[01649927]小流域水环境监测关键技术及应用

浙江省区域型水体众多，小流域特征明显，随着经济社会发展，小流域水环境污染压力不断增大。为了有效掌握水环境质量状况及变化趋势，客观评价治理成效，为环境监管部门提供决策支持，加强小流域水环境实时立体监测非常紧迫。然而，现有的国内外小流域水环境监测系统普遍存在监测终端功能单一，网络配置灵活性低，水质评价与趋势预测不完善等问题，难以满足小流域水环境监测治理的重大需求。该项目研发了适合小流域水环境监测的关键技术、成套装备和集成系统，形成23项授权发明专利、4项软著、55篇论文(其中26篇SCI论文)为核心的自主知识产权，整体技术处于国际先进水平。 主要创新成果：(1)首次提出了通信受限和可变拓扑下监测网络动态组网方法，研发了重金属生物在线检测、感知数据优化和水质多参数趋势时空预测等技术，率先构建了一整套点面结合的立体式小流域水环境监测技术体系。(2)创新提出了一种具有触觉视觉临场感的肌电仿生人机交互技术，研制了集成仿生遥控机械手的移动式水环境监测机器人，实现了小流域水环境监测系统的特殊采样、终端自主维护等功能。(3)研制了系列化多参数新型监测仪器，开发了水环境大数据分析和预测平台，构建了基于智慧云的小流域水环境监测系统。 浙江省五水共治工作领导小组办公室(省委书记、省长任领导小组组长)评价该项目：“该技术的成功应用提高了该省小流域水环境的监测水平，具有很高的社会效益和间接经济效益”。中国仪器仪表学会名誉理事长中国工程院院士庄松林、浙江大学陈积明教授(IEEE Fellow、长江学者)、南开大学方勇纯教授(长江学者、国家杰青)评价“该项目技术难度大，创新性强，推广应用效果好，达到国内领先、国际先进水平”。与该项目相关的“十一五”浙江省环境质量报告书，获国家环境保护部报告书一等奖。 成套系统在杭州、湖州、台州、东阳、缙云等市县进行了应用，共建立监测点700多个，覆盖全省30％以上的流域面积，并通过企业相继在其他省市推广应用，应用情况表明该技术真正实现了小流域水环境信息实时监测、特殊采样、终端自主维护等功能，监测范围广，定位精度高，真正做到全天候、高精度、智能化的工作模式，能大幅度提高监测工作效率，间接节约社会治污成本近亿元，具有重大的社会效益和间接经济效益。