近年来,陕西省持续健全全省监测网络体系,构建起覆盖省、市、县三级,共116家监测机构、2200余名监测人员的环境监测队伍。
随着无人智慧实验室、超高效液相色谱—串联质谱仪等先进设备投入使用,以及水生态监测实验室等平台相继建成,全省环境监测能力持续提升。
无人智慧实验室大幅提升监测效率 “我们今天将前往西安市的6个点位,开展地表水、地下水采样工作,重点检测COD、石油类和硫化物等指标。”上午八点半,陕西省环境监测中心站污染源监测室工程师康巍与同事们携带采样设备准时出发,开启了当日的监测采样工作。
穿上白大褂,拎起采样水桶、配齐监测设备,康巍和同事们的采样工作有序开展。在跑完6个点位后,相关水样被送往实验室开展后续分析工作。
此次采样工作与以往相比有所不同。以前,采集回来的样品均通过人工方式完成分析检测。而本次采样后,工作人员不仅要按规范开展手工分析,还将把样品送往标准化无人智慧实验室,进行全自动化分析。通过手工分析与智能化分析结果的比对,进一步评估智能化分析方法的可靠性,为提升监测效率与精准度提供支撑。
“‘十四五’期间,陕西省加快推进生态环境数智化转型,省环境监测中心站于2025年正式启动了无人智慧实验室建设和应用项目。”陕西省环境监测中心站分析技术室主任、高级工程师张淳介绍。
据了解,此次投入使用的无人智慧实验室,聚焦水环境监测核心业务,可自动完成地表水、地下水相关31项关键指标的分析检测,实现从样品进样、前处理到数据生成的全流程自动化运行。
人工分析与无人智慧实验室自动化分析的同步比对结果究竟如何?张淳介绍,从已完成的实验结果来看,自动化分析仪器的精密度、准确度,均能满足标准方法的相关要求。
无人智慧实验室中的机器人,堪称水环境监测工作中的“最佳员工”。相较于传统人工分析模式,机器人的投入使用让监测效率提升了5倍以上,人员投入缩减至原来的1/10以下,同时有效降低了人工操作过程中可能出现的误差。
“以前我们可能需要8人至10人常年开展分析工作,而无人智慧实验室投入使用以后,只要1人至2人便能完成同样的工作。这样一来,我们可以把更多的人力投入到新污染物等其他领域的监测分析工作中。”张淳介绍。
在新污染物监测分析领域,西安市环境监测站近期完成了超高效液相色谱—串联质谱仪的配置调试,目前正稳步开展后续工作。
“目前,实验室已对全氟化合物、烷基酚等新污染物开展监测。同时,对含有化学合成添加剂的个人护理产品开展相关检测工作。不仅如此,我们还开展了黄河流域新污染物环境调查。”西安市环境监测站分析测试室监测人员郭芝光介绍。
除新污染物监测外,西安市环境监测站还在大气监测领域持续发力,已建成高标准大气综合监测示范站,配备20台先进监测仪器,并建成数据综合管控系统和数智化运管系统,实现PM2.5与臭氧的协同监测,为精准治污提供了科学依据。
全面掌握江河湖泊健康状况
安康市环境保护监测站建有陕西省首家水生态监测实验室。其主要功能和任务是对河流、湖泊、水库水体中的浮游植物、浮游动物,以及河流底泥中的底栖动物等进行采集并分类鉴定,以鉴定河流、湖泊、水库的水生态健康状况。
不久前,安康市环境保护监测站生态室的监测人员前往任河入汉江点位开展采样工作。
“我们正在对样品进行挑拣。”在采样现场,安康市环境保护监测站生态室监测人员苏倩和同事们分工协作,将采集的底栖动物样品装入白瓷盘,手持镊子仔细挑拣其中的活体动物,再将挑拣出的底栖动物精准放入盛有酒精的样品瓶中,为后续实验室的底栖动物定性分析打下基础。
监测人员对底栖动物、着生藻类、浮游植物、浮游动物的现场采样全部完成后,便返回实验室开展下一步的分析工作。
苏倩介绍,样品带回实验室后,会先进行浓缩定量处理,处理完毕后再移交镜检人员,由镜检人员依次完成定性与定量操作,确保监测数据的精准性。
水生态实验室不只回答“水里有什么污染物”,更能回答“存活着哪些生命”。相较于常规监测指标,生物指标能更早、更综合地提示区域流域生态风险。对这些生物群落的结构、数量、种类进行监测,也能直接地反映出水生态环境的真实健康状况。“与传统水质监测不同,水生态监测主要关注肉眼可见的或是借助显微镜可直接观察到的生物个体。我们采集的不再是冰冷的水样,而是水体中活跃的‘生物居民’。”安康市环境保护监测站生态室主任李婷说。
在苏倩看来,监测工作中最具挑战性的是定性工作,“我们经常会遇到一些不认识的生物,面对这种情况,我们会请教专家或阅读相关书籍,通过长期的学习和积累,不断丰富自身的知识储备,提升定性判断的能力。”
根据最新技术规定,从2026年开始,评价“优良水体”将不再只看水质类别,还要叠加水生态的健康程度,而底栖动物、浮游生物等正是评价河流生态状况的核心指标。湖泊中浮游植物的数量,可以直观反映水体是否有富营养化的风险,而采样若采到蜉蝣、石蛾等清洁物种,则说明水体非常清澈。水生态监测让监测结果更加直观、具象。
“开展水生态监测,是支撑美丽中国建设的一项紧迫而重要的基础性工作,让我们更能读懂江河湖泊的生命语言,更科学地守护我们赖以生存的水生态家园,为水生态环境保护与水生态修复提供更强大、更科学的支撑。”李婷说。
(王剑 满淑涵 胡静)