發(fā)布時間:2026-07-29 關(guān)注:
來源:張小磊 人工智能學(xué)院 2024級智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)班
盛夏荷風(fēng)拂面,青年踏水而行。為踐行習(xí)近平生態(tài)文明思想,發(fā)揮人工智能專業(yè)科創(chuàng)優(yōu)勢,助力鄉(xiāng)村生態(tài)振興,淮北師范大學(xué)人工智能學(xué)院組建“智勘清漣 水與爭鋒 —— 基于工業(yè)級 PLC 的鄉(xiāng)村水質(zhì)檢測與用水科普實(shí)踐團(tuán)隊”,于 7 月 20 日至 26 日開展為期七天暑期 “三下鄉(xiāng)” 專項實(shí)踐。本次實(shí)踐實(shí)行分段雙導(dǎo)師指導(dǎo):前期籌備、團(tuán)隊統(tǒng)籌由學(xué)院團(tuán)委書記荊慧老師全程負(fù)責(zé);野外采樣、實(shí)驗室檢測、數(shù)據(jù)分析由學(xué)院劉升教授提供專業(yè)技術(shù)支撐。付翱、張雨晨、袁文富、梁雨琪、許佳慧等青年學(xué)子立足專業(yè),以工業(yè) PLC 智能監(jiān)測技術(shù)為抓手,對龍岱河、閘河、化家湖三處地表水開展全域水質(zhì)檢測,同步面向沿岸群眾開展護(hù)水節(jié)水科普,完成籌備、采樣、實(shí)驗、研判、科普、總結(jié)全流程實(shí)踐任務(wù)。
實(shí)踐首日,在荊慧老師指導(dǎo)下,全體隊員完成全方位籌備工作。結(jié)合本地養(yǎng)殖集中、尾水無序排放、基層水質(zhì)監(jiān)測智能化不足的現(xiàn)實(shí)痛點(diǎn),團(tuán)隊劃分外勤采樣、PLC 設(shè)備調(diào)試、數(shù)據(jù)整理、科普宣傳、后勤保障五大小組,明確分工、細(xì)化流程。隊員統(tǒng)一配齊無菌采樣瓶、低溫保溫箱、防護(hù)器具、影像記錄設(shè)備;依托學(xué)院自動化實(shí)驗室搭建搭載工業(yè)級 PLC 多通道傳感模塊的智能檢測平臺。荊慧組織野外安全、鄉(xiāng)村溝通培訓(xùn),提前踏勘三處水域,劃定上下游、湖心、居民區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化采樣點(diǎn)位。劉升教授開展前置專業(yè)教學(xué),細(xì)致講解氨氮、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、COD、BOD?、pH 六項指標(biāo)檢測方法,重點(diǎn)介紹 PLC 同步采集、自動存數(shù)、超標(biāo)預(yù)警的技術(shù)優(yōu)勢。隊員分組模擬水樣過濾、儀器標(biāo)定、程序調(diào)試,提前規(guī)避實(shí)驗誤差,為實(shí)地作業(yè)筑牢專業(yè)根基。

7 月 21 日至 22 日是野外采樣核心階段。頂著盛夏高溫,隊員分兩日完成全域水樣采集。首日奔赴龍岱河、閘河,沿河道全線勘察水流、植被、排污點(diǎn)位,按照上中下游分層規(guī)范取水,水樣標(biāo)注完整信息后低溫封存;采樣間隙主動與養(yǎng)殖戶、村民交談,記錄群眾多年感知的水質(zhì)變化,收集治水民生訴求。次日全覆蓋化家湖,針對湖泊水體流動性弱、污染物易沉積的特點(diǎn),在湖心、環(huán)湖農(nóng)田、居民區(qū)、養(yǎng)殖匯水區(qū)多點(diǎn)批量取樣,對比河湖水質(zhì)差異,現(xiàn)場記錄養(yǎng)殖尾水直排實(shí)景。全程團(tuán)隊錯峰作業(yè)、配備防暑物資,各組保持實(shí)時聯(lián)絡(luò),采集足量、客觀、具備區(qū)域代表性的水樣,順利完成實(shí)地勘測工作。

