当代环保监测技术：从人工采样到天眼织网的进化

前阵子去太湖边上调研，碰到浙大环境学院的一个师弟，扛着个比充电宝大不了多少的黑盒子蹲在草滩里捣鼓。 凑过去看，屏幕上七八组数据正在实时蹦，从pH值到藻浓度，连痕量的有机污染物都标得清清楚楚。 换十年前。 我帮导师做水环境采样，得扛着大保温箱，拿玻璃瓶一个个灌满水，颠簸大半天运回实验室，折腾三天才出结果。 等结果出来，蓝藻都快铺满半个湖面了。

从定点蹲守到实时联网，监测网早就换了一代

现在的环保监测，早就不是你在路口看到的那个PM2.5显示屏那么简单了。 微型化传感技术的成熟，把以前好几吨重的大型监测设备，压缩到了巴掌大。 全国现在已经建成的近万个地表水自动监测断面，每个断面的设备24小时连轴转，COD、氨氮这些核心指标，每四个小时就能出一组准确数据，直接传到生态环境部的平台上。 没人再需要扛着玻璃瓶跑断腿。 也没人能随便改数据。 说实话，这放在十五年前，整个行业没人敢信能做得到。 国内野外地表水自动监测站工作场景 除了地表水，城市里的异味投诉以前是老大难。居民闻得到臭，执法人员找不到源，靠鼻子闻，效率低不说，还容易被干扰。现在好了，拿个仿生嗅觉便携设备，沿着街走一圈，哪里异味浓度超标，直接在地图上标出来，十几分钟就能锁定偷排的小作坊。

上天入地，最新科研成果把监测网织到了每一处

这两年最惊喜的进展，绝对是卫星遥感监测的落地。 以前咱们的环境卫星分辨率低，只能看大尺度的沙尘或者蓝藻爆发，小一点的污染根本抓不住。 去年中科院空间中心的团队发了新的研究成果，用高光谱分辨率卫星数据，配合机器学习算法，能精准识别出不同种类的VOC污染物，连工业园偷排的几平方公里的异常气团，都能在过境的时候抓下来。 我之前看过一个公开的执法案例，长三角某个工业园，地面监测点都合格，卫星扫过的时候发现一片浓度异常区，执法人员顺着坐标找过去，果然查到了偷偷开启的无组织排放废气管道。 一抓一个准。 高分辨率环境监测卫星VOC污染成像图 还有不少有意思的新方向。比如利用水生物做活体监测，通过斑马鱼的行为变化判断水体有没有急性毒性，比化学检测还快，成本还低。还有无人机搭载的监测设备，能飞到人去不了的悬崖、化工厂顶，测那些盲区的污染物浓度。 这些成果以前都躺在实验室的论文里，这两年已经慢慢开始往基层推了。

光环之下，还有不少绕不开的坎

光环之下，还有不少绕不开的坎 不过话说回来，现在环保监测技术的发展，真的是一半惊喜一半焦虑。 第一个绕不开的就是成本。一套进口的高精度VOC自动监测设备，动辄上百万，就算是国产的，也要几十万。很多区县一级的环保部门，一年的监测经费就那么多，铺不开那么多点。 现在很多科研团队在做低成本的微型传感器，准确性已经上来了，再过个两三年，应该能大规模铺开。 第二个问题是复杂场景下的准确性。比如工业废水里面成分复杂，各种干扰物混在一起，很多便携传感器测出来的数据，偏差能到百分之二三十，还是得拿回实验室做精准分析。说白了，技术还没完美到能取代传统实验室的地步。 还有一个很现实的问题，很多好技术躺在实验室转化不出来。研发的时候拿了经费发了论文，真要落地做产业化，要么是成本降不下来，要么是找不到对接的市场，最后烂在实验室里，太可惜了。 对吧？ 环保监测是整个环境治理的眼睛，眼睛看不清，后面治理再怎么下功夫都白搭。现在双碳目标下，连碳排放都需要更精准的监测技术，原来的核算方法靠估，误差大，现在新的涡度相关通量监测技术，已经能精准测森林、农田的碳汇，再过几年，工厂的碳排放也能做到实时精准监测，那个时候的碳交易才能真正做起来。 前几天刷新闻，看到说今年全国要新增一万多个行政村的环境监测点，用的就是国产低成本的微型监测设备，几百块一个就能测主要水质指标。 挺感慨的。 原来这些听起来高大上的环保监测技术，不是只有实验室里的论文，也不是只有大城市的展示屏，它正在一点点往下走，走到乡村的小河边，走到工业园的围墙外，帮我们盯着每天呼吸的空气，喝的水。 慢慢来呗。 路还长，但是已经走对了方向。