智溯清源 凈界未來——開啟水質監測新紀“源”

智污先鋒調研團是來自山東大學（威海）的自主創新團隊，攜研發的基于高光譜深度學習的無人船溯源系統，前往多省市進行實地的采訪調研，只為在水資源保護的道路上探尋更高效、精準的破局之道。

圖 1 團隊成員對開發設計正在進行討論

我國正面臨水資源短缺與污染治理的雙重挑戰，污染物治理已成為生態環境保護的重點領域，水質檢測和溯源技術革新變得迫在眉睫。在這樣的背景下，將人工智能與環境保護深度融合，成為團隊研發的核心方向。本項目創新性地采用高光譜融合深度學習技術檢測污水指標，再依據水擴散模型建立污染熱圖，控制無人船回溯巡航，精準鎖定污染源頭。

經過時實踐驗證，本系統目前已成功實現10米精度的源頭定位。與傳統方式相比，系統每年可減少二氧化碳排放約1.16噸。這一減排成果不僅為改善水質和生態環境貢獻了力量，更對我國實現碳達峰碳中和目標、深入打好污染防治攻堅戰具有重要意義。

2024年，國務院印發的《關于加快經濟社會發展全面綠色轉型的意見》和同年12月印發的《關于全面推進美麗中國建設的意見》，進一步提出建立前沿引領技術、顛覆性技術的預測、發現、評估和預警機制加快關鍵技術研發，聚焦污染物治理等領域，推進綠色低碳科技自立自強。在此框架下，水污染防治成為核心任務之一。而水質檢測無人船能通過更為高效的手段，讓用戶動態跟進水質情況，是極具落地使用價值的設備，但如何保證高維數據處理的可靠性十分關鍵。

圖 2 無人船下水測試

為切實探尋水污染治理的技術路徑與產業落地模式，打通“監測-處理-設備”全鏈條協同發展脈絡，調研團于1月份，先后走訪江蘇、廣西、山東、河北四省的四家標桿企業，從智能監測技術研發、污水處理一線運營到環保設備生產制造，全方位挖掘水環境治理的實踐經驗與破局方向。

江蘇調研：智能監測技術賦能，共探水質溯源新路徑

1 月 22 日，調研團成員走進這家專注于水利環境在線監測領域的高新技術企業，其以“智”代“治”的核心理念與團隊的研發初衷不謀而合。在交流中，團隊成員重點介紹了自主研發的高光譜無人船，詳細闡釋了其融合深度學習技術的全方位水監測與污染物溯源功能。

圖 3 團隊成員與公司產品經理的合照

圖 4 無人船監測的工作現場

圖 5 團隊成員在公司宣講

這次交流讓團隊深刻意識到，水質監測技術的發展離不開跨界協同。傳統監測手段往往局限于單一指標、固定點位的檢測，難以形成全域、動態的水質認知。而高光譜技術的優勢在于能捕捉更豐富的水質信息，結合深度學習算法，可實現多指標同步檢測與實時分析，這正是突破傳統監測瓶頸的關鍵。但技術的落地并非孤立存在，如何與現有水務管理體系兼容、如何通過數據互通提升治理效率，是我們需要進一步探索的方向——未來的水質監測不應是單一設備的“單打獨斗”，而應是技術、設備與管理體系的深度融合。

廣西調研：直擊一線治污痛點，錨定設備研發契合點

1月30日團隊成員前往桂林的水務公司了解情況。江蘇的調研讓我們看到了智能監測技術為治水賦能的無限可能，而該則讓我們直面污水處理一線的實際需求與痛點。

圖 6 團隊成員實地調研圖片

通過實地走訪與采訪，我們了解到當地污水排放存在明顯的季節性差異，而氨氮、PH值、總氮、COD等核心指標的檢測，仍依賴耗時40至50分鐘的手動設備，不僅效率低下，更無法實現動態預警，導致數據時效性不足。更棘手的是，管網過長帶來的污染源追溯難題，往往讓污染物擴散后才被發現，大幅增加了處理成本與難度。

圖 7 工廠參觀實景

一線場景的真實痛點，讓團隊對技術研發的方向有了更清晰的認知。污染檢測的核心價值不是精準的數據，而是能切實解決問題的可行方案。這意味著我們的技術不能只停留在實驗室的高精度，更要走向現場的高適配性。手動檢測的低效、動態預警的缺失、溯源的滯后，這些都是傳統檢測模式的短板，也是我們技術革新的突破口。我們需要讓設備更便攜、操作更簡便，讓數據傳輸更迅速，讓溯源更精準高效，真正實現“早發現、早定位、早處理”，從源頭降低污染治理的成本與難度。同時，企業對高性價比設備的需求，也讓團隊意識到，技術創新不能脫離市場實際，如何在保證性能的前提下控制成本，讓先進技術惠及更多治理場景，是我們必須回應的市場命題。

