高校生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用報告摘要本報告系統(tǒng)梳理了高校生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，涵蓋常規(guī)監(jiān)測、物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)測、遙感與GIS、生物監(jiān)測等核心技術(shù)類型，結(jié)合典型高校案例分析其應(yīng)用成效與實踐價值。針對當(dāng)前高校監(jiān)測工作中存在的設(shè)備更新滯后、數(shù)據(jù)共享不足、專業(yè)人才短缺等問題，提出資金保障、機制完善、人才培養(yǎng)等對策建議，為高校提升生態(tài)環(huán)境監(jiān)測能力、支撐教學(xué)科研與校園管理提供參考。一、引言高校作為人才培養(yǎng)與科研創(chuàng)新的重要陣地，其校園生態(tài)環(huán)境不僅是師生學(xué)習(xí)生活的基礎(chǔ)，也是開展環(huán)境科學(xué)研究的天然實驗室。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，既能為高校環(huán)境類專業(yè)教學(xué)提供實踐平臺，支撐科研項目的data采集與分析，也能為校園環(huán)境管理（如綠地規(guī)劃、污水治理、大氣質(zhì)量改善）提供科學(xué)依據(jù)。隨著環(huán)保意識的提升與技術(shù)迭代，高校生態(tài)環(huán)境監(jiān)測正從傳統(tǒng)的“點式、靜態(tài)”向“全域、動態(tài)、智能”轉(zhuǎn)型，成為高校生態(tài)文明建設(shè)的重要抓手。二、高校生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀高校生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用圍繞“水、氣、土、生”四大環(huán)境要素展開，結(jié)合教學(xué)科研需求，形成了“常規(guī)技術(shù)為基礎(chǔ)、智能技術(shù)為延伸、多技術(shù)融合為趨勢”的應(yīng)用格局。（一）常規(guī)監(jiān)測技術(shù)：教學(xué)與科研的基礎(chǔ)支撐常規(guī)監(jiān)測技術(shù)是高校環(huán)境監(jiān)測的“基本功”，主要包括水質(zhì)、大氣、土壤的理化指標(biāo)監(jiān)測，核心設(shè)備為分光光度計、離子色譜儀、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）、原子吸收光譜儀等。水質(zhì)監(jiān)測：重點監(jiān)測校園湖泊、景觀水、污水排放口的pH、化學(xué)需氧量（COD）、氨氮、總磷等指標(biāo)，用于評估水體富營養(yǎng)化程度或污水處理效果。例如，多數(shù)高校環(huán)境工程專業(yè)實驗室均配備COD消解儀與分光光度計，學(xué)生通過實驗掌握水質(zhì)指標(biāo)的測定方法。大氣監(jiān)測：針對校園內(nèi)PM2.5、SO?、NO?等污染物，采用便攜式大氣監(jiān)測儀進行定點監(jiān)測，部分高校在教學(xué)樓、操場等區(qū)域設(shè)置固定監(jiān)測點，用于研究校園微氣候與污染物分布特征。土壤監(jiān)測：通過采集校園綠地、實驗田土壤樣本，測定有機質(zhì)含量、重金屬（如Pb、Cd）濃度、土壤pH等指標(biāo)，支撐土壤環(huán)境質(zhì)量評估與修復(fù)研究。（二）物聯(lián)網(wǎng)與智能監(jiān)測：實現(xiàn)動態(tài)全域覆蓋隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，高校開始構(gòu)建“傳感器+無線傳輸+數(shù)據(jù)平臺”的智能監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)的實時采集、傳輸與可視化。大氣環(huán)境智能監(jiān)測：通過部署微型空氣質(zhì)量監(jiān)測站，實時監(jiān)測PM2.5、PM10、CO、O?等指標(biāo)，數(shù)據(jù)同步上傳至校園環(huán)境監(jiān)測平臺，師生可通過手機APP查看校園各區(qū)域空氣質(zhì)量。例如，清華大學(xué)構(gòu)建了“校園大氣環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)”，覆蓋教學(xué)區(qū)、生活區(qū)、實驗區(qū)，為校園環(huán)境管理提供實時數(shù)據(jù)支持。