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          2. 【壯麗70年奮斗新時代】中關村:僅1/4指甲蓋大小微型光譜傳感芯片能力強 實時在線“揪”出城市河道污染源

            中關村,芯片,

            “這是僅有人指甲蓋1/4大小的微型光譜傳感芯片,采用目前最熱門的納米材料量子點,基于其制備的水質實時在線監測終端,可實現全時段全方位監測水體狀況,并進行污染溯源排查。” 411日,在以“新時代新征程、中關村再啟航”為主題的中關村國家自主創新示范區展示中心,芯視界(北京)科技有限公司相關負責人向科技日報全媒體記者如是介紹。

             

            據了解,位于北京海淀區北部南沙河,長度16公里,流域面積220平方公里,是該區重要的河流生態廊道,也是流向北京東部通州區城市副中心的關鍵景觀河道之一。

            北京海淀區水務局信息化辦公室負責人何思表示,以前,北京海淀南沙河下游水質較差,有機污染嚴重,基本為劣五類。這兩年經過綜合治理,已經達到五類水的標準,但偶爾突發的排污事件還是容易對河道水體造成污染。

            針對以上問題,自2018年初,海淀區水務局聯合中關村自主創新企業芯視界(北京)科技有限公司,在北部重點河道南沙河流域試點,布設監測點位,率先采用國際領先的微型光譜傳感技術,自動、連續采集數據,不添加試劑,有效避免對水體的二次污染,實現對目標水域全時段、全方位的實時監控,同時配套開發建設水質監測管理軟件系統和移動端APP程序。

             

            據了解,量子點光譜傳感器技術是清華大學電子工程系博士生導師鮑捷教授在全球范圍內率先提出,并于20159月將這一成果《基于膠體量子點納米材料的光譜儀》發表于《自然》雜志,得到科學界廣泛關注,被稱為“顛覆性”技術之一。

             

            據芯視界科技公司項目負責人介紹,“海淀區河湖水質監測系統項目”運用微型光譜傳感技術,進行原位、在線的水質監測,通過物聯網技術實現水質信息的快速回傳,使水務管理者通過“城市大腦”指揮中心的監控大屏和手機用戶端,及時、準確掌握河道水質信息。水污染監控物聯網微型終端設備具有實時、便攜、靈活、低功耗、無耗材、無污染等特點。系統運行期間,共完成約數萬頻/次水質檢測數據傳輸,準確反映區域水質情況;快速、準確識別出數次排污過程,從空間和時間上追溯目標水域的排污敏感點位,以及各點的主要排污時段,構建為基于物聯網技術和光譜大數據分析的水質管理信息系統解決方案。

            201812月,“海淀區河湖水質監測系統”建設項目正式啟動,在南沙河上選取14個主河道監測斷面和15個支流(支渠)監測點位,共計布設29套監測設備。截至當前,該項目已完成全部29個監測點位硬件設備的布設,水質監測管理軟件系統的網頁端及手機端APP開發也基本完成。

             

            該項目的建設,可以滿足水務管理人員對水體污染預警、排污溯源的遠程在線監控,簡化了操作流程,賦予了管理需求的實時性;移動端APP便于隨時查看,可直接運用定位系統對排污點進行追蹤。目前該項技術已投入使用,有效報告了南沙河流域多起污染事故預警。   

            未來,隨著量子點光譜傳感器的成功小型化應用,將使得光譜儀器件從實驗室走到百姓日常生活之中,通過將量子點光譜傳感器植入智能手機、便攜設備,或搭載到無人機等設備和平臺上,可以實時實地的進行空氣、水、食品、藥品、化學物質和人體皮膚、血液等多種物質的檢測鑒別和監控,在科研、工業、農業、醫療健康、國防、環境、教育等領域擁有廣闊的應用前景。

            中關村國家自主創新示范區展示中心是中關村創新發展成就向世界集中展示的綠色平臺,是世界了解示范區創新發展的窗口。目前展示的中關村創新成果展以“新時代新征程、中關村再啟航”為主題,璀璨亮相中關村示范區改革突破與前沿創新成果,包括在人工智能、集成電路、大數據與信息安全、新材料、生物健康、智能交通、節能環保與新能源、智能制造、文化科技、軍民融合等領域170余家企業中,最新最亮、最有前景、最具突破性的前沿創新成果340余項。(科技日報全媒體記者華凌攝像

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            責任編輯:于會瑩
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