13颗卫星、5万点位、AI列装，“十五五”生态环境监测大动作

21世纪经济报道记者卢陶然 李德尚玉 北京报道

“十五五”规划纲要中，美丽中国建设取得新的重大进展成为经济社会发展的主要目标之一，这要求提升监测监管现代化水平。

当前，生态环境监测的“十五五”规划正在加紧编制。4月27日，在生态环境部4月例行新闻发布会上，生态环境部生态环境监测司司长张大伟表示，未来五年，国家监测网络将从3.3万个点位扩容至5万余个，在轨生态环境卫星将达13颗，人工智能正从试点走向规模化列装。此外，“十五五”期间，生态环境部将制定新污染物专项监测方案，力争到2030年覆盖管理名录物质的90%以上。

“群众的诉求在哪，监测的触角就布设到哪。”提及我国生态环境监测网络的布局逻辑，张大伟介绍，从喜马拉雅到万里海疆，从最北端的漠河北极村到最南端的曾母暗沙，都有监测点位“站岗放哨”。要坚持全域覆盖、织密天空地海监测网络。

我国已建成全球规模最大的生态环境监测网络。生态环境部数据显示，截至目前，由生态环境部门直接组织监测的站点已突破3.3万个。

张大伟表示，“十五五”时期，将在巩固现有3.3万个国家网点位基础上，实施新污染物、温室气体、生物多样性等五大网络提升工程，点位扩容至5万余个，实现降碳、减污、扩绿领域全覆盖。在三江源等生态敏感区和京津冀、长三角等重点区域布局一批“一点多能”综合监测站，开展大气、水、生态等多要素协同监测。

具体而言，张大伟介绍，大气方面，设置1618个自动监测站，在京津冀及周边、汾渭平原等区域增设30余个站点；地表水方面，设置3030个监测断面，在170余个中小水体增设200余个断面；地下水方面，设置1958个监测点位，实现地下水资源三级分区全覆盖，并在522个“一区两场”（化工园区、垃圾填埋场和危险废物处置场）增设656个点位；土壤方面，设置3.2万个点位，基本覆盖所有县域及主要土壤类型；生态方面，设置214个生态质量综合监测站和1.64万个样地，覆盖森林、草地等八大生态系统；海洋方面，设置1411个监测点位，实现全部283个海湾和27个油气区全覆盖，并在南海海域加密布设。

张大伟表示，在构建国家网“大动脉”的同时，指导地方结合区位特征、资源禀赋与产业布局织密监测的“毛细血管”。推动空气监测向人口密集或污染较重的区县、乡镇下沉，地表水断面向三四级支流和小微水体延伸。

4月17日，我国成功发射高精度温室气体综合探测卫星。张大伟介绍，该卫星搭载了激光雷达、高光谱温室气体监测仪等5台先进载荷，在国际上首次实现了温室气体主被动协同探测，能对全球主要温室气体和气态污染物开展大范围、高精度监测。

张大伟表示，“十五五”时期还将研制发射6颗生态环境卫星，配套建设30个地面验证站，将国产卫星主要数据产品精度提升至80%以上。到“十五五”末，将实现13颗生态环境卫星组网运行、全国数千架无人机协同监测，大幅提升从高空到近地的立体监测水平。

张大伟指出，目前，生态环境部作为牵头用户，已有8颗环境和大气系列卫星在轨运行，还可统筹调用140余颗民商卫星数据资源。这些卫星搭载了多光谱、高光谱、雷达等多类型先进载荷，共同搭建起守护绿水青山的“太空天眼”。

相较于地面监测，这套天眼系统兼具三大优势。一是大范围。依托多光谱载荷技术，每两个月即可对全国330万平方公里自然保护地、生态保护红线等重要生态空间，开展一次全覆盖体检；每季度对2.1万公里大陆海岸线及10万平方公里海岸带临近海域扫描一遍，及时发现人为破坏、违规占用重要生态空间等问题线索。

二是高精度。利用高光谱卫星，精细化识别大气成分，定量监测臭氧、二氧化氮、甲醛等多种痕量气体浓度，更好支撑大气污染防治。此外，还能在全球范围内，精准识别油气田、煤矿、垃圾填埋场的甲烷泄漏，直接溯源至具体排放设施。

三是全天候。星载雷达不依赖光源、不受恶劣天气限制，可以实现全天候监测。利用星载激光雷达，在沙尘天气过程中，不仅能追踪沙尘的传输路径，还可以垂直探测到沙尘从地面到高空的立体分布情况。利用星载合成孔径雷达，可以实现对海上溢油、浒苔等突发环境事件的全天候快速监测，为应急处置提供及时支撑。

当前，人工智能正加速融入各行业。张大伟介绍，生态环境监测领域应用场景多、现实需求强，是新技术赋能的重要阵地，要立足实际需求，务实推进应用，确保用得上、用得好。

近年来，生态环境部以科技体制改革为契机，依托京津冀环境综合治理国家科技重大专项，系统布局监测科技创新，推动新技术与监测业务从简单叠加走向深度融合。

“目前，50余项关键技术取得阶段性进展，主要集中在技术装备和模型算法两个方面。”张大伟表示，在技术装备方面，聚焦智能无人、新型感知和自主可控方向；在模型算法方面，依托国产卫星数据自动化处理及AI遥感解译系统，生态破坏、固废倾倒、污染源异常排放等问题识别效率成倍提升，建成行业高质量数据库，持续迭代开发监测大模型、41个业务智能体及170余项算法。

