点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:“水大夫”张列宇: 靠AI找出污水河的“病因”
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

“水大夫”张列宇: 靠AI找出污水河的“病因”

来源:科技日报2021-11-01 09:56

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  张列宇 受访者供图

  在中国环境科学研究院的主楼前,伫立着一块大石头,上书红色大字“绿水青山就是金山银山”。

  中国环境科学研究院研究员张列宇每次到办公室工作,都会经过这块大石头。

  这块石头提醒他思考读博以来就萦绕心中的问题——如何用科研技术“还人民绿水青山”。

  臭水沟、污水河……这些是张列宇从业12年最常去的地方,他说自己是个“水大夫”,专门诊治“生病”的河湖,已成功“治愈”的80余条黑臭河道就是“已经出院的病人”。

  近期,张列宇参与研发的国内首个人工智能流域监管系统成功上线。这个系统可实时监测四川成都双流区白河96平方公里流域,能实现水质断面超标溯源、预测和智能决策三大功能。

  研发人工智能流域监管系统

  “利用大数据、人工智能、区块链、物联网等先进技术,打造一个智能流域监管系统。”张列宇说,由他负责的首个人工智能流域监管系统示范项目,前不久落户于成都双流区白河流域。

  白河,古称色水,是四川盆地区域一条历史悠久的河流。

  白河曾有一段污水横流、花木难生的“黑历史”。经过治理,如今的它碧波荡漾,引来白鹭纷飞。

  如何守住白河流域的治理成果、让清水绿岸、鱼翔浅底的美景定格?这成为张列宇团队不断思考的课题。

  张列宇作为示范项目总负责人,设计研发出应用大数据、人工智能技术的白河流域监管系统。

  这套系统能够利用较少的传感器对96平方公里流域进行覆盖,在半小时内追溯到超标指标的排放源头;能对流域可能发生的溢流和污染物扩散情况,做出准确度超85%的精准预测;还可根据污染源动态解析和仿真预测结果,与系统承载的571种关键技术知识图谱进行智能匹配,为流域治理科学决策提供辅助和依据。

  在张列宇看来,这个系统除了支撑人力管理、提高流域治理的精准度和科学性,还在培育环保产业、扩大环保服务范围方面具有很大潜力。

  谈到智慧系统,张列宇滔滔不绝。“完成流域监管系统建设后,我们还打算做大气环境监管的智慧系统。”他说。

  心中的曹杨环浜成不竭动力

  张列宇是个土生土长的内蒙古汉子,却机缘巧合同“水”结下不解之缘。

  张列宇笑言,因为家乡水流少,他年少时就打算去南方,“去个河湖多的地方上大学”,没想到就来到了“千湖之省”湖北。他本科在武汉理工大学就读环境工程专业,后来在中国科学院水生生物研究所攻读博士学位。

  读博时,一次治理臭水沟的经历,让张列宇下定决心——“为人民守护绿水青山”。

  17年前,位于上海市普陀区的环形水道曹杨环浜是一条有名的臭水沟:河水发黑、蓝藻肆意繁殖,周围市民深受其苦。

  张列宇和导师为了治理这条河流,吃在河边、睡在河畔,做了无数实践调研和净化实验,最终找到曹杨环浜水体黑臭的污染源并进行了针对性截污。他们用了不到1年时间,便治好了这条河。

  后来,张列宇因治理上海其他地区的河道,机缘巧合路过曹杨环浜。没承想,他竟被一位陌生的上海老太太和老大爷给认出来了。他们热情地对他说:“小伙子,谢谢你治好这条河!”

