当前地下水环境监测面临自动化程度低、数据管理智慧化不足与污染溯源困难等多重挑战。具体表现为“产数”环节依赖人工,监测效率与实时性不足;“管数”环节规范化与智慧化薄弱,数据质量参差、整合共享难;“用数”环节智能分析能力薄弱,难以实现污染精准预警与溯源,制约科学决策与有效监管。
针对上述问题,团队研发“多层地下水环境自动监测和数据智慧管理”科技成果,实现地下水环境自动监测“网络标准化建设—关键技术模块及装备应用—大数据智管”全流程多元化的智慧监测。研发1+3+3(1孔成井,3层分别下管,3项止水技术交叉应用)建井方法,多层联动智能洗井-配样-保鲜一体化装备及全自动分析集成设备,推动地下水环境监测井标准化建设与国产监测设备升级;研发孤立森林算法数据清洗技术,AI机器学习预测技术等,构建监测数据智慧化管理平台,实现海量数据的标准化管理与智能分析;集成模拟植物生长算法与放射性/稳定同位素源解析技术,精准甄别地下水污染防治关注含水层,显著提升地下水污染溯源的分辨率和精准度,为管理部门决策奠定坚实基础。成果支撑地下水环境监管领域从“探不清”到“测得准”再到“判得明”的关键技术突破,有效填补了技术空白。
成果通过“自行投资转化”与“产学研合作共建”相结合的转化模式,依托大湾区(广州)地下水多层监测基地,形成“研发-应用-标准-推广”的成果转化共同体,在国家、省、市、区多级实现推广转化,被21家单位超过160个项目借鉴应用。相关成果取得19项专利、25项软件著作权、7项地方/团体标准及工作指南、19篇论文等知识产权,并获得2024年全国生态环境监测数智化转型优秀案例、广东省环境保护科学技术奖一等奖和2023年广东省十佳污染防治攻坚战典型案例等荣誉。

大湾区(广州)地下水多层监测基地外观和设备装备

多层环境监测井外观和内部示意图

地下水环境监测与污染预警系统平台
成果转化效益显著。环境效益方面,监测基地产生超过10万个高质量监测数据,为区域地下水污染状况评估、预警与防治提供了坚实的数据支撑;经济效益方面,相关产品实现规模化生产,直接经济效益约2亿元,显著带动了行业产值增长;社会效益方面,主导发布多项标准与工作指南,有力推动了行业标准化进程;多次开展学术交流汇报、技术培训和现场调研,覆盖超3800人次,提升了行业专业水平;制作的科普视频和专著均获全国“生态环境优秀科普作品”,中国环境报、南方日报、广州电视台等主流媒体多次报道,提升了公众环保意识。成果有力支撑生态环境监测网络现代化建设,用精准数据赋能美丽中国建设。