编者按：

改革者进，创新者强，改革创新者胜。

为创新推进我省生态环境保护事业发展，广东省生态环境厅在全省生态环境系统持续开展“苦干实干、争先创优”活动。全省各级生态环境部门、社会各有关单位和广大企业，在深入打好污染防治攻坚战、服务推动高质量发展、建设美丽广东美好家园的生动实践中，积极探索出许多具有广东特色的创新性解决方案和拓展路径。

《环境》杂志、“广东生态环境”微信公众号继续开展【生态环境创新案例】宣传，集中报道各地各单位的好个案好做法，宣传推广可借鉴可复制的好经验好模式，不断塑造广东生态环境保护事业发展新动能新优势，努力打造人与自然和谐共生的现代化广东样板。

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2023年5月，广东省生态环境监测中心以“精细化点位布设、精准化过程质控、智能化结果评估”为核心的多尺度土壤环境智慧监测关键技术研发及示范应用研究荣获“广东省环境保护科学技术奖”一等奖，广东也成为全国第一个开展精细化省级土壤环境监测网络构建的省份。

从0到1 构建省级监测网络

“水、气都有成熟的监测网络，土壤监测网络也要建起来！”广东省生态环境厅相关负责人在“十三五”初期明确提出了这样的要求，广东省生态环境监测中心随即组织项目组着手开展相关研究。

当时广东省乃至全国土壤环境监测技术较为滞后，已开展的相关“微观”研究难以服务于宏观决策，国外也并无成熟技术可借鉴。“我们需要从0到1、从无到有，自己一点点摸索。”该项目组组长谢志宜如是说。

这项研究的难点有三，一是土壤环境质量受各种因素影响，使得定量布点显得颇有难度；二是土壤环境监测需要人工采样监测，这个过程极易产生误差，难以实现全过程精准质控；三是要建立更为立体的评估模型，需要考虑到可能会影响评估结果的方方面面的因素。

“围绕研究目标，我们决定在多尺度融合点位优化布设技术、全流程精准质量控制技术、多目标土壤环境质量智能评估与预测理论和方法体系三个方面需求技术突破。”项目组思路清晰，始终抓住关键问题，开始了他们如火如荼的攻坚克难之旅。

位于广东省生态环境监测中心的土壤样本库

迎难而上 三大难点逐一攻克

对应土壤环境常规监测的三大难点，就要做到——环境质量“说得清”、数据质量“管得住”、污染趋势“估得准”。

项目组首次将非线性科学的数学分支“分形几何理论”应用于土壤环境监测布点技术研究，研发空间分形点位优化布设方法；通过自举聚合方式集成空间分形法、Cochran经典公式法等进行最优点位密度识别与确定；结合逐级兼容布点，实现省域－市域－县域3种尺度点位的差异化布设与融合，打通了该项研究最大的“难点”，土壤环境质量从此“说得清”。

全流程监测过程中可能存在的误差该如何避免？“我们扩大了采样点有效坐标范围，并利用土壤监测地图的离线功能，使采样人员即使进入没有通讯信号的区域也能精确找到坐标点。”

此外，生态环境部于2019年在广东建立了高标准现代化的土壤样品制备中心。据介绍，该中心业务由广东省生态环境监测中心承担，采集的土壤样本通过中心完成制备与流转，形成了地方采样、集中制样、盲样编码、异地分析的业务工作模式，从而保证了样品制备、流转及测试过程的质量和效率。

影响土壤环境质量的因素实在是太多了，因此设置土壤环境质量评估因子时还需要考虑加入多个方面的内容。为此，项目组构建了“多目标土壤环境质量智能评估与预测方法体系”，实现了区域土壤污染预警、未来趋势预测和决策智能化。

“我们与广东省科学院生态环境与土壤研究所联合攻关，先后建立了‘多维环境大数据源－汇关联解析模型’和‘多目标土壤环境质量智能评估模型’。这两个模型的构建，解决了针对空间异质性和多维环境风险叠加影响下土壤环境质量定量评估的难题。”罗小玲介绍道，“此外，还逐步构建起土壤重金属含量时空预测模型，实现了更精准的土壤重金属含量未来时空格局和演变趋势预测。”

监测人员采集的土壤整段标本

高效智能 AI平台赋能智慧决策

十年磨一剑，一朝试锋芒。最终，研究成果集成相关技术，建成了广东省土壤环境智慧监管平台，实现了业务流程及管理过程的可视化、系统化、标准化、智慧化。

可视化方面，该平台通过多功能摄像、无人机影像、全景影像、GIS地图等可视化技术，实现了对监测过程可视化操作与管理。

系统化方面，则是集成了已有业务系统等不同功能模块，实现了土壤环境全流程监测业务一体化集成和广东省建设用地全生命周期管理。

标准化方面，多尺度融合点位优化布设技术被中国环境监测总站采纳应用于国家《“十三五”土壤环境监测总体方案》，同时《广东省土壤环境点位布设技术规范（试行）》出台，上述技术规范推动了广东省土壤环境质量监测工作的标准化进程。

智慧化方面，实现了多目标协同评估和时空源汇关系同步预测预警。“我们构建了国内生态环境领域首个在典型区域成功预测预警土壤重金属污染情况的模型。”项目组组长谢志宜自豪地表示，该模型从根本上改变了监测与管理脱节的现状，为土壤污染防治攻坚提供多目标评估和智能预测预警等决策支持服务，实现了土壤环境监管的感知高效化、数据集成化、分析关联化、应用智能化和测管一体化。

“在成果应用效果方面，项目构建的全国第一个土壤环境质量预测预警AI平台已在全省21个地级以上市和重点区县推广应用；创建的多尺度融合布点技术也从各个方面推动了国家和地方土壤环境常态化监测网络‘从无到有’的跨越发展。”谢志宜进一步总结道。

来源/《环境》杂志，作者：张晓芒

整理/广东生态环境微信编辑小组

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