  张列宇和导师的治水行动,竟都被附近的居民默默看在眼里。

  如今,曹杨环浜从远近闻名的臭水沟变成人们休闲娱乐的乐园,河边垂钓、健身的人络绎不绝。看到这一切,张列宇由衷感到满足。

  “那真是改变我科研生涯和专业认知的事情。”张列宇说,“干1万件事不如老百姓点1个赞。”

  从此,张列宇无论是做科研还是搞成果应用,都会从老百姓的角度出发,思考如何让他们尽可能生活在更好的生态环境之中。

  萦绕心中的曹杨环浜,成了他“治水”的不竭动力。

  走南访北进行水污染溯源研究

  2019年,张列宇及其团队成员因“沉水植被的定向调控”项目获得了北京市科学技术进步一等奖。“获奖倒在其次,项目成果提升了首都的水质,让我深感欣慰。”张列宇说。

  北京市是特大缺水型城市,缺乏自然水体,近87%的河流水体需要用再生水进行补水。

  然而,再生水氮、磷等元素含量较高,容易造成藻类暴发。一旦蓝藻铺满水面,水底的沉水植被就见不到光了。

  沉水植被是位于水层下面营固生存的大型水生植物,对缓解水体富营养化有积极作用,能有效抑制“水质杀手”——蓝藻的生长。可见不到光,沉水植被就没法正常萌发生长。随之,失去“对手”的蓝藻就会疯长,最终导致水体陷入不断恶化的循环中。

  张列宇和团队成员观察到沉水植被与蓝藻的“相克”关系,设法调控沉水植被,使其比蓝藻更早萌发、生长速度更快,努力将水体导向自然生态下的良性循环。

  最终,该项目研究成果有效改善了北京市水体的水环境。

  “大自然中,许多生物都是相生相克的关系,首先我们得发现这个规律,然后在此基础上做应用。只有找准‘病因’,才能更好地解决问题,我们就像‘中医’,从更宏观的角度调控水体,使其走向良性循环。”张列宇说。

  近年来,张列宇走南访北,借助先进技术精细化分析河流水体的污染问题,专注于水污染溯源研究。“在这一块我们做了些探索,比如用DNA和同位素等技术做污染源的溯源判定工作。”他说。

  如果不受疫情影响,张列宇一年会有一半的时间都在外出差。“要想治好水,得当一个‘临床医生’,到水污染现场去调查。”他说。

  张列宇对自己的学生也多次强调:“必须深入一线实地调研,才能出成果。”他要求学生必须到野外进行考察,自己也跑遍了全国大大小小的河流湖泊。

  张列宇最北曾经到过零下四十摄氏度的呼伦湖,湖上的冰一凿开,湖里的鱼捞上来扑腾了几秒便被冻住了。

  “出野外做调研,辛苦是肯定的。水体污染治理要求实践与理论结合,只有实践调研过,才能精准地找到水体污染的‘病因’,进而解决问题,甚至发现新问题。”张列宇说。

  如今,张列宇有了一个新身份——粤港澳大湾区环境创新研究中心负责人、研究员。

  借助这一平台,张列宇决心“啃”成果转化这块“硬骨头”。

  “目前我国很多技术已达到国际领先水平,可是转化率却不高。这是因为企业了解和掌握的技术较少,而科学家则比较关心技术的先进性,有时忽略了技术如何能够服务于市场的问题。”张列宇说,他所带领的团队正致力于将更多技术和商业模式结合起来,搭建企业和科学家之间的“模式”桥梁。