水環(huán)境智能監(jiān)測：在校園湖泊、池塘安裝水質(zhì)傳感器（如溶解氧、電導(dǎo)率、濁度傳感器），通過LoRa或NB-IoT技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)，實現(xiàn)水體環(huán)境的動態(tài)監(jiān)控。例如，復(fù)旦大學(xué)在校園燕園內(nèi)湖部署了智能水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，當(dāng)溶解氧濃度低于閾值時，系統(tǒng)自動觸發(fā)曝氣設(shè)備，保障水體生態(tài)健康。（三）遙感與GIS技術(shù)：拓展監(jiān)測空間維度遙感（RS）與地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)的應(yīng)用，使高校生態(tài)環(huán)境監(jiān)測從“地面點監(jiān)測”延伸至“全域空間監(jiān)測”，主要用于校園綠地變化、土地利用、生態(tài)格局分析。綠地覆蓋監(jiān)測：通過衛(wèi)星遙感影像（如哨兵衛(wèi)星、Landsat）提取校園綠地邊界，結(jié)合GIS技術(shù)分析綠地面積變化與空間分布特征。例如，浙江大學(xué)利用____年的遙感數(shù)據(jù)，研究校園綠地擴張對微氣候的影響，為校園綠化規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。生態(tài)格局分析：通過GIS軟件（如ArcGIS）構(gòu)建校園生態(tài)數(shù)據(jù)庫，整合地形、植被、水體等數(shù)據(jù)，分析生態(tài)斑塊的連通性與破碎化程度，支撐校園生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。（四）生物監(jiān)測技術(shù)：反映生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)生物監(jiān)測技術(shù)通過觀察生物（如植物、動物、微生物）對環(huán)境的響應(yīng)，評估生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況，是常規(guī)理化監(jiān)測的重要補充。植物監(jiān)測：利用指示植物（如地衣、苔蘚）監(jiān)測大氣污染，例如，北京師范大學(xué)通過調(diào)查校園內(nèi)苔蘚的種類與覆蓋度，評估大氣SO?污染程度。動物監(jiān)測：通過監(jiān)測土壤中的蚯蚓數(shù)量、魚類的行為異常（如校園湖泊中的鯽魚），反映土壤或水體的污染狀況。例如，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)在實驗田設(shè)置蚯蚓監(jiān)測點，通過蚯蚓的存活率與繁殖率評估土壤重金屬污染風(fēng)險。微生物監(jiān)測：通過16SrRNA基因測序技術(shù)分析土壤或水體中的微生物群落結(jié)構(gòu)，反映環(huán)境質(zhì)量變化。例如，中山大學(xué)利用微生物組學(xué)技術(shù)，研究校園人工湖水體富營養(yǎng)化對微生物群落的影響。三、典型案例分析（一）清華大學(xué)：校園環(huán)境智能監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)清華大學(xué)于2020年建成“校園環(huán)境智能監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)”，涵蓋大氣、水、土壤三大要素，部署了20個微型大氣監(jiān)測站、5個水質(zhì)監(jiān)測點、10個土壤監(jiān)測點。數(shù)據(jù)通過5G網(wǎng)絡(luò)傳輸至校園環(huán)境監(jiān)測平臺，實現(xiàn)實時可視化與預(yù)警功能。該網(wǎng)絡(luò)不僅為環(huán)境學(xué)院的“大氣污染控制”“水環(huán)境工程”等課程提供了實踐數(shù)據(jù)，也為校園管理部門提供了“精準(zhǔn)治污”的依據(jù)——例如，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)某教學(xué)樓周邊PM2.5濃度偏高，管理部門及時調(diào)整了周邊道路的清掃方式（增加濕法清掃頻次），使該區(qū)域PM2.5濃度顯著下降。