水質自動監測成套儀器裝備開發與應用

項目名稱：水質自動監測成套儀器裝備開發與應用

項目編號：HJJS-2021-1-07

獲獎等級：一等獎

完成單位：力合科技（湖南）股份有限公司、中國環境監測總站

完 成 人：文立群、王業耀、楊凱、姚志鵬、鄒雄偉、左航、陳亞男、申田田、武軍賢、張霖琳、薛荔棟、蒙良慶、劉允、趙行文、張輝

文立群

力合科技（湖南）股份有限公司 副總經理/高級工程師

水環境污染監測先進技術與裝備國家工程研究中心 副主任

獲獎感言：

《水污染防治行動計劃》自2015年發布以來，國家多次發文要求提高生態環境監測立體化、自動化、智能化水平，自動監測具有人力、物力、時間成本較低，不受中間環節及人工分析誤差的影響，可實現實時、連續、全天候監測的優勢，因此國家對水質自動監測技術突破和裝備研制有重大需求。本項目在國家重點研發計劃、國家重大科學儀器設備開發專項等的支持下，實現了自動化水質監測指標覆蓋至100 余項，推動了我國水環境監測從手工監測向全面自動監測的跨越式發展，形成的成套儀器裝備大面積應用于國家和地方的環境自動監測網絡，通過獲取“真、準、全”的水質自動監測數據可動態監控水環境質量狀況，有效推動了地方政府的水污染防治工作，有力推動了全國水環境質量的持續提升。據預測，“十四五”期間水質自動監測行業市場有望超過500 億元，因此水質自動監測儀器裝備具有廣闊的市場前景。后期希望國家能夠不斷完善相關標準技術體系，為產品的應用推廣提供示范平臺與應用場景，全面提升儀器裝備自主化水平，逐步建成“全天候、全覆蓋、全方位、全智能”的預警監測及評價水生態環境綜合監測網絡，共同為建設美麗中國貢獻力量。

◎ 水質自動監測成套儀器裝備產品（部分）

項目簡介

面對國家對水質自動監測儀器裝備的重大需求，以國家重大科學儀器設備開發專項《重點防控重金屬汞、鉻、鉛、鎘、砷便攜/車載/在線監測儀器開發與應用示范》（2012YQ060115）、《水中半揮發性有機物自動監測儀器開發與應用示范》（2016YFF0102900）、《水質多參數一體化同步自動監測系統研制與應用示范》（2017YFF0108400）等項目為依托，項目組針對當前水質自動監測儀器裝備抗干擾能力差、重金屬/有機物/生物指標等缺乏準確可靠的自動監測儀器裝備、監測數據自動質控措施不完善、監測儀器參數擴展性差及集成化程度低等技術短板問題開展攻關，推動了我國水環境監測從手工監測向全面自動監測的跨越式發展，為國家水生態環境質量管理提供了有力的技術支持。

項目組主要取得以下創新成果：（1）攻克了多階PID 溫度控制、萃取載體自動流轉等關鍵技術，研制了5 種以上復雜水體樣品自動前處理裝置，提升了監測儀器抗干擾能力和現場運行穩定性。（2）突破了原子熒光自動監測、低熱容小型化氣相色譜自動檢測等技術，自主研制了重金屬、有機物、生物指標等指標自動監測系列儀器裝備，提升了儀器裝備的靈敏度與準確度，實現了自動化水質監測指標覆蓋至100 余項。（3）對儀器進行物聯化開發，研制了多功能質控配樣模塊，強化了儀器質控功能；構建了“質控自測試—健康度自診斷—隨機盲樣考核”數據質控運行機制，為預防性維護與海量監測數據有效性判別提供了多元化技術手段。（4）創建了適用于固定、移動等7 種以上不同應用場景的自動監測集成系統，支撐了預警監測、水質評價與考核、應急監測等應用場合。

本項目打通了“核心技術研究—關鍵部件及成套設備研制—測試與評估—智能制造—應用推廣”于一體的創新鏈條，建成了水質自動監測成套儀器裝備生產線。本項目成果形成的水質自動監測儀器裝備已應用于國家地表水水質自動監測、南水北調中線工程、農村“千噸萬人”飲用水安全及滇池洱海高原湖泊保護等國家和地方水環境質量監測工作。本項目累計產生的銷售額在13 億元以上。項目組基于本技術成果編制了監測儀器裝備技術要求等相關行業標準，提升了行業監測儀器裝備國產化水平，大幅度降低了儀器制造成本，推動了水環境自動監測儀器裝備產業化能力提升。