今天(6月5日)是世界環(huán)境日。中國科協(xié)生態(tài)環(huán)境產學聯(lián)合體發(fā)布了2025年度中國生態(tài)環(huán)境十大科技進展。全球風光電力系統(tǒng)氣候適應與韌性提升策略、森林生物多樣性維持的新空間機制、氣候變化對湖泊生態(tài)環(huán)境的影響機制等十項生態(tài)環(huán)境科技進展上榜,展現(xiàn)我國生態(tài)環(huán)境科技領域前沿發(fā)展動態(tài)。
空氣凈化新科技 優(yōu)化地鐵出行“微環(huán)境”
今年環(huán)境日的主題是“全面綠色轉型,共建美麗中國”。綠色轉型既要依靠制度引領和全民參與,也離不開現(xiàn)代科學技術作為硬核支撐。
地鐵系統(tǒng)的空氣質量一直受到廣泛關注。地下空間相對密閉不通風,車輪碾磨軌道揚起的粉塵、客流高峰時大量人員聚集帶來的空氣污濁,是全球地鐵運維中長期面臨的治理難題。

北京地鐵聯(lián)動科研院所與科創(chuàng)企業(yè)合力攻堅,打磨出一套智慧空氣凈化系統(tǒng),現(xiàn)已落地多條線路站點。記者走進地鐵空調機房實地探訪,看到整套系統(tǒng)如同一張細密的防護網(wǎng),在外源空氣送入站內前提前把關。依托靜電吸附技術,粉塵雜物、細小的PM2.5顆粒物全被牢牢攔下,從源頭保障站內空氣潔凈。

傳統(tǒng)的靜電除塵技術依靠靜電捕捉粉塵,可粉塵越積越厚,灰塵囤積過多時還會放電,導致設備瞬間喪失吸塵效果,只能依靠人工頻繁拆機清掃。北京地鐵聯(lián)合技術團隊依托大數(shù)據(jù)反復試驗,研發(fā)了搭載智能芯片的自適應調壓系統(tǒng)。芯片實時靈活調控工作電壓,即使極板積滿厚厚粉塵,設備依然可以持續(xù)高效過濾凈化空氣。

靜電除塵項目工程師 徐飛來:經(jīng)過我們這個設備過濾以后,它也保證了我們空調保冷劑的一個潔凈度,空調的風管的一個潔凈度以及風機的潔凈度,不但提升了空氣質量,然后也節(jié)省了我們空調維保人員的工作量。

目前,新一代智慧除塵技術已經(jīng)通過相關的國家標準測試,并通過北京市新技術新產品認證、首臺套認證。未來,這套解決方案還可適配更多不同的地下密閉空間,持續(xù)優(yōu)化封閉空間的空氣環(huán)境。
AI賦能動物種群監(jiān)測 大幅降低人力成本
動物種群監(jiān)測是生態(tài)環(huán)境的“體檢儀”,根據(jù)動物種群數(shù)量、分布、活動的變化,可以為相關生態(tài)修復、污染排查、生物多樣性保護等政策制定提供重要依據(jù)。相比過去動用大量人力進行監(jiān)測,近年來,AI監(jiān)測系統(tǒng)正不斷為動物種群監(jiān)測工作賦能。
海珠濕地是廣州的城市“綠心”,占地1100公頃,生活著207種鳥類。為了更好地保護這片鳥類的家園,科研人員給濕地裝上了一套“AI鳥臉識別系統(tǒng)”。

廣州市海珠區(qū)濕地保護開發(fā)中心工程師 范存祥:這套系統(tǒng)的“眼睛”,就是我們園區(qū)分布的35根智慧監(jiān)控桿。這些智慧監(jiān)控桿24小時工作,不停傳輸影像和聲音資料到后臺、到AI的大腦。AI大腦就像一位專業(yè)的鳥類分析專家,及時匯總、分析鳥類的種類和數(shù)量。它還可以登記,進行歸檔,形成統(tǒng)計表。
除了識別鳥的種類,這套系統(tǒng)一旦發(fā)現(xiàn)沒見過的鳥類物種,還會立刻提醒管理人員,并且鎖定它的位置。

廣州市海珠區(qū)濕地保護開發(fā)中心工程師 范存祥:2024年的時候,我們在就這根監(jiān)測桿發(fā)現(xiàn)了一個異常記錄,登記到一只東方白鸛,我們這里從來沒有發(fā)現(xiàn)過東方白鸛,我們就把這個影像資料發(fā)給了科學院動物研究所。以前如果看到一只鳥在一個點,等我們請到專業(yè)老師過來之后,這只鳥都不知道已經(jīng)飛到哪里去了。
系統(tǒng)每天記錄的鳥類數(shù)據(jù),相當于濕地的“體檢報告”,管理人員可以根據(jù)鳥的增減變化,及時調整水位、修復棲息地。

廣州市海珠區(qū)濕地保護開發(fā)中心工程師 范存祥:無論是鳥的種類也好、數(shù)量也好、種群也好,它都會其實有一個波動變化。那這個變化,和它的上下游的生物鏈是密切相關的。那這樣的話,我們就可以做出對棲息地的管理,我們對水位的調控,包括我們對很多微生境的改造,有一個科學依據(jù)。

在青海,藏羚羊作為三江源生態(tài)系統(tǒng)的旗艦物種,其遷徙規(guī)律、種群數(shù)量直接反映區(qū)域生態(tài)完整性與生態(tài)平衡狀況。每年四月至五月,藏羚羊都會開啟一年一度的生命遷徙之旅。今年遷徙季,中國科學院西北高原生物研究所的科研團隊駐守可可西里五道梁保護站,搭建了AI智能監(jiān)測系統(tǒng)+全天候視頻追蹤立體化監(jiān)測網(wǎng)絡。

中國科學院西北高原生物研究所 研究員 連新明:我們希望通過AI智能監(jiān)測和全天候的追蹤,可以實時掌握藏羚羊的遷徙峰值、行進路線和停留規(guī)律,我們能夠動態(tài)調整青藏公路、鐵路動物通道的管控方案,精準預判羊群穿越交通干線的時段,聯(lián)動管護人員做好交通疏導、臨時管控,最大限度減少人為干擾和路撞風險。
系統(tǒng)記錄的藏羚羊遷徙時序數(shù)據(jù),也為科研人員研判可可西里地區(qū)植被、水源涵養(yǎng)等情況提供了助力。

中國科學院西北高原生物研究所 研究員 連新明:相較于傳統(tǒng)人工觀測,智能監(jiān)測體系有效突破高原天氣多變、晝夜溫差大、巡查視野受限等惡劣條件制約,不漏過每一群遷徙藏羚羊的動態(tài),為科學管控提供精準的數(shù)據(jù)支撐。
水質測“指紋” 這項科技精準鎖定污染源
水環(huán)境污染一直是生態(tài)環(huán)境治理工作中的重點難點。傳統(tǒng)水污染治理中,“知道污染存在卻找不到源頭”的困境長期制約監(jiān)管效能。而如今,一項水質熒光指紋技術,正助力破解這一難題。
作為長江流域的重要支流,四川成都溫江地處岷江中上游,其水質好壞直接影響下游,區(qū)域水質安全至關重要。在溫江大朗堰的水污染預警溯源在線站點,記者看到,綜合監(jiān)管平臺正在對該流域的水質進行實時監(jiān)測。一旦監(jiān)測站捕捉到水質異常,系統(tǒng)可以快速將實時信號與數(shù)據(jù)庫比對,鎖定疑似污染來源。

成都市溫江生態(tài)環(huán)境局水生態(tài)環(huán)境科負責人 熊曉燕:對一些區(qū)上的水重點排污單位,對它們的產污的各個環(huán)節(jié)都進行了廢水的采集,通過分析形成了它獨有的一個光譜圖,相當于就是它的一個“指紋”。在河水發(fā)生異常的時候,如果它的相似度又很高,我們會懷疑到它的污水是不是排入下河了,就會更精準地去找到那個污染源。
目前,溫江已在楊柳河、大朗堰等關鍵流域布設了水污染預警溯源在線站,監(jiān)測溫江主要河流12個斷面。

據(jù)了解,該項技術已在我國27個省級行政區(qū)推廣應用,覆蓋水源地保護、水污染應急溯源、城市水安全保障等多個關鍵場景,作業(yè)方式也從固定站點值守延伸至移動式機動排查。在江蘇蘇州環(huán)太湖沿線,一輛水污染移動溯源實驗室的作業(yè)車正常態(tài)化巡檢。工作人員在河湖邊采集水樣后,隨即送入移動實驗室中開展檢測分析,幾分鐘的時間便可出具完整的溯源分析結果。

清華蘇州環(huán)境創(chuàng)新研究院科研人員 胡遠:以往我們在現(xiàn)場采了樣寄回實驗室,需要2~3天的時間。有了溯源車,我們現(xiàn)場采樣到實驗室,只需要8分鐘就完成單次的一個測試溯源分析,協(xié)助我們快速鎖定污染源。
(總臺央視記者 張春玲 劉剛 趙菁 毛保武 徐大為)