  出野外做调研,辛苦是肯定的。水体污染治理要求实践与理论结合,只有实践调研过,才能精准地找到水体污染的“病因”,进而解决问题,甚至发现新问题。

  中国环境科学研究院研究员 张列宇

  记者 孙 瑜

[ 责编:涂子怡 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 北京通州站正式投用

  • 渝西水资源配置工程全线通水

独家策划

推荐阅读
2024年,中国制造业顶压前行、向新向优,制造强国发展指数与德国和日本处于同一区间,进入全球制造强国第二阵列,成为继美国、德国、日本后第四个迈入全球制造强国行列的国家。
2025-12-31 08:56
突破性成果勾勒出我国高水平科技自立自强的清晰轨迹。
2025-12-31 08:58
“预计元旦期间,我国大部地区降水较弱,但中东部将出现显著降温,南方地区湿冷感明显。
2025-12-31 09:12
12月30日,中国气象局召开新闻发布会,专题发布《全球气象发展报告2025》(以下简称《报告》),呈现2024年全球气象发展态势。
2025-12-31 09:04
北斗三号全球卫星导航系统组网阶段的主要目标是把卫星建好,运行阶段的主要目标则是管好、用好。
2025-12-31 09:03
光明日报北京12月29日电 记者姚亚奇29日从国家林草局获悉,“十四五”期间,我国采取有力措施,加快推进林草种苗振兴,收集保存林草种质资源14.74万份,较“十三五”末增长180%,我国重要乡土树种草种和珍稀濒危林草种质资源得到有效保护。
2025-12-30 09:23
由自然资源部南海生态中心联合相关单位共同编制的《黄岩岛珊瑚礁生态调查报告》29日在京发布。报告基于船舶走航、潜水调查、卫星航空遥感、原位观测等方式,结合历史数据分析,对黄岩岛珊瑚礁生态状况进行了调查评估。
2025-12-30 09:23
松花江畔,风机和光伏正齐齐出力,一端是新能源电力源源不断产出;另一端,化工装置稳定运行,“绿色石油”涌流而出。
2025-12-30 09:37
执行中国第42次南极考察任务的“雪龙”号极地科考破冰船于北京时间29日顺利抵达秦岭站海域,并开展卸货作业。
2025-12-30 09:32
研究人员在火星发现了适合人类探索的浅层水冰的痕迹。研究团队借助高分辨率轨道影像,对火星地貌进行了研究,并在中纬度的亚马孙平原发现了埋藏深度不足1米的冰痕迹。易获取的冰能够让宇航员在火星长期生存与工作期间,制备饮用水、可呼吸的氧气、燃料及其他必需品。
2025-12-30 09:27
截至12月28日,新疆油田2025年二氧化碳注入量突破100万吨,成为我国首个实现年注碳百万吨的油田。”新疆油田公司执行董事、党委书记石道涵介绍,油田年注碳量从2022年的12.6万吨跃升至2025年的100万吨,已累计注入二氧化碳超200万吨。
2025-12-30 09:26
12月26日,我国首个覆盖6种轮状病毒血清型的六价轮状病毒疫苗在湖北武汉完成首剂接种。
2025-12-29 10:23
美国哈佛—史密森尼天体物理中心天文学家利用美国国家航空航天局(NASA)的哈勃空间望远镜,首次观测到围绕年轻恒星运行的迄今最大原行星盘——IRAS 23077+6707。
2025-12-29 10:10
2025年12月27日0时07分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射风云四号C星(03星),卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2025-12-29 10:07
中国科学院空天信息创新研究院研究员王振友团队联合四川省文物考古研究院等机构的科研人员,自主研制了显微时间门控拉曼光谱仪,并利用该仪器对三星堆出土的4块象牙碎片进行无损检测,揭示了象牙在长期地质作用下的老化过程。
2025-12-29 10:01
近期,工信部发布《场景化、图谱化推进重点行业数字化转型的参考指引(2025版)》,聚焦14个重点行业,绘制企业数字化转型“场景导航图。
2025-12-29 09:59
当日,石景山区AI for Science平台正式上线,该平台由枫清科技携手火山引擎联合打造,以AI驱动科研机构与企业的科研效率革新,降低科研门槛。
2025-12-27 20:21
记者25日从国防科技大学获悉,该校磁浮团队近日在磁悬浮试验中,成功在两秒内将吨级试验车加速至700公里/小时。测试速度打破了同类型平台全球纪录,成为全球最快的超导电动磁悬浮试验速度。
2025-12-26 10:08
12月24日,中国科学院重大科技基础设施“载人潜水器与海上作业母船”用户委员会2025年度会议披露:我国“深海勇士”号、“奋斗者”号、“蛟龙”号三大载人潜水器全年完成314次深潜,累计下潜总量达1746次,2026年将向2000次目标稳步迈进。
2025-12-26 10:05
日前,国家自然科学基金委员会在北京召开国家自然科学基金首批重大非共识项目遴选会议,标志着重大非共识项目正式启动试点。国家自然科学基金委员会将深入实施并持续优化重大非共识项目遴选机制,引导广大科研人员聚焦高水平原创性科研工作狠下功夫。
2025-12-26 09:59
加载更多