智溯清源 净界未来——开启水质监测新纪“源”

智污先锋调研团是来自山东大学（威海）的自主创新团队，携研发的基于高光谱深度学习的无人船溯源系统，前往多省市进行实地的采访调研，只为在水资源保护的道路上探寻更高效、精准的破局之道。

图 1 团队成员对开发设计正在进行讨论

我国正面临水资源短缺与污染治理的双重挑战，污染物治理已成为生态环境保护的重点领域，水质检测和溯源技术革新变得迫在眉睫。在这样的背景下，将人工智能与环境保护深度融合，成为团队研发的核心方向。本项目创新性地采用高光谱融合深度学习技术检测污水指标，再依据水扩散模型建立污染热图，控制无人船回溯巡航，精准锁定污染源头。

经过时实践验证，本系统目前已成功实现10米精度的源头定位。与传统方式相比，系统每年可减少二氧化碳排放约1.16吨。这一减排成果不仅为改善水质和生态环境贡献了力量，更对我国实现碳达峰碳中和目标、深入打好污染防治攻坚战具有重要意义。

2024年，国务院印发的《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》和同年12月印发的《关于全面推进美丽中国建设的意见》，进一步提出建立前沿引领技术、颠覆性技术的预测、发现、评估和预警机制加快关键技术研发，聚焦污染物治理等领域，推进绿色低碳科技自立自强。在此框架下，水污染防治成为核心任务之一。而水质检测无人船能通过更为高效的手段，让用户动态跟进水质情况，是极具落地使用价值的设备，但如何保证高维数据处理的可靠性十分关键。

图 2 无人船下水测试

为切实探寻水污染治理的技术路径与产业落地模式，打通“监测-处理-设备”全链条协同发展脉络，调研团于1月份，先后走访江苏、广西、山东、河北四省的四家标杆企业，从智能监测技术研发、污水处理一线运营到环保设备生产制造，全方位挖掘水环境治理的实践经验与破局方向。

江苏调研：智能监测技术赋能，共探水质溯源新路径

1 月 22 日，调研团成员走进这家专注于水利环境在线监测领域的高新技术企业，其以“智”代“治”的核心理念与团队的研发初衷不谋而合。在交流中，团队成员重点介绍了自主研发的高光谱无人船，详细阐释了其融合深度学习技术的全方位水监测与污染物溯源功能。

图 3 团队成员与公司产品经理的合照

图 4 无人船监测的工作现场

图 5 团队成员在公司宣讲

这次交流让团队深刻意识到，水质监测技术的发展离不开跨界协同。传统监测手段往往局限于单一指标、固定点位的检测，难以形成全域、动态的水质认知。而高光谱技术的优势在于能捕捉更丰富的水质信息，结合深度学习算法，可实现多指标同步检测与实时分析，这正是突破传统监测瓶颈的关键。但技术的落地并非孤立存在，如何与现有水务管理体系兼容、如何通过数据互通提升治理效率，是我们需要进一步探索的方向——未来的水质监测不应是单一设备的“单打独斗”，而应是技术、设备与管理体系的深度融合。

广西调研：直击一线治污痛点，锚定设备研发契合点

1月30日团队成员前往桂林的水务公司了解情况。江苏的调研让我们看到了智能监测技术为治水赋能的无限可能，而该则让我们直面污水处理一线的实际需求与痛点。

图 6 团队成员实地调研图片

通过实地走访与采访，我们了解到当地污水排放存在明显的季节性差异，而氨氮、PH值、总氮、COD等核心指标的检测，仍依赖耗时40至50分钟的手动设备，不仅效率低下，更无法实现动态预警，导致数据时效性不足。更棘手的是，管网过长带来的污染源追溯难题，往往让污染物扩散后才被发现，大幅增加了处理成本与难度。

图 7 工厂参观实景

一线场景的真实痛点，让团队对技术研发的方向有了更清晰的认知。污染检测的核心价值不是精准的数据，而是能切实解决问题的可行方案。这意味着我们的技术不能只停留在实验室的高精度，更要走向现场的高适配性。手动检测的低效、动态预警的缺失、溯源的滞后，这些都是传统检测模式的短板，也是我们技术革新的突破口。我们需要让设备更便携、操作更简便，让数据传输更迅速，让溯源更精准高效，真正实现“早发现、早定位、早处理”，从源头降低污染治理的成本与难度。同时，企业对高性价比设备的需求，也让团队意识到，技术创新不能脱离市场实际，如何在保证性能的前提下控制成本，让先进技术惠及更多治理场景，是我们必须回应的市场命题。

