提到“地下水”，很多人想到的可能是老家的一口古井或山间的清泉。但事实上，地下水是地球上最大的淡水储备库，储量是地表湖泊总和的30倍以上。它不仅是生命之源，更是维系生态平衡的“隐形守护者”。

作为超大城市，地下水是广州的重要备用水源，保障地下水环境安全，做好地下水污染防治是重要内容，地下水环境监测是污染防治的重要支撑。多年来，在地下水环境监测工作方面，广东省广州生态环境监测中心站（以下简称广州站）在技术创新与体系建设方面做出了多项引领性探索。

为地下水做“CT”

如今，在广州市就有一个为地下水做“CT”的科技之眼——大湾区（广州）地下水多层监测基地。基地建在广州市番禺区大刀沙村，地处粤港澳大湾区，为市桥水道、沙湾水道和大九律水道3条水道所环绕。基地里，自动监测设备能从百米的岩层中提取出水样进行分析，广州站的工程师们只需轻点屏幕，地层深处的水质动态瞬间可以在地下水环境监测与污染预警平台上清晰呈现。

大湾区（广州）地下水多层监测基地

“建设大湾区（广州）地下水多层监测基地，旨在解决我国传统地下水环境监测自动化程度低、数据管理粗放、智慧化应用不足的痛点问题。”广州站副主任葛楹介绍，这一基地通过构建地下水自动监测与数据智慧管理的两个体系，实现地下水环境实时感知、精准分析和科学决策的全链条升级，服务于大湾区地下水污染防治，为全国提供可复制的样板。

“一井”“一站”“一平台”实现地下水环境精准监测

葛楹告诉记者，围绕“建设地下水环境现代化监测网”的总体目标，广州站依托“一井”“一站”“一平台”，实现地下水环境精准监测。

一井是研发符合环境自动监测要求的多层监测井建设技术，能够满足自动监测设备衔接要求，满足多次变径止水要求，提升采集样品的代表性。

一孔多层巢式监测井

一站是建设地下水自动监测站点，通过研发集成“洗井—采样—配样—分析—质控—数据采集”全链条设备装备，实现3层地下水40项指标的全自动监测。其中的地下水环境自动采集配样保鲜装备，解决地下水采集配样时间长影响水质的问题，集成时间、标样及数据等维度形成自动监测全流程质量控制和维护技术系统，全面实现科学的自动监测。

全自动系统装备

一平台则指构建集数字水文地质、数据科学计算、决策支持等功能于一体的地下水环境监测与污染预警平台，解决地下水环境大数据应用效率低和污染溯源人工为主等现状问题，提升预测预报、评价、收集、分析、展示、协同数据处理、污染溯源、异常识别、污染预警等9项能力。

地下水环境监测与污染预警平台

形成全流程、多元化的地下水环境科学监测技术

通过这些智能装备和技术，基地如今可以实现在深达百米的地下岩层中实现自动洗井、分层采样的分层监测，实时在线监测3层地下水的水位、水温、pH、电导率、浊度、溶解氧、ORP等地下水参数及高锰酸盐指数、氨氮、砷、六价铬等40项水质指标分析，并开展自动质控。同时，可监测地下水流速、流向和风速、风向、降雨量、蒸发量、温湿度、土壤湿度等气象数据。

