十亿分之一克水体污染物1分钟“揪出”

　　这一创新成果首次实现对流动水体中高风险抗生素、农药残留等新发污染物的实时、在线、动态监测。相关研究成果已发表于《聚集体》《分析化学》《美国化学会材料快报》等国际权威期刊，并获得2项国家发明专利授权。

　　破解多项技术难题

　　面源污染作为非点源污染的主要形式，具有分散性、隐蔽性和复杂性等特点，其监测治理长期面临技术挑战。

　　质标所研究员、博士生导师程劼带领团队，针对流动水体中污染物种类多、含量低、干扰物多等难点，在材料、技术和装备领域实现三重突破。

　　“我们开发出具有分子识别与信号增强功能的纳米复合材料，能够同时捕获多类污染物。相比传统吸附剂，新材料稳定性提升5倍以上，显着提高了对污染物的传感性能。这种材料可实现对水体中的抗生素、农药残留等痕量污染物的高效富集与‘分子指纹’信号增强，可作为后续进行高灵敏传感分析的基础功能材料。”程劼说。

　　在多靶标动态识别技术方面，团队结合人工智能算法，系统实现了对3类9种农药（包括有机磷类、烟碱类、苯并咪唑类）和3类10种抗生素（涵盖喹诺酮类、四环素类、磺胺类）的特异性识别与同步检测。检测灵敏度达到纳克／毫升级（ng／mL），相当于在1毫升水中检测出十亿分之一克的污染物，且响应时间缩短至1分钟以内。这一技术突破解决了多类多种污染物同时动态识别的难题，为实现实时预警监测提供了有力的技术支撑。

　　“通过采用物联网技术，集成自动采样、预处理、传感分析等模块，监测系统实现连续180天无人值守稳定运行。系统运维成本降低70%，显着提升了监测效率。全自动设计使得系统可在河流、沟渠、养殖塘等复杂水文环境中稳定运行，耐受零下20摄氏度至50摄氏度的极端温度，防腐蚀设计更使其适用于高盐度水域。”程劼说。