山东调研：硬核设备筑牢根基，精准破解多元治水难题

水污染治理的核心环节，离不开高效可靠的环保设备支撑。为探寻本土企业在水污染治理领域的实践路径，1月31日，调研团走进了济南的环保设备有限公司。这家深耕环保水处理领域多年的企业，究竟如何以技术与产品助力水质改善？带着治水一线的问题与思考，成员开启了此次调研之旅。

“我们的核心竞争力，就藏在这些设备的每一个细节里。”陪同调研的生产负责人指着一台正在组装的环保水处理设备介绍道。车间内，工人正熟练地进行激光焊接作业，高温下焊缝精准平滑；另一侧的组装区，环保水处理设备、消毒设备的核心部件整齐摆放，即将完成集成组装。负责人补充说：“这些设备要应对工业废水、市政污水等不同水质的治理需求，所以从材料选型到工艺打磨，我们都力求严苛。”

图 8 工厂设备实景

为直观了解设备的实际治水成效，负责人为调研团展示了多个典型应用案例。在某小型化工企业的废水处理项目中，公司提供的一体化水处理设备与消毒设备配套使用，经过处理后的工业废水，各项指标均达到排放标准，解决了企业的排污难题；在乡村饮用水净化工程中，其定制化的净水设备有效去除了水中的杂质、微生物，让村民喝上了安全水。

图 9 工厂污水处理设备

不同场景的水污染问题存在显著差异，工业废水的重金属、有机物超标，农村污水的分散式排放，市政污水的复杂成分，都需要定制化的处理方案。这一发现让团队对水污染检测的“全链条思维”有了更深入的思考：检测不仅仅是获取数据，更是为后续处理提供精准依据。如果检测数据无法精准反映不同场景的污染特征，后续的处理设备便难以发挥最大效能。因此，团队研发的高光谱无人船系统需要进一步强化场景适配能力，针对不同污染类型优化检测算法，让数据更具针对性。同时，水污染治理是一项系统工程，检测技术需要与处理设备、治理方案形成闭环。

未来，我们希望通过技术输出与合作，将检测数据与处理设备的运行参数联动，实现“检测-分析-处理”的智能化协同，让每一份检测数据都能转化为治理效能，真正做到精准施策、科学治水。

河北调研：创新环保一体随行

公司为实践团详细解答了关于检测设备研发、市场需求、行业发展等方面的问题，清晰勾勒出当下环保检测设备领域的真实发展图景，也为团队的科创研究指明了关键方向。

现阶段市场上的主流检测设备，具备主动、精准污染源追溯功能的产品寥寥无几，溯源相关的技术和产品整体尚未发展成熟，难以满足实际的污染溯源需求。其中最突出的痛点是针对城市集中污水管网的溯源难题，管网线路复杂、排污节点多，一旦出现企业偷排、漏排情况，很难快速、精准定位具体的偷排对象和排污点位，给后续的环保监管和污染治理带来极大阻碍。

图 10 团队成员实地考察

HJ212-2025 新标准刚刚落地执行，行业内对检测设备的需求暂时还未出现明显的变化，现阶段客户的需求仍以满足基础的水质指标检测、数据实时上传等传统需求为主。虽然新标准对数据可追溯性提出了相关要求，但市场和行业端还处于适应和过渡阶段，数据可追溯性相关的新需求尚未成为市场主流，后续的需求变化仍需观察市场的落地推进情况。

此次调研交流，让 “智溯清源，净界未来” 实践团队对环保检测设备行业的市场现状、技术痛点与发展需求有了更为直观且深入的认识，企业负责人对行业趋势和技术痛点的专业分析，为团队的污水智能检测与溯源系统科创研究提供了关键的研发方向和实践参考。实践团成员对企业的细致解答与热情分享表达了诚挚感谢，并期待未来能与公司开展深度技术合作，携手推动环保检测设备的智能化升级，以技术创新助力生态环境保护，为绿色发展贡献青春力量。

图 11 团队成员与公司负责人合影

从智能监测技术的创新探索，到一线治污痛点的深度洞察，再到设备赋能治理的实践启发，四次调研让我们的思考不断沉淀、深化。调研团成员愈发清晰地认识到，水污染检测技术的发展，既要仰望星空搞创新，也要脚踏实地接地气。未来，我们将以此次调研成果为基石，持续优化高光谱深度学习无人船溯源系统，在保证技术可靠性的基础上，强化场景适配性与成本可控性，深化产学研合作，让技术真正服务于污染治理一线，为构建水清岸绿的生态家园注入源源不断的科技力量。