擔(dān)當(dāng)環(huán)境“偵察兵” 光譜傳感器助力無(wú)人監(jiān)測(cè)

北京市海淀區(qū)南沙河流域水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用上了納米材料量子點(diǎn)光譜技術(shù)，瞬間感覺(jué)插上了“黑科技”的翅膀。“水質(zhì)監(jiān)測(cè)管理軟件系統(tǒng)通過(guò)大數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)COD、濁度、水溫和光譜指數(shù)QDI四項(xiàng)參數(shù)監(jiān)測(cè)”。

量子點(diǎn)光譜設(shè)備可以小道針尖大小，從采樣測(cè)量到手機(jī)監(jiān)控大屏傳輸不超過(guò)5秒，每10分鐘就能自動(dòng)回傳一次水質(zhì)狀態(tài)，不可謂不強(qiáng)大。相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，海淀區(qū)已完成河湖水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一、二期項(xiàng)目布設(shè)工作，共計(jì)129個(gè)點(diǎn)位。

說(shuō)起來(lái)，這也不是北京市第一次采用光譜技術(shù)進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)。

早前，通州區(qū)就采用了被稱為“水環(huán)境偵察兵”的光譜傳感器進(jìn)行巡河，白色圓盤(pán)連接水下“機(jī)器人”快速收集和傳遞數(shù)據(jù)。全市36條大小河流布設(shè)了100個(gè)“零接觸式”監(jiān)測(cè)點(diǎn)，利用微型光譜傳感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的無(wú)人化、自動(dòng)化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

“‘水環(huán)境偵察兵’巡查速度快、覆蓋范圍廣，還可以根據(jù)河道深度和面積調(diào)整潛入深度，及時(shí)給水進(jìn)行體檢，是河長(zhǎng)和巡河人員的‘得力’助手”。

光譜分析，具有靈敏、迅速的優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)物質(zhì)的光譜來(lái)鑒別物質(zhì)及確定它的化學(xué)組成和相對(duì)含量，在貴重金屬、稀有元素或放射性元素等檢測(cè)中發(fā)揮著重要作用。目前，我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備也廣泛利用光譜分析，進(jìn)行更準(zhǔn)確的污染判斷。

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也陸續(xù)落地，例如即將在2021年3月1日正式實(shí)施的《機(jī)動(dòng)車尾氣凈化器中助劑元素化學(xué)分析方法 鈰、鑭、鐠、釹、鋇、鋯含量的測(cè)定 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(GB/T 38744-2020)》，以及已經(jīng)發(fā)布的國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《水質(zhì) 烷基汞的測(cè)定 吹掃捕集/氣相色譜-冷原子熒光光譜法》(HJ977-2018)等。

2018年，我國(guó)在太原發(fā)射的高分五號(hào)衛(wèi)星，就是我國(guó)實(shí)現(xiàn)高光譜分辨率對(duì)地觀測(cè)能力的重要標(biāo)志。生態(tài)環(huán)境部表示，其將“滿足環(huán)境綜合監(jiān)測(cè)等方面的迫切需求，對(duì)掌握高光譜遙感信息資源自主權(quán)，助力建設(shè)美麗中國(guó)具有重要意義”。

而所謂的高光譜遙感技術(shù)，在我國(guó)大氣污染監(jiān)測(cè)、溫室氣體監(jiān)測(cè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、飲用水源地監(jiān)測(cè)、土壤污染監(jiān)測(cè)等各方面的作用都是值得肯定的。

就以水質(zhì)監(jiān)測(cè)為例，高光譜技術(shù)應(yīng)用效率高，相較各波段數(shù)據(jù)更精確，搭配自動(dòng)化控制系統(tǒng)，其實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、無(wú)人監(jiān)測(cè)的便利性和實(shí)用性相當(dāng)凸顯。

綜上，光譜技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用值得推廣。