张大伟介绍，围绕京津冀重大专项“感知网”总承任务，生态环境部构建管理与技术“双线”机制，实施全生命周期研发管理，涵盖5大主流程、26类子流程，确保方向不偏、技术落地。同时，摸排265项技术难点堵点，聚焦监测精度、时效性、国产化率等核心目标，精准拆解4类300余项关键技术。生态环境部还联合80余家高校、科研院所及龙头企业，打造“集中突破、敏捷迭代、快速应用”的研发模式，确保科研发力对准业务急需。

“建好中试验证平台，推动新技术在真实场景中充分测试、打磨定型；用好政策组合拳，推动首台（套）等产业扶持政策落地见效；开通标准快车道，同步研制100余项数智化标准规范、技术指南。”张大伟表示，生态环境部通过平台搭桥、政策助力、标准引领，切实推动科技成果从“样品”转化为“产品”、从“产品”升级为“产业”。

监测技术方面重在数智赋能、迭代升级。张大伟表示，“十五五”期间，将在全国布局10个左右综合性“黑灯实验室”，推进3000余个水气自动站数智化改造，部署百余个业务智能体。力争到2030年，国家网重点业务领域人工参与度降低70%、效率提升5倍以上。同时，鼓励和支持各地结合污染溯源、非现场监管、预警应急等需求，创新特色智慧应用场景。

今年年底前，生态环境部将率先在京津冀区域完成约250个水气站房数智化改造，迈出“感知网”成果列装的第一步。后续，将稳妥有序向全国推广成熟技术。

建网是基础，管网是关键，用网是目的。

张大伟强调，在监测管理方面，将坚持规范运行，提升一体化管理效能。将建立“1+7+N”国家网运行管理机制：“1”即建设1个国家级天空地海一体化管理平台，实施统一指挥与统筹调度；“7”即建设七大区域管理平台，负责区域内数据生产与质量管控；“N”即国家网数万个监测点位，负责一线环境数据采集。通过该模式，实现天空地海监测任务统一管理、分区落实，全面提高网络运行效能。

此外，推进国家网与地方网深度融合，打造统一规范、高效联动的全国“一张网”。张大伟介绍，生态环境部将指导各地严格执行统一标准规范，健全质量管理体系，确保监测数据真实、准确、可比；强化地方网点位备案与数据联网，深化综合关联分析。

“目前，全国已有约2.5万个地方站点数据与国家联网。”张大伟表示，将充分挖掘数据价值，为生态环境持续改善提供坚实支撑，切实守护好人民群众的生态环境福祉。

此外，在监测支撑方面，重在发现问题、预警风险。张大伟表示，在全面客观评价生态环境质量的同时，生态环境部将把发现问题摆在更加突出的位置。比如，开展固体废物非法倾倒常态化遥感监测，今年第一季度已运用“遥感+AI”技术手段，完成25万平方公里重点区域的排查。指导重金属污染问题突出地区，建立从风险源到饮用水源地的全链条预警监测体系，统筹建设约2000个水质重金属自动监测系统，守护城乡居民饮用水安全。指导地方加强对噪声、恶臭、黑臭水体等群众家门口环境问题的监督监测；对已整治的城市黑臭水体全部纳入监督监测范围，防止“返黑返臭”。

“十五五”规划纲要明确提出，深入推进新污染物治理，建立持久性有机污染物、内分泌干扰物、抗生素、微塑料等协同治理和风险管控体系。

张大伟介绍，新污染物是一类化学物质的统称，通常具有环境持久性、生物累积性和生物毒性等特点。它的“新”，是指新近发现或者尚未得到有效管控，主要是相对于PM2.5、氨氮等常规污染物来说的。目前最受关注的主要是四大类：持久性有机污染物、内分泌干扰物、抗生素和微塑料。这类物质“隐蔽性强”，当前治理的痛点在于“看不清、找不准”。

与常规污染物相比，新污染物监测难在“三个特别”。张大伟指出，一是种类特别多。我国化学物质名录收录了4.7万余种物质，初步筛查出高风险的1000余种，目前纳入管理名录的有200余种，这是常规监测指标数量的几十倍。

二是浓度特别低。不少物质含量低至ppt级（万亿分之一），相当于在20个标准泳池的水里，找出仅仅1滴墨水，对仪器精度和人员技术都是极大的考验。

三是成本特别高。样品常需浓缩千倍以上，检测周期长，效率仅为常规污染物的1/5甚至更低；监测所需的质谱仪等设备多依赖进口，动辄二三百万元，堪称实验室里“最吞金”的设备。

从国内外新污染物监测规律看，都是由科研起步，向业务化过渡。“十四五”期间，生态环境部研究建立的监测方法已能覆盖管理名录物质的70%以上。从2023年起，连续3年组织试点监测并逐年扩面，在地表水国控断面、工业园区等探索业务化模式。目前，全国已有23个省份初步具备了全氟化合物、酚类化合物等监测能力。

“十五五”期间，生态环境部将制定专项监测方案。张大伟表示，一是完善标准体系。加快方法研发，力争到2030年覆盖管理名录物质的90%以上；加快推进多种全氟化合物、氯化石蜡等标准制修订，强化标准供给。二是开展协同监测。将依托地表水、地下水、近岸海域监测网开展业务化协同监测，对风险点位加密跟踪、精准溯源。同时，组织地方对饮用水源地开展摸底监测，坚决守好人民群众的饮水安全底线。三是提升监测能力。实验室检测是核心环节。将加快推进新污染物前处理“黑灯实验室”建设，实现全流程自动化，让机器多运转、人员少参与，效率预计提升5倍以上。同时，大力推进国产化设备应用，构建国家和流域监测实验室体系，推动各省建成1个特色综合实验室，全面提升各地的新污染物监测硬实力。