（二）浙江大學(xué)：遙感技術(shù)支撐校園綠地規(guī)劃浙江大學(xué)利用遙感與GIS技術(shù)，對校園____年的綠地變化進行了動態(tài)監(jiān)測。結(jié)果顯示，校園綠地面積從1990年的35%增加至2023年的52%，但綠地破碎化程度有所加劇（斑塊數(shù)量從120個增加至210個）?；诖?，規(guī)劃部門調(diào)整了校園綠化方案，在破碎化嚴(yán)重的區(qū)域增加了“生態(tài)廊道”（如連接?xùn)|西校區(qū)的綠地走廊），提高了綠地的連通性。該案例為高校利用遙感技術(shù)優(yōu)化校園生態(tài)布局提供了參考。（三）南京農(nóng)業(yè)大學(xué)：土壤生物監(jiān)測與修復(fù)研究南京農(nóng)業(yè)大學(xué)土壤學(xué)團隊長期開展校園實驗田的土壤生物監(jiān)測，通過監(jiān)測蚯蚓、土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)，評估土壤健康狀況。2021年，團隊發(fā)現(xiàn)某實驗田因長期種植蔬菜，土壤重金屬Cd濃度超標(biāo)（0.35mg/kg，超過國家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)），導(dǎo)致蚯蚓存活率下降至60%（正常為85%以上）?；诖耍瑘F隊采用“植物修復(fù)+微生物修復(fù)”聯(lián)合技術(shù)（種植蜈蚣草吸收Cd，接種耐Cd微生物降低其生物有效性），經(jīng)過兩年修復(fù)，土壤Cd濃度降至0.2mg/kg以下，蚯蚓存活率恢復(fù)至80%以上。該案例展示了生物監(jiān)測技術(shù)在土壤污染修復(fù)中的應(yīng)用價值。四、存在的問題與挑戰(zhàn)（一）監(jiān)測設(shè)備更新滯后，技術(shù)迭代緩慢部分高校的監(jiān)測設(shè)備仍停留在“十二五”甚至“十一五”時期，如分光光度計、原子吸收光譜儀等設(shè)備老化，無法滿足高精度、多參數(shù)監(jiān)測需求。例如，某高校環(huán)境實驗室的COD消解儀使用年限超過10年，測定結(jié)果的相對誤差高達15%，影響了實驗教學(xué)與科研數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。（二）數(shù)據(jù)共享機制不完善，信息孤島現(xiàn)象突出高校內(nèi)部不同部門（如環(huán)境學(xué)院、后勤管理處、規(guī)劃處）的監(jiān)測數(shù)據(jù)多為“各自為政”，缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與共享平臺。例如，環(huán)境學(xué)院的大氣監(jiān)測數(shù)據(jù)存儲在實驗室服務(wù)器，后勤管理處的污水排放數(shù)據(jù)存儲在后勤系統(tǒng)，兩者無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)動，導(dǎo)致校園環(huán)境管理決策缺乏全面的數(shù)據(jù)支撐。（三）專業(yè)人才短缺，技術(shù)應(yīng)用能力不足高校環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用需要既懂環(huán)境科學(xué)又懂信息技術(shù)的復(fù)合型人才，但目前多數(shù)高校環(huán)境類專業(yè)教師的研究方向集中在傳統(tǒng)環(huán)境領(lǐng)域（如水質(zhì)治理、大氣污染控制），對物聯(lián)網(wǎng)、遙感、微生物組學(xué)等新技術(shù)的掌握不足。此外，學(xué)生的實踐教學(xué)多停留在“操作儀器”層面，缺乏“技術(shù)集成與應(yīng)用”的訓(xùn)練。（四）資金投入不足，制約技術(shù)推廣生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用需要大量資金投入，如智能監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)（傳感器、傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)平臺）、遙感影像的購買、微生物測序的費用等。部分高校因經(jīng)費有限，無法開展大規(guī)模的監(jiān)測工作，只能進行小規(guī)模的實驗性研究。五、對策與建議（一）加大資金投入，更新監(jiān)測設(shè)備爭取政府支持：積極申報國家或地方的“生態(tài)文明建設(shè)”“環(huán)境監(jiān)測能力提升”等項目，獲取財政資金支持。