环境DNA技术是21世纪生态环境领域革新性技术之一,该技术打破了传统生物监测的局限，对生态系统各生态类群物种组成和丰度的准确解析，为生态系统生物多样性评估和生态健康诊断提供了新的方向，也为相关部门落实推进生态文明建设奠定了技术基础。 本项目开发了一系列基于环境DNA的水生态健康监测相关产品及整套污染诊断解决方案。该技术旨在针对饮用水源、受纳水体、景观水体、污水处理厂等，通过新型生物多样性评估技术快速准确计算出生态受损范围和程度，结合环境污染物诊断关键致毒物质，制定针对性环境修复方案。整套解决方案的创新点:1.开发了一种全新的环境DNA生物检测技术工艺包，用于物种多样性调查、入侵物种检测、濒危物种检测等生态环保领域，该技术完全摆脱了当下基于生物形态区分物种的枷锁，利用物种基因序列差异对生态系统内小到微生物，大到鱼类、哺乳动物等进行快速“无创式”健康体检，实现检测过程数字化和物种识别智能化，全面了解生态系统的自然生物资源。该技术和传统方法相比，物种多样性检测效率提高300%，检测成本下降60%，检测准确性提高30%;2.发明了一套新型的生物毒性评估方法和诊断设备，可实时监测并记录水生生物在水体中的生理反应和行为。通过受试生物的行为表现判断水体是否有毒以及致毒物质的种类，真实监测和评估化学污染物进入水体后对水生生物的急慢性影响，最后在实验室中可以对现场富集在吸附柱里的样品进行洗脱准确分析出为何种致毒物质，从而进行更高层次的风险评价及事故责任鉴定。 南京大学生态毒理与健康风险团队在2012年就开始进行DNA宏条形码相关研究，开发了一系列分子生物监测的方法，监测领域涵盖微生物、浮游植物、浮游动物、底栖动物和鱼类等群落，具备深厚的技术积累。目前团队申请国家发明专利19项，授权美国专利1项，软件著作权5项，覆盖涵盖技术方法、物种数据库和 eDNA大数据分析算法3大核心方面。同时，本团队多次承办或联合承办国内环境监测系统的大型培训，包括2019年全国监测系统培训、2020年全国环境监测系统站长培训班、2020年南水北调中线局河南分局培训等多次培训。团队2019年开始带头举办国家年度eDNA会议,目前已成功举办2届会议,邀请领域专家与行业相关人士与会讨论eDNA技术更新与应用推广，获得业内一致好评。项目团队也多次受到主流媒体报道，包括央视新闻联播、南京日报、江苏科技报、紫金山新闻等。团队已在2020年开展了“中国环境科学学会团体标准”的立项工作，将环境DNA技术标准化、流程化，为产品市场化提供重要保障。

团队具备成熟的高性能电机研发能力，具备瞬态有限元仿真技术、多物理场联合仿真技术、场路耦合仿真技术，能够定制开发有刷/无刷直流、感应电机、电励磁/永磁同步等各类电机，助力多家企业实现核心电机自主化、国产化。 团队研发了基于空间磁场的高性能电机健康状态在线监测系统，能够实时监测电机健康状态，即使发现电机微小故障，有效提高电机可靠性。

成果与项目的背景及主要用途： 近几年来，我国地表水污染依然较重，七大水系总体为轻度污染，水体污染 事故时有发生。水质状况是由相关的指标参数来表明的，如ＣＯＤ、ＢＯＤ、氨 氮、总氮等等。对这些参数的检测国标法几乎都是化学方法，测量较准确，但耗 时长、所需化学试剂多、操作复杂、稳定性差，并可能带来二次污染问题。 技术原理与工艺流程简介：水质监测仪器框图如上图所示，由光路系统，开放流通池，光电接收／转换 系统，控制系统等四个模块组成。脉冲氙灯发出的光，经由步进电机带动的凹面 光栅分光系统组成的单色器装置，分离出来的单色光进入开放流通池，被吸收后 的光信号经光电二极管转化成相应的电信号，经过ＡＤ转换后再通过无线数据传 输传送到上位机进行实时显示、存储并处理。该仪器由上位机监控软件控制操作。 可测量光谱范围为 200~720nm。 跟传统的监测方式相比，由 24h 上传一次检测数据，转变为 5s 即可检测并 上传一次数据，检测周期短、速度快、成本低、无二次污染。 应用领域：河流、湖泊、污水处理厂等地的水质在线监测 合作方式及条件：具体面议 

