全天不打烊，關(guān)燈也能測水質(zhì)！嶗山“黑燈實驗室”火到全國

無需人工值守，關(guān)燈也能精準測水質(zhì)——水樣自動流轉(zhuǎn)、數(shù)據(jù)自動上傳……這一科技感十足的場景，正發(fā)生在青島市生態(tài)環(huán)境局嶗山分局。作為全省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)首個全自動智能實驗室，這里憑借AI系統(tǒng)、仿生機械手與軌道機器人全天候作業(yè)，被形象地稱為“黑燈實驗室”。近日，嶗山依托這一創(chuàng)新實踐形成的智慧監(jiān)測經(jīng)驗，在由中國環(huán)境新聞工作者協(xié)會主辦的“AI+引領(lǐng)環(huán)境監(jiān)測”全國環(huán)境新聞茶座上正式推廣，為基層生態(tài)監(jiān)管提供可復制樣板。

現(xiàn)場探訪

軌道機器人精準送水樣

4月16日，記者來到位于嶗山區(qū)銀川東路附近的市生態(tài)環(huán)境局嶗山分局，四樓的全自動智能實驗室里二十余臺分析儀器有序排列。“這些儀器包括高錳酸鹽指數(shù)自動分析儀、化學需氧量自動分析儀、總磷自動分析儀等，可以對水質(zhì)進行不同項目的‘體檢’。”市生態(tài)環(huán)境局嶗山分局監(jiān)控中心負責人許寶森介紹，該智能實驗室整合了17臺先進監(jiān)測儀器，可對32項水質(zhì)指標實現(xiàn)全自動分析。在國內(nèi)首家引入軌道機器人傳送樣品、多位并行設計及開放式智能網(wǎng)關(guān)，大幅提升了檢測通量與分析效率。實驗室集成了光譜、質(zhì)譜、色譜等檢測技術(shù)，能夠全過程智能識別、實時采集關(guān)鍵要素，確保數(shù)據(jù)可追溯、誤差低、抗干擾能力強。

“黑燈實驗室”可以24小時不打烊運行

在實驗室分析員盧立猛的操作下，一瓶采集而來的水樣被放入容器中。隨著電腦端指令下達，仿生機械手隨即啟動：它輕輕轉(zhuǎn)動手臂，精準抓取水樣，按規(guī)范擰開瓶蓋，將瓶身置于指定位置。對面另一臺仿生機械手則抓取空試管放入指定區(qū)域，水樣自動被抽取并注入試管。達到分析所需劑量后，試管由機械手沿軌道送入指定設備，自動開始分析所需污染物含量。“這套行云流水的操作背后，是我們打造的精細化管理系統(tǒng)。”青島市生態(tài)環(huán)境綜合行政執(zhí)法支隊嶗山大隊副大隊長賈智海告訴記者，每次采樣人員出發(fā)前，都會在系統(tǒng)內(nèi)為每個采樣瓶生成專屬二維碼。仿生機械臂操作時掃碼即可獲取分析指令，確保數(shù)據(jù)準確無誤。

破解痛點

不懼黑燈全天候不停作業(yè)

機器人不知疲倦，可以全天候運轉(zhuǎn)。賈智海告訴記者，全自動智能實驗室的誕生，背后完全是急切的現(xiàn)實需求。作為青島重要生態(tài)屏障，嶗山坐擁山、海、河、灣、濕地等優(yōu)質(zhì)生態(tài)資源，生態(tài)保護責任重大。涉水、涉氣、涉土、涉海等監(jiān)測要素齊全，年度監(jiān)測數(shù)據(jù)超萬條，而基層監(jiān)測人員僅6人。如果仍舊停留在傳統(tǒng)監(jiān)測分析模式上，不僅面臨監(jiān)測任務重、人員力量少、跑斷腿、效率低等難題，還會出現(xiàn)數(shù)據(jù)分散、系統(tǒng)割裂，進而形成“數(shù)據(jù)孤島”。此外，還會導致執(zhí)法被動響應，發(fā)現(xiàn)難、取證難、不精準等問題。

分析結(jié)果一鍵生成報告

實驗室將工作人員從繁瑣的重復性體力勞動中解放出來，使其能更專注于數(shù)據(jù)深度分析、報告解讀和環(huán)境決策支持等更高價值的核心工作，構(gòu)建了“機器負責精準操作、人才專注分析決策”的高效協(xié)同新模式，實現(xiàn)了人力資源優(yōu)化配置和監(jiān)測效能最大化。

嶗山區(qū)有17條命名河流、17個飲用水源地、20余處農(nóng)村生活污水處理模塊，涉水監(jiān)測任務繁重。“尤其是汛期降雨增多，監(jiān)測分析任務較平時明顯增加。”如今，全自動智能實驗室可實現(xiàn)全鏈自動、數(shù)據(jù)自動上傳，監(jiān)測效率提升2到4倍，日均監(jiān)測量提升3倍，人力成本節(jié)約80%以上。賈智海表示，監(jiān)測報告出具時間從傳統(tǒng)的數(shù)天大幅縮短至數(shù)小時。實驗室全流程踐行“瓶樣有編碼、操作有記錄、過程可追溯”原則，內(nèi)置質(zhì)量控制體系可實時監(jiān)控實驗過程，對異常數(shù)據(jù)實現(xiàn)秒級預警，最大限度排除人為誤差，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性、可靠性與公正性，為污染物精準溯源提供了堅實保障。