例如，申請“高校校園環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)”專項，用于購買智能監(jiān)測設(shè)備與數(shù)據(jù)平臺。開展校企合作：與環(huán)保企業(yè)（如聚光科技、先河環(huán)保）合作，通過“企業(yè)捐贈設(shè)備+高校提供技術(shù)支持”的模式，實現(xiàn)雙贏。例如，企業(yè)向高校捐贈微型大氣監(jiān)測站，高校為企業(yè)提供監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析報告。（二）完善數(shù)據(jù)共享機制，打破信息孤島建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺：由高校科研處或環(huán)境學(xué)院牽頭，整合各部門的監(jiān)測數(shù)據(jù)，建立“校園生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)共享平臺”，制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（如數(shù)據(jù)格式、指標(biāo)定義）。例如，平臺可整合環(huán)境學(xué)院的大氣監(jiān)測數(shù)據(jù)、后勤處的污水排放數(shù)據(jù)、規(guī)劃處的綠地變化數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時查詢與聯(lián)動分析。制定數(shù)據(jù)共享制度：明確各部門的數(shù)據(jù)提交義務(wù)與使用權(quán)限，鼓勵師生利用平臺數(shù)據(jù)開展科研與教學(xué)。例如，規(guī)定環(huán)境學(xué)院每月向平臺提交大氣監(jiān)測數(shù)據(jù)，后勤處每季度提交污水排放數(shù)據(jù)，師生可通過平臺申請使用數(shù)據(jù)。（三）加強人才培養(yǎng)，提升技術(shù)應(yīng)用能力優(yōu)化課程設(shè)置：在環(huán)境類專業(yè)開設(shè)“物聯(lián)網(wǎng)與環(huán)境監(jiān)測”“遙感與GIS應(yīng)用”“微生物監(jiān)測技術(shù)”等課程，增加實踐教學(xué)環(huán)節(jié)（如智能監(jiān)測系統(tǒng)的搭建、遙感影像的處理）。例如，北京師范大學(xué)環(huán)境科學(xué)專業(yè)開設(shè)了“校園環(huán)境監(jiān)測實習(xí)”課程，學(xué)生通過搭建微型大氣監(jiān)測站，掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。引進復(fù)合型人才：招聘既懂環(huán)境科學(xué)又懂信息技術(shù)的教師，或邀請企業(yè)專家擔(dān)任兼職教師，開展新技術(shù)培訓(xùn)。例如，邀請物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的工程師為教師講解智能監(jiān)測系統(tǒng)的原理與操作。（四）推動技術(shù)創(chuàng)新，提升監(jiān)測能力鼓勵科研團隊開發(fā)新技術(shù)：支持環(huán)境學(xué)院的科研團隊開展“環(huán)境監(jiān)測技術(shù)創(chuàng)新”研究，例如，開發(fā)低成本的微型傳感器、基于機器學(xué)習(xí)的環(huán)境數(shù)據(jù)預(yù)測模型。例如，清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院團隊開發(fā)了“基于智能手機的PM2.5監(jiān)測系統(tǒng)”，通過手機攝像頭拍攝的天空圖像，結(jié)合機器學(xué)習(xí)算法預(yù)測PM2.5濃度，成本僅為傳統(tǒng)監(jiān)測設(shè)備的1/10。參與國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定：積極參與環(huán)境監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定，提升高校在行業(yè)中的話語權(quán)。例如，參與“校園環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范”的制定，明確校園環(huán)境監(jiān)測的指標(biāo)、方法與要求。六、結(jié)論高校生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，