水质自动监测成套仪器装备开发与应用

项目名称：水质自动监测成套仪器装备开发与应用

项目编号：HJJS-2021-1-07

获奖等级：一等奖

完成单位：力合科技（湖南）股份有限公司、中国环境监测总站

完 成 人：文立群、王业耀、杨凯、姚志鹏、邹雄伟、左航、陈亚男、申田田、武军贤、张霖琳、薛荔栋、蒙良庆、刘允、赵行文、张辉

文立群

力合科技（湖南）股份有限公司 副总经理/高级工程师

水环境污染监测先进技术与装备国家工程研究中心 副主任

获奖感言：

《水污染防治行动计划》自2015年发布以来，国家多次发文要求提高生态环境监测立体化、自动化、智能化水平，自动监测具有人力、物力、时间成本较低，不受中间环节及人工分析误差的影响，可实现实时、连续、全天候监测的优势，因此国家对水质自动监测技术突破和装备研制有重大需求。本项目在国家重点研发计划、国家重大科学仪器设备开发专项等的支持下，实现了自动化水质监测指标覆盖至100 余项，推动了我国水环境监测从手工监测向全面自动监测的跨越式发展，形成的成套仪器装备大面积应用于国家和地方的环境自动监测网络，通过获取“真、准、全”的水质自动监测数据可动态监控水环境质量状况，有效推动了地方政府的水污染防治工作，有力推动了全国水环境质量的持续提升。据预测，“十四五”期间水质自动监测行业市场有望超过500 亿元，因此水质自动监测仪器装备具有广阔的市场前景。后期希望国家能够不断完善相关标准技术体系，为产品的应用推广提供示范平台与应用场景，全面提升仪器装备自主化水平，逐步建成“全天候、全覆盖、全方位、全智能”的预警监测及评价水生态环境综合监测网络，共同为建设美丽中国贡献力量。

◎ 水质自动监测成套仪器装备产品（部分）

项目简介

面对国家对水质自动监测仪器装备的重大需求，以国家重大科学仪器设备开发专项《重点防控重金属汞、铬、铅、镉、砷便携/车载/在线监测仪器开发与应用示范》（2012YQ060115）、《水中半挥发性有机物自动监测仪器开发与应用示范》（2016YFF0102900）、《水质多参数一体化同步自动监测系统研制与应用示范》（2017YFF0108400）等项目为依托，项目组针对当前水质自动监测仪器装备抗干扰能力差、重金属/有机物/生物指标等缺乏准确可靠的自动监测仪器装备、监测数据自动质控措施不完善、监测仪器参数扩展性差及集成化程度低等技术短板问题开展攻关，推动了我国水环境监测从手工监测向全面自动监测的跨越式发展，为国家水生态环境质量管理提供了有力的技术支持。

项目组主要取得以下创新成果：（1）攻克了多阶PID 温度控制、萃取载体自动流转等关键技术，研制了5 种以上复杂水体样品自动前处理装置，提升了监测仪器抗干扰能力和现场运行稳定性。（2）突破了原子荧光自动监测、低热容小型化气相色谱自动检测等技术，自主研制了重金属、有机物、生物指标等指标自动监测系列仪器装备，提升了仪器装备的灵敏度与准确度，实现了自动化水质监测指标覆盖至100 余项。（3）对仪器进行物联化开发，研制了多功能质控配样模块，强化了仪器质控功能；构建了“质控自测试—健康度自诊断—随机盲样考核”数据质控运行机制，为预防性维护与海量监测数据有效性判别提供了多元化技术手段。（4）创建了适用于固定、移动等7 种以上不同应用场景的自动监测集成系统，支撑了预警监测、水质评价与考核、应急监测等应用场合。

本项目打通了“核心技术研究—关键部件及成套设备研制—测试与评估—智能制造—应用推广”于一体的创新链条，建成了水质自动监测成套仪器装备生产线。本项目成果形成的水质自动监测仪器装备已应用于国家地表水水质自动监测、南水北调中线工程、农村“千吨万人”饮用水安全及滇池洱海高原湖泊保护等国家和地方水环境质量监测工作。本项目累计产生的销售额在13 亿元以上。项目组基于本技术成果编制了监测仪器装备技术要求等相关行业标准，提升了行业监测仪器装备国产化水平，大幅度降低了仪器制造成本，推动了水环境自动监测仪器装备产业化能力提升。