担当环境“侦察兵” 光谱传感器助力无人监测

北京市海淀区南沙河流域水质监测系统用上了纳米材料量子点光谱技术，瞬间感觉插上了“黑科技”的翅膀。“水质监测管理软件系统通过大数据采集，实现24小时COD、浊度、水温和光谱指数QDI四项参数监测”。

量子点光谱设备可以小道针尖大小，从采样测量到手机监控大屏传输不超过5秒，每10分钟就能自动回传一次水质状态，不可谓不强大。相关负责人表示，海淀区已完成河湖水质监测系统一、二期项目布设工作，共计129个点位。

说起来，这也不是北京市第一次采用光谱技术进行水质监测。

早前，通州区就采用了被称为“水环境侦察兵”的光谱传感器进行巡河，白色圆盘连接水下“机器人”快速收集和传递数据。全市36条大小河流布设了100个“零接触式”监测点，利用微型光谱传感技术，实现水质的无人化、自动化实时监测。

“‘水环境侦察兵’巡查速度快、覆盖范围广，还可以根据河道深度和面积调整潜入深度，及时给水进行体检，是河长和巡河人员的‘得力’助手”。

光谱分析，具有灵敏、迅速的优点，根据物质的光谱来鉴别物质及确定它的化学组成和相对含量，在贵重金属、稀有元素或放射性元素等检测中发挥着重要作用。目前，我国环境监测设备也广泛利用光谱分析，进行更准确的污染判断。

相关标准也陆续落地，例如即将在2021年3月1日正式实施的《机动车尾气净化器中助剂元素化学分析方法 铈、镧、镨、钕、钡、锆含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法(GB/T 38744-2020)》，以及已经发布的国家环境保护标准《水质 烷基汞的测定 吹扫捕集/气相色谱-冷原子荧光光谱法》(HJ977-2018)等。

2018年，我国在太原发射的高分五号卫星，就是我国实现高光谱分辨率对地观测能力的重要标志。生态环境部表示，其将“满足环境综合监测等方面的迫切需求，对掌握高光谱遥感信息资源自主权，助力建设美丽中国具有重要意义”。

而所谓的高光谱遥感技术，在我国大气污染监测、温室气体监测、水质监测、饮用水源地监测、土壤污染监测等各方面的作用都是值得肯定的。

就以水质监测为例，高光谱技术应用效率高，相较各波段数据更精确，搭配自动化控制系统，其实时监测、无人监测的便利性和实用性相当凸显。

综上，光谱技术在环境监测领域的应用值得推广。