作者:荆淮侨 来源: 中国科学报 发布时间:2022-1-20
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中科院精密测量科学与技术创新研究院等
开发面源污染径流实时在线监测新方法

 

本报讯(见习记者荆淮侨)近期,中科院精密测量科学与技术创新研究院杜耘课题组联合中国农科院农业资源与农业区划研究所、北京航空航天大学等的科研人员,在径流总氮(TN)实时在线监测技术方面取得新进展。相关研究发表于《水研究》。

研究团队重点面向面源污染径流水体,基于指标之间的生物、物理和化学关联,解析传感器可测的水量水质常规指标(如电导率、氧化还原电位、pH值、温度、氨氮、硝氮等)与TN浓度之间的定量关系;通过判定系数、准确度、平均相对误差以及对缺失数据的容忍度等多项指标进行算法优选,确定极端决策树(ETR)为TN反演最佳算法;在此基础上开发了基于多源传感器及智能算法的TN高频监测技术。

结果表明,新方法可实现径流TN分钟级(小于5分钟)监测;在田间出口、沟渠等相似背景环境下,反演精度高;结合均值填补算法,实现部分变量缺失条件下的TN反演,弥补了野外传感器损坏导致的数据异常等问题,提高了技术适应性。

科研人员介绍,TN实时高频监测技术将传感器“快速检测”和智能算法“数据处理”的优势相结合,数据获取稳定、监测频率高、精度高,不受云雨、夜间天况限制,且适用于沟塘等小微水体,可为面源污染的应急预警和精准溯源提供重要的技术支持。团队依托上述成果自主研制了可调式、下沉式多参数地表径流监测装备,并在江西、河南、湖北等地推广应用。

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.watres.2021.117992

《中国科学报》 (2022-01-20 第3版 综合)
 
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