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碳技术:杭州开展生态环境智慧监测创新应用试点

为深入学习贯彻习近平总书记关于全面深化改革、数字中国、共同富裕重要论述和生态文明建设先行示范要求,高质量做好生态环境领域改革工作,进一步推动改革争先创优,加强改革经验推广推介,营造浓厚的改革氛围,为浙江“两个先行”提供支撑保障,特在“浙江省生态环境厅办公网”“浙江省生态环境政务网”和“浙江省生态环境厅门户…

为深入学习贯彻习近平总书记关于全面深化改革、数字中国、共同富裕重要论述和生态文明建设先行示范要求,高质量做好生态环境领域改革工作,进一步推动改革争先创优,加强改革经验推广推介,营造浓厚的改革氛围,为浙江“两个先行”提供支撑保障,特在“浙江省生态环境厅办公网”“浙江省生态环境政务网”和“浙江省生态环境厅门户网”“改革之声”栏目,择优登载各地各单位改革工作的创新做法、亮点成效,并同步推送省厅“官微”,供各级交流借鉴、互促共进。

今年初,生态环境部印发《生态环境智慧监测创新应用试点工作方案》,在全国选取16个地级市作为智慧监测试点单位,杭州市作为试点之一。在试点工作中,杭州市将人工智能、物联网等新技术与实验分析检测技术相融合,着力打造实现大批量地表水样品从分液、检测、数据报送等全过程智能化监测系统,使地表水样品分析更加精准高效。截至目前,在全国范围内率先实现3000余个地表水样品总磷、总氮、氨氮和高锰酸盐指数等指标全流程智能化分析,可分析样品150-200个/日,节约人力成本高达75%以上。

一、数字赋能,首创智能化全流程分析系统。首次以国家监测分析方法标准为依据,建设上线全流程自动化分析仪器与智能系统,通过机器换人,解放人力、提高效率。一是智能分析让人力更精简。从样品识别、分液、转移、检测、清洗、报告生成、数据分析等,通过全过程智能化监测,着力解决传统监测存在的数据监测实时性较差、人工投入大、检测效率低等缺点,使水质分析更加智能高效。目前分析指标总磷、总氮、氨氮、高锰酸盐指数4个。同时系统预留开放式端口,后续将“上新”重金属能其它水质分析项目,节省更多人力。二是精准分析让人员更安全。设备模拟实验人员操作研发,与人工相比更加精准,全流程智能化运行大大减少人员接触试剂频次,提高分析人员人身安全。已经完成3000余个样品比对监测,总磷、总氮、氨氮、高锰酸盐指数4个指标比对满意达到95%以上,其中高锰酸盐指数达到100%。三是实景应用让保障更智能。发挥大通量样品检测能力,助力亚运水环境质量保障工作,已完成饮用水源地、主城区亚运场馆周边河道、城市重要水体、重点区域水质等59个断面共计177个样品的水质监测,获取数据700余个。

二、健全体系,形成智慧监测产学研用一体化模式。在产学研用合作实践中不断完善智能化全流程分析系统,着力构建具有生态特色、行之有效的产学研用一体化模式。一是搭建产学研用一体化实践体系。经调研论证,选定两家单位联合开展试点工作,积极探索“主管部门挂帅,杭州中心牵头,龙头企业支撑,各创新主体相互协同”的创新联合体新模式,共同打造生态环境监测感知高效化、数据集成化、分析关联化、应用智能化、测管一体化、服务社会化的样板工程。二是构建以智能为核心的质量管理体系。系统采用智能技术,通过大量样品的分析和自我学习,实现分析全过程质量控制、关键环节留痕,重塑分析过程问题发现机制,初步形成智能化质量监测管理体系,确保监测数据“真、准、全、快、新”。三是建立实时感知的预报预警体系。系统配套智能控制平台,实时展示监测点位数据,自动比对历史水质情况,及时发出预警预报,为管理部门掌握环境质量状况以及决策提供科学支撑。该系统已与市生态环境局生态智卫系统联网,后续将在亚运保障中发挥作用。

三、标准引领,,探索建立智能监测相关标准规范。积极探索建立环境监测与人工智能跨界融合的新标准与技术规范,推动试点成果在更广的范围推广和复制。目前,重点开展省级技术规范、国家计量标准等4个相关标准规范编制工作。一是编制国家“计量标准”。该“计量标准”已获国家市场监督管理总局立项,目前杭州市正在编制实施方案,将于2023年3月前完成初稿编制,2023年12月完成。二是编制国家标准“理化实验室流程自动化技术规范”。顺利完成初稿编制工作,并向全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会申报,将于2022年12月完成立项,2024年完成标准出台。三是编制两项浙江省地方标准。“水质监测智能实验室1(通用要求)”和“水质监测智能实验室2(技术要求)”已完成初稿并报省生态环境厅报批立项,将于2022年第四季度由省市场监管局组织评审。

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作者: 碳达峰

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