7 月 23 日至 24 日,隊員在劉升教授指導(dǎo)下開展標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗室檢測。先對水樣靜置過濾,去除泥沙藻類雜質(zhì);由袁文富負(fù)責(zé)工業(yè) PLC 監(jiān)測單元、各類檢測電極、分光儀器通電校準(zhǔn)、參數(shù)組態(tài),將自動化控制技術(shù)融入傳統(tǒng)水質(zhì)分析流程。團(tuán)隊嚴(yán)格參照國標(biāo)完成六項指標(biāo)測定,執(zhí)行雙人操作、異常數(shù)據(jù)立即復(fù)測的質(zhì)控規(guī)則,保障數(shù)據(jù)精準(zhǔn)可靠。檢測結(jié)果清晰呈現(xiàn)流域污染梯度:氨氮濃度龍岱河 0.56mg/L、化家湖 0.45mg/L、閘河 0.12mg/L,高錳酸鹽指數(shù)、COD、BOD?變化趨勢與氨氮完全同步,綜合污染強(qiáng)度龍岱河>化家湖>閘河,污染根源為沿岸養(yǎng)殖廢水無序排放。三處水體表層溶解氧均高于 12mg/L,達(dá)到地表水 Ⅰ 類標(biāo)準(zhǔn),pH 穩(wěn)定在 7.97-8.18,無酸堿污染;但監(jiān)測僅覆蓋表層水體,夏季高溫易形成水體分層,底層缺氧會抑制氨氮硝化降解,氮素長期沉積底泥,存在水體富營養(yǎng)化潛在風(fēng)險。

在水質(zhì)數(shù)據(jù)分析之外,梁雨琪、許佳慧牽頭制作科普手冊與短視頻,開展分層鄉(xiāng)土宣講。面向養(yǎng)殖從業(yè)者,隊員結(jié)合實(shí)測超標(biāo)數(shù)據(jù)講解尾水危害,演示簡易三級沉淀處理工藝;面向老人、青少年,普及安全用水、污水規(guī)范排放、河湖保潔基礎(chǔ)常識。團(tuán)隊現(xiàn)場展示輕量化 PLC 智能監(jiān)測樣機(jī),用通俗語言講解科技治水原理,認(rèn)真記錄群眾關(guān)于河道清淤、常態(tài)化水質(zhì)監(jiān)測的意見,打通高校青年與基層群眾的溝通橋梁,讓生態(tài)理念落地鄉(xiāng)間地頭。
7 月 26 日實(shí)踐圓滿收官。團(tuán)隊整合采樣記錄、實(shí)驗數(shù)據(jù)、走訪素材,撰寫完整水質(zhì)調(diào)研報告,提出四項落地治理方案:常態(tài)化巡查管控養(yǎng)殖廢水直排,從源頭削減外源氮與有機(jī)物;高溫時段布設(shè)曝氣設(shè)備,提升底層溶氧加速氨氮降解;依托工業(yè) PLC 搭建全水層智能監(jiān)測體系,增加底層水樣監(jiān)測頻次、建立超標(biāo)預(yù)警機(jī)制;統(tǒng)籌河道清淤、水生植被修復(fù)工程,同步治理外源污染與底泥內(nèi)源氮負(fù)荷。
總結(jié)交流會上,隊員依次分享巡河、實(shí)驗、基層宣講的切身感悟。荊慧老師充分肯定團(tuán)隊吃苦耐勞、學(xué)以致用的實(shí)踐作風(fēng),指出本次實(shí)踐打通工科專業(yè)知識與鄉(xiāng)村生態(tài)治理的連接,是學(xué)院實(shí)踐育人優(yōu)質(zhì)范例,鼓勵團(tuán)隊完善報告報送屬地環(huán)保、農(nóng)業(yè)部門,推動調(diào)研成果落地。劉升教授復(fù)盤全流程檢測工作,認(rèn)可數(shù)據(jù)規(guī)范真實(shí),同時指出水體分層采樣不足、PLC 設(shè)備實(shí)地應(yīng)用場景有限等改進(jìn)方向,引導(dǎo)大家樹立嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科研思維。

此次三下鄉(xiāng)是人工智能學(xué)院融合專業(yè)教育、勞動教育、生態(tài)文明教育的生動實(shí)踐。青年學(xué)子走出課堂,以 PLC 智能監(jiān)測技術(shù)為河湖做全面 “生態(tài)體檢”,用真實(shí)數(shù)據(jù)摸清污染實(shí)情,以通俗宣講喚醒群眾生態(tài)自覺。未來,“智勘清漣 水與爭鋒” 實(shí)踐團(tuán)隊將持續(xù)優(yōu)化適配鄉(xiāng)村低成本運(yùn)維的 PLC 小型水質(zhì)監(jiān)測方案,常態(tài)化開展生態(tài)科普志愿服務(wù),以工科青年科創(chuàng)力量守護(hù)鄉(xiāng)土清流,在鄉(xiāng)村生態(tài)振興征程上書寫淮師大青年的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)。