科技赋能美丽中国建设 多场景应用排行榜
今天是世界环境日,先来看看中国科协生态环境产学联合体刚刚发布的2025年度中国生态环境十大科技进展。全球风光电力系统气候适应与韧性提升策略、森林生物多样性维持的新空间机制、气候变化对湖泊生态环境的影响机制……这些成果,基本勾勒出了当前国内生态环境科技领域的前沿图景。
今年环境日的主题是"全面绿色转型,共建美丽中国"。说到绿色转型,大家首先想到的可能是制度引导和全民参与,但现代科技同样是不可或缺的硬核支撑。就拿人们日常出行中必不可少的地铁来说,地下空间的空气质量问题,一直是个全球性的治理难题——密闭不通风,车轮碾磨轨道扬起粉尘,客流高峰时人群聚集导致空气污浊,这些都不是一朝一夕能解决的。
空气净化新科技 优化地铁出行"微环境"
不过,北京地铁联合科研院所和科创企业,硬是打磨出了一套智慧空气净化系统,目前已经落地多条线路。记者实地探访了地铁空调机房,整套系统就像一张细密的防护网,在外源空气送入站内之前就提前把好关。核心原理是静电吸附技术——粉尘杂物、细小的PM2.5颗粒物全都被牢牢拦截,从源头保障站内空气洁净。
传统的静电除尘技术,靠静电捕捉粉尘,但粉尘越积越厚,灰尘囤积过多时还会放电,设备瞬间就失去了吸尘效果,只能靠人工频繁拆机清扫。这个痛点一直很折磨人。北京联合技术团队基于大数据反复试验,研发了搭载智能芯片的自适应调压系统——芯片可以实时灵活调控工作电压,哪怕极板积满厚厚粉尘,设备依然能持续高效过滤净化。这才是关键所在。
静电除尘项目工程师徐飞来介绍:"经过我们这个设备过滤以后,空调保冷剂的洁净度、风管的洁净度以及风机的洁净度都得到了保障。不仅提升了空气质量,还节省了空调维保人员的工作量。"
目前,新一代智慧除尘技术已经通过了国家标准测试,拿到了北京市新技术新产品认证和首台套认证。未来,这套解决方案还可以适配更多不同的地下密闭空间,持续优化封闭空间的空气环境。
AI赋能动物种群监测 大幅降低人力成本
动物种群监测,可以说是生态环境的"体检仪"——通过种群数量、分布、活动的变化,可以为生态修复、污染排查、生物多样性保护等政策制定提供重要依据。过去动用大量人力进行监测,效率低、误差大。近几年,AI监测系统正在不断为这个领域赋能。
广州海珠湿地,占地1100公顷,生活着207种鸟类,是城市里一块难得的"绿心"。为了更好地保护这片鸟类的家园,科研人员给湿地装上了一套"AI鸟脸识别系统"。
广州市海珠区湿地保护开发中心工程师范存祥打了个比方:这套系统的"眼睛",就是园区分布的35根智慧监控杆,24小时工作,不停地把影像和声音资料传输到后台、到AI大脑。AI大脑就像一位专业的鸟类分析专家,及时汇总、分析鸟类的种类和数量,还能登记归档,形成统计表。
更加实用的是,一旦系统发现没见过的鸟类物种,会立刻提醒管理人员,并且锁定它的位置。
范存祥分享了一个真实案例:2024年,监测杆记录到了一个异常记录——一只东方白鹳,这个物种在当地从未出现过。他们迅速把影像资料发给了中国科学院动物研究所。放在以前,看到一只鸟在一个点,等请来专业老师,鸟早就不知道飞哪里去了。
系统每天记录的鸟类数据,相当于湿地的"体检报告"。管理人员可以根据鸟的增减变化,及时调整水平、修复栖息地。
范存祥解释:鸟的种类、数量、种群都会有一个波动变化,这个变化和上下游的生物链密切相关。掌握了这些信息,就可以对栖息地管理、水平调控、微生境改造等做出有科学依据的决策。
再看青海。藏羚羊是三江源生态系统的旗舰物种,它的迁徙规律、种群数量直接反映区域生态完整性与平衡状况。每年4月到5月,藏羚羊都会开启一年一度的生命迁徙之旅。今年迁徙季,中国科学院西北高原生物研究所的科研团队驻守可可西里五道梁保护站,搭建了AI智能监测系统与全天候视频追踪的立体化监测网络。
研究员连新明介绍:通过AI智能监测和全天候追踪,可以实时掌握藏羚羊的迁徙峰值、行进路线和停留规律,动态调整青藏公路、铁路动物通道的管控方案,精准预判羊群穿越交通干线的时段,联动管护人员做好交通疏导和临时管控,最大限度减少人为干扰和路撞风险。
系统记录的藏羚羊迁徙时序数据,也为科研人员研判可可西里地区的植被、水源涵养情况提供了助力。
连新明说得很直白:相比传统人工观测,智能监测体系有效突破了高原天气多变、昼夜温差大、巡查视野受限等恶劣条件的制约,不漏过每一群迁徙藏羚羊的动态,为科学管控提供了精准的数据支撑。
水质测"指纹" 这项科技精准锁定污染源
水环境污染,一直是生态环境治理中的重点和难点。过去有个很尴尬的现实——知道污染存在,却找不到源头,这个困境长期制约着监管效能。如今,一项水质荧光指纹技术正在破解这一难题。
四川成都温江,地处岷江中上游,是长江流域的重要支流,其水质好坏直接影响下游。在温江大朗堰的水污染预警溯源在线站点,记者看到综合监管平台正在对该流域的水质进行实时监测。一旦监测站捕捉到水质异常,系统可以快速将实时信号与数据库比对,锁定疑似污染来源。
成都市温江生态环境局水生态环境科负责人熊晓燕介绍:对区上的重点排污单位,从产污的各个环节都进行了废水采集,分析后形成独有的光谱图,相当于就是它的"指纹"。河水发生异常时,如果相似度很高,就会怀疑它的污水是不是排入了河中,从而更精准地找到污染源。
目前,温江已在杨柳河、大朗堰等关键流域布设了水污染预警溯源在线站,监测着12个主要河流断面。
据了解,这项技术已经在我国27个省级行政区推广应用,覆盖水源地保护、水污染应急溯源、城市水安全保障等多个关键场景。作业方式也从固定站点值守延伸到了移动式机动排查。在江苏苏州环太湖沿线,一辆水污染移动溯源实验室的作业车正常态化巡检——工作人员在河湖边采集水样后,随即送入移动实验室开展检测分析,几分钟就能出具完整的溯源分析结果。
清华苏州环境创新研究院科研人员胡远对比了一下:以往在现场采了样寄回实验室,需要2到3天时间;有了溯源车,从现场采样到实验室,单次测试溯源分析只需要8分钟,协助快速锁定污染源。