研究团队在在线光电检测技术及仪器方面，主要采用光谱技术对水质进行监 测，具体包括:1)采用紫外-可见光谱技术实现了水质 COD 和浊度的在线监测。 自主开发了浸没式、小型化、一体化的采样分析的探头，探头直径仅 50 mm，能 耗低，可在野外无人值守的环境工作。该探头经过上海市计量测试技术研究院的 测试，结果表明，该探头符合国家环保行业相关标准;2)采用红外光谱技术实 现水体 CO2 含量的在线监测，为水生生态环境的监测提供支撑。目前普遍采用的 CO2 含量监测方案多用于环境空气中 CO2 含量的监测

成果与项目的背景及主要用途： 海水中营养元素的含量是海洋生态环境监测的重要参数，海水的富营养化和 适宜的营养盐结构是引发赤潮的主要因素之一。在《国家“十一五”海洋科学技术 发展规划纲要》中，明确提出要“重点发展海洋赤潮综合监测，水质与污染多参 数综合监测，营养盐自动在线分析等技术”。 技术简介： 通过对光路系统，自动化控制系统及湿化学分析方法的创新，应用间断化学 分析进样技术，“U”型长光程流通池，及多波长 LED 光束耦合技术，开发出一种 高精度、低检测限、低功耗、低剂量，可应用于海水、地表水、地下水的全自动 水质营养盐在线分析仪，并实现成果转化及批量化生产。 应用领域： 间断化学分析仪及连续流动全自动化学分析仪，主要可应用于水（海水、地 表水、废水、饮用水）、土壤、植物、烟草、酒、食品等领域营养元素监测。 10 海底油气泄露检测技术 11 海洋污染物自动监测系统 134天津大学科技成果选编 12 船舶尾气净化与监测 13 深海压力仓 14 深海系泊系统与船舶设计 15 海燕-水下滑翔机 16 深海微结构剖面仪

成果与项目的背景及主要用途： 海水中营养元素的含量是海洋生态环境监测的重要参数，海水的富营养化和适宜的营养盐结构是引发赤潮的主要因素之一。在《国家“十一五”海洋科学技术发展规划纲要》中，明确提出要“重点发展海洋赤潮综合监测，水质与污染多参数综合监测，营养盐自动在线分析等技术”。技术简介：通过对光路系统，自动化控制系统及湿化学分析方法的创新，应用间断化学分析进样技术，“U”型长光程

掌握了基于有限元仿真模型的状态监测技术，利用传感器测量信息实时修整有限元模型参数使其能够真实反映机床状态的目标，从而获得信息量大且准确的监控信息。该技术已用于秦川机床集团齿轮磨削主轴热误差的监测以及滚珠丝杆状态监测之中。

本技术成果利用图像帧匹配技术及时序回归技术，设 计并实现了一套有效的在线视频广告自动监测系统

基于物联网的环境监测技术，采用各种传感器设备，通过Zigbee或各种抗干扰能力强的无线通信协议组织成传感器网络，实时传输到后台云计算平台，云计算平台通过实时运算及时反映监测的各种环境和突发应急状况。目前正在执行两个项目：甘肃省重大科技专项：甘肃地质灾害防治区泥石流临灾监测预警关键技术研究、国家自然科学基金面上项目：基于机会网络的风沙监测方法研究。 技术特点：1.易部署，易组网，低成本，高精度，高可靠2.具备海量存储、动态可扩展及多源灾情数据融合处理能力