利用先进传感器和大数据技术 三峡库区水生态安全实现远程监测预警
重庆日报讯 （记者张亦筑）“水华”是三峡库区水环境主要问题之一，过去只能依靠人工采样监测，如今可以实现远程在线监控，并对潜在灾害发出预警预报——4月8日，中科院重庆研究院透露，已研发出三峡库区水生态安全在线感知系统，并搭建水生态感知模拟与可视化推演平台，为三峡水环境安全监控与治理提供重大技术支撑。
“水华”，是指淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象，是水体富营养化的一种特征。三峡库区蓄水后，水库次级支流出现水体富营养化，在其它生态环境因子的综合作用下，局部水域“水华”时有发生。
据了解，过去对水质进行监测，大部分是依靠人工采集到实验室进行测试。虽然，目前一些在线监测设备被采用，但主要还是监测常规的水质指标，无法实现对“水华”提前预警及“水华”成灾后水质实时监控。
在国家水体污染控制与治理科技重大专项“三峡库区水生态环境感知系统及平台业务化运行”课题资助下，中科院重庆研究院联合中国环境科学研究院、中国水利水电科学研究院、上海理工大学、华东理工大学等，从2014年开始针对三峡库区的水环境进行原位监测方案研究，综合运用生物、化学、光学、机械、信号等学科，研发出水生态安全在线感知系统。
据介绍，这个系统包含4个核心传感器（水质综合毒性检测仪、藻毒素原位检测仪、原位藻群细胞观察仪、水体二氧化碳变化速率检测），利用浮标作为各仪器的承载平台，实现库区包括水文、气象、水质、水生态等20余个参数在线监测。
这些监测数据远程传输到中科院重庆研究院水生态感知模拟与可视化推演平台上，借助大数据平台和数据驱动的模型方法，实现敏感区域“水华”暴发强度、暴发面积和未来演变趋势预警预测，方便管理者进行风险应急决策和水质科学管理。
目前，该系统已在三峡库区1个重点监测区（朱衣河-草堂河-梅溪河）和3个局部水体（香溪河、大宁河、小江）实现6个月以上示范运行。
“今后，不仅是监测库区‘水华’等水环境问题，我们还将围绕三峡水库局地气候、地质灾害、农业面源及人群健康等方面进行综合监测和评估，帮助政府机构和企业更加精准、高效、智能地监管生态环境，快速处置应急突发事件。”课题负责人表示。
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据了解，过去对水质进行监测，大部分是依靠人工采集到实验室进行测试。虽然，目前一些在线监测设备被采用，但主要还是监测常规的水质指标，无法实现对“水华”提前预警及“水华”成灾后水质实时监控。
在国家水体污染控制与治理科技重大专项“三峡库区水生态环境感知系统及平台业务化运行”课题资助下，中科院重庆研究院联合中国环境科学研究院、中国水利水电科学研究院、上海理工大学、华东理工大学等，从2014年开始针对三峡库区的水环境进行原位监测方案研究，综合运用生物、化学、光学、机械、信号等学科，研发出水生态安全在线感知系统。
据介绍，这个系统包含4个核心传感器（水质综合毒性检测仪、藻毒素原位检测仪、原位藻群细胞观察仪、水体二氧化碳变化速率检测），利用浮标作为各仪器的承载平台，实现库区包括水文、气象、水质、水生态等20余个参数在线监测。
这些监测数据远程传输到中科院重庆研究院水生态感知模拟与可视化推演平台上，借助大数据平台和数据驱动的模型方法，实现敏感区域“水华”暴发强度、暴发面积和未来演变趋势预警预测，方便管理者进行风险应急决策和水质科学管理。
目前，该系统已在三峡库区1个重点监测区（朱衣河-草堂河-梅溪河）和3个局部水体（香溪河、大宁河、小江）实现6个月以上示范运行。
“今后，不仅是监测库区‘水华’等水环境问题，我们还将围绕三峡水库局地气候、地质灾害、农业面源及人群健康等方面进行综合监测和评估，帮助政府机构和企业更加精准、高效、智能地监管生态环境，快速处置应急突发事件。”课题负责人表示。
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