山東調研：硬核設備筑牢根基，精準破解多元治水難題

水污染治理的核心環節，離不開高效可靠的環保設備支撐。為探尋本土企業在水污染治理領域的實踐路徑，1月31日，調研團走進了濟南的環保設備有限公司。這家深耕環保水處理領域多年的企業，究竟如何以技術與產品助力水質改善？帶著治水一線的問題與思考，成員開啟了此次調研之旅。

“我們的核心競爭力，就藏在這些設備的每一個細節里。”陪同調研的生產負責人指著一臺正在組裝的環保水處理設備介紹道。車間內，工人正熟練地進行激光焊接作業，高溫下焊縫精準平滑；另一側的組裝區，環保水處理設備、消毒設備的核心部件整齊擺放，即將完成集成組裝。負責人補充說：“這些設備要應對工業廢水、市政污水等不同水質的治理需求，所以從材料選型到工藝打磨，我們都力求嚴苛。”

圖 8 工廠設備實景

為直觀了解設備的實際治水成效，負責人為調研團展示了多個典型應用案例。在某小型化工企業的廢水處理項目中，公司提供的一體化水處理設備與消毒設備配套使用，經過處理后的工業廢水，各項指標均達到排放標準，解決了企業的排污難題；在鄉村飲用水凈化工程中，其定制化的凈水設備有效去除了水中的雜質、微生物，讓村民喝上了安全水。

圖 9 工廠污水處理設備

不同場景的水污染問題存在顯著差異，工業廢水的重金屬、有機物超標，農村污水的分散式排放，市政污水的復雜成分，都需要定制化的處理方案。這一發現讓團隊對水污染檢測的“全鏈條思維”有了更深入的思考：檢測不僅僅是獲取數據，更是為后續處理提供精準依據。如果檢測數據無法精準反映不同場景的污染特征，后續的處理設備便難以發揮最大效能。因此，團隊研發的高光譜無人船系統需要進一步強化場景適配能力，針對不同污染類型優化檢測算法，讓數據更具針對性。同時，水污染治理是一項系統工程，檢測技術需要與處理設備、治理方案形成閉環。

未來，我們希望通過技術輸出與合作，將檢測數據與處理設備的運行參數聯動，實現“檢測-分析-處理”的智能化協同，讓每一份檢測數據都能轉化為治理效能，真正做到精準施策、科學治水。

河北調研：創新環保一體隨行

公司為實踐團詳細解答了關于檢測設備研發、市場需求、行業發展等方面的問題，清晰勾勒出當下環保檢測設備領域的真實發展圖景，也為團隊的科創研究指明了關鍵方向。

現階段市場上的主流檢測設備，具備主動、精準污染源追溯功能的產品寥寥無幾，溯源相關的技術和產品整體尚未發展成熟，難以滿足實際的污染溯源需求。其中最突出的痛點是針對城市集中污水管網的溯源難題，管網線路復雜、排污節點多，一旦出現企業偷排、漏排情況，很難快速、精準定位具體的偷排對象和排污點位，給后續的環保監管和污染治理帶來極大阻礙。

圖 10 團隊成員實地考察

HJ212-2025 新標準剛剛落地執行，行業內對檢測設備的需求暫時還未出現明顯的變化，現階段客戶的需求仍以滿足基礎的水質指標檢測、數據實時上傳等傳統需求為主。雖然新標準對數據可追溯性提出了相關要求，但市場和行業端還處于適應和過渡階段，數據可追溯性相關的新需求尚未成為市場主流，后續的需求變化仍需觀察市場的落地推進情況。

此次調研交流，讓 “智溯清源，凈界未來” 實踐團隊對環保檢測設備行業的市場現狀、技術痛點與發展需求有了更為直觀且深入的認識，企業負責人對行業趨勢和技術痛點的專業分析，為團隊的污水智能檢測與溯源系統科創研究提供了關鍵的研發方向和實踐參考。實踐團成員對企業的細致解答與熱情分享表達了誠摯感謝，并期待未來能與公司開展深度技術合作，攜手推動環保檢測設備的智能化升級，以技術創新助力生態環境保護，為綠色發展貢獻青春力量。

圖 11 團隊成員與公司負責人合影

從智能監測技術的創新探索，到一線治污痛點的深度洞察，再到設備賦能治理的實踐啟發，四次調研讓我們的思考不斷沉淀、深化。調研團成員愈發清晰地認識到，水污染檢測技術的發展，既要仰望星空搞創新，也要腳踏實地接地氣。未來，我們將以此次調研成果為基石，持續優化高光譜深度學習無人船溯源系統，在保證技術可靠性的基礎上，強化場景適配性與成本可控性，深化產學研合作，讓技術真正服務于污染治理一線，為構建水清岸綠的生態家園注入源源不斷的科技力量。