业需求牵引技术创新,推动研究成果与企业研发、生产和应用需求对接,现已孵化企业4家,业务覆盖环境生物技术、科研仪器与监测设备、美容抗衰及相关原料等领域。以孵化企业英睿迪(上海)医疗科技有限责任公司为例,正在开展射频美容及PDRN研发生产,推动相关技术与产品开发,已引入纽尔利资本首轮融资,估值约5亿元。