全国首个污染源智慧监测实验室近日在深圳完成试运行并顺利通过验收,目前已经具备常态化运行条件,并为后续申请CMA资质奠定基础。与传统人工实验室相比,该实验室采用“黑灯实验室”运行理念,借助机械臂、自动化分析设备及智能管理系统,实现从样品接收、扫码建档、开盖混匀,到检测分析、质量控制、数据上传等环节的自动化运行,检测人员基本无需直接接触废水样品。
该项目由深圳市生态环境监测站建设,主要针对传统污染源手工监测存在的工作效率、人员安全以及数据追溯等问题进行技术升级。深圳制造业规模较大,污染源监测需求较为集中,基层监测工作压力也相对突出。为提升监测效率,项目建设过程中坚持需求导向,并充分利用已有设备资源,通过智能化改造和设备集成,探索更加符合基层实际情况的智慧监测方案。
目前,实验室重点开展污染源废水中氨氮、总磷、总氮、氰化物、挥发酚以及阴离子表面活性剂六项常用监管指标检测。其中,部分检测项目通过对原有流动注射分析仪进行智能升级完成,其他项目则采用全自动分析设备,并利用轨道输送和机器人协作实现样品自动流转。按照设计要求,单个项目每天可检测不少于50个样品,试运行结果显示系统能够稳定达到设计能力。
在智能化改造方面,实验室建立了自动前处理、设备联动、样品追踪和数字质控等多项功能。针对高浊度、高色度等复杂水样,智能前处理系统能够自动选择相应处理方案,在提升检测准确性的同时缩短分析时间,并降低耗材使用成本。通过对既有设备进行跨品牌集成,也进一步提高了设备利用率,减少新增设备采购投入。
样品管理方面,实验室建立扫码建档、位置锁定和***控制跟踪等多级追溯机制,使样品从进入实验室到最终生成报告均能够进行信息查询。同时,采用以单个样品为调度单位的流式进样方式,减少传统批量检测带来的等待时间,提高整体检测效率。配套信息系统则覆盖样品登记、任务分配、样品流转、数据采集、AI质量控制、报告生成及异常预警等环节,实现污染源检测全过程数字化管理。
试运行阶段,实验室通过性能验证、实际样品比对、连续压力测试等方式,对系统稳定性和检测准确性进行了全面检验。结果显示,六项检测指标的标准曲线相关系数均达到较高水平,平行样精密度和质控结果符合相关要求;与实际废水样品开展人工检测结果比对时,自动化系统也表现出良好的一致性。在连续满负荷运行测试中,设备整体运行稳定,相关记录和资料按照CMA及ISO/IEC 17025要求进行管理。
下一阶段,该实验室将继续推进检测项目扩项及CMA资质认定,并加强与科研机构、相关企业之间的技术合作,推动智慧监测关键技术研发和成果应用。作为粤港澳大湾区生态环境监测领域的一项创新探索,其建设经验也有望为污染源监测自动化、数字化和智能化发展提供新的实践参考。