該實驗室深度融合物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等前沿技術(shù)，給水環(huán)境監(jiān)測安上了一套“智慧大腦+自動手腳”。其強大的檢測能力，為嶗山區(qū)打好污染防治攻堅戰(zhàn)、開展水環(huán)境精細化管理、治理黑臭水體以及應對突發(fā)環(huán)境事件，提供了前所未有的技術(shù)支撐。初步投入使用以來，吸引了全國同行“圍觀”：生態(tài)環(huán)境部相關(guān)司局工作人員、山東省生態(tài)環(huán)境廳、吉林省生態(tài)環(huán)境廳、陜西省環(huán)境監(jiān)測中心站、棗莊市環(huán)境監(jiān)測站等部門紛紛前來參觀“取經(jīng)”。

數(shù)智賦能

智慧監(jiān)管成果獲全國認可

市生態(tài)環(huán)境局嶗山分局以數(shù)智化轉(zhuǎn)型為主線，精準聚焦智能監(jiān)測、數(shù)據(jù)融通、智慧監(jiān)管三大關(guān)鍵環(huán)節(jié)，構(gòu)建全要素、全流程、全閉環(huán)的智慧生態(tài)環(huán)境治理新模式。依托已投用的生態(tài)環(huán)境智慧管理平臺，嶗山區(qū)實現(xiàn)“空天地海”四維一體的全域感知與智能識別，環(huán)境監(jiān)管正式從以“人防”為主向以“技防”為主轉(zhuǎn)型，全面提升了生態(tài)環(huán)境治理的數(shù)字化、精準化與協(xié)同化水平。平臺通過“AI+遙感+傳感”協(xié)同技術(shù)，對環(huán)境問題的識別準確率超過85%，監(jiān)測效能較傳統(tǒng)方式提升100%。其創(chuàng)新的“無感執(zhí)法+一企一檔”模式，有效提升了非現(xiàn)場執(zhí)法占比，實現(xiàn)了精準監(jiān)管與優(yōu)化企業(yè)服務的有機結(jié)合。

以“黑燈實驗室”為突破口，嶗山區(qū)創(chuàng)新引入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析技術(shù)，對衛(wèi)星遙感、無人機、無人船、地面站點等全維度感知終端統(tǒng)一編碼、統(tǒng)一接入、統(tǒng)一管理，打破數(shù)據(jù)孤島，實現(xiàn)跨部門、跨領(lǐng)域、跨企業(yè)的全域生態(tài)環(huán)境一體管控。此外，嶗山區(qū)搭建生態(tài)環(huán)境一體化智慧監(jiān)管平臺，覆蓋大氣、水、土壤等十大管控專題，打通“監(jiān)測感知—數(shù)據(jù)分析—預警推送—執(zhí)法響應—閉環(huán)督辦”全鏈條。依托AI算法與大數(shù)據(jù)分析，自動鎖定污染源、智能研判污染路徑、精準生成執(zhí)法依據(jù)，實現(xiàn)從“經(jīng)驗執(zhí)法”向數(shù)據(jù)執(zhí)法、精準執(zhí)法、事前預警的跨越。

經(jīng)過深耕實踐，嶗山智慧生態(tài)監(jiān)管模式成果豐碩：智慧監(jiān)管平臺入選第八屆數(shù)字中國建設峰會優(yōu)秀案例；2025年P(guān)M2.5年均濃度19微克/立方米，首次進入20微克/立方米以內(nèi)，空氣質(zhì)量優(yōu)良率達91%，均為歷史最優(yōu)；獲評國家級生態(tài)文明示范區(qū)；嶗山灣區(qū)入選國家美麗海灣，東岸前海灣區(qū)入選省級美麗海灣；成為全省唯一入選首批全國美麗鄉(xiāng)村先行區(qū)的區(qū)縣。

數(shù)智化不是形象工程，而是解決真問題、釋放真效能、服務真保護。市生態(tài)環(huán)境局嶗山分局主要負責人宋其魯表示，截至2025年，嶗山區(qū)有6處市控以上地表水考核斷面，有7處飲用水水源地。2025年，以上6處市控以上地表水考核斷面水質(zhì)優(yōu)良率，1處城市級、6處“千噸萬人”飲用水水源地水質(zhì)優(yōu)良率均達到100%，順利完成碧水保衛(wèi)戰(zhàn)、冬春季水質(zhì)保障、汛期隱患排查整治等各項目標任務。

下一步，市生態(tài)環(huán)境局嶗山分局將持續(xù)深化數(shù)智賦能，守好嶗山綠水青山，打造可復制、可推廣的基層經(jīng)驗，為建設美麗中國貢獻青島力量。

來源：青島日報社 觀海新聞