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环境保护与环境监测研究
Research on Environmental Protection and Monitoring

（二）中国环境监测技术的发展展望
在环境监测技术与设备方面，中国的技术创新能力正逐步加强，技术储备和
潜力较大，但国产高端环境监测技术设备明显偏少。因此，提高自主创新能力，

加强颠覆性技术的超前布局，是当前十分迫切的战略任务。针对中国经济社会发
展的战略需求，研究开发环境监测领域新一代颠覆性技术，将会有效提升中国生
态环境综合监测能力，推动环保产业快速发展。环境监测技术主要由物理、光学、
信息、电子、材料、化学等众多学科交叉融合而成，在相关领域颠覆性技术发展

突破的基础上，气、水、土等单项监测和综合监测技术水平将会得到迅速提升，
从而产生对环境科学研究与业务化监测有重要影响的颠覆性环境监测技术，以下
列举出四项可能的颠覆性技术方向。
1. 基于大数据融合的多介质环境与生态系统感知技术

大数据、物联网、云计算等新一代信息技术的突破发展，为环保信息化建设
注入了新的活力。该技术主要利用智能多元化环境传感器、深度挖掘和模型分析、
智能管理决策和信息技术等创新，通过大规模的系统应用和大数据服务，使环境
管理从粗放型向精细化、精准化转变，从被动响应向主动预见转变，从经验判断

向大数据科学决策转变，真正形成源头防控、过程监管、综合治理、全民共治的
环境管理闭环，从而实现从“数字环保”向“智慧环保”的跨越。
2. 基于新材料与器件的微型智能化环境要素传感技术
新材料、新型器件等领域的技术突破，有望为环境监测技术带来革命性突破

或现有仪器性能的极大提升，实现微型化、智能化的环境要素传感监测。比如，
基于胶体量子点纳米材料，可以制作微型光谱仪，能将原本几万美元的成本降至
几美元，从而带来基于光谱分析原理的环境监测技术的重大突破。基于微机电系
统（MEMS），有望实现气溶胶质量浓度与粒径谱分布的高灵敏度测量。

3. 基于光谱、质谱的环境痕量污染物快速在线监测技术
基于光谱、质谱技术的高端环境监测仪器能够为环境部门在解决复杂污染问
题、有效控制污染源、节能减排、应对环境变化等方面提供有效的技术支撑。比
如，在高分辨率紫外—可见成像光谱测量、质谱分析模块突破的基础上，有望实

现全挥发性有机物、重金属、超细颗粒物全化学组分等痕量环境污染物的高灵敏、
高时间分辨率探测，满足现代环境科学研究和业务化监测需要，形成较大规模的
高端环境监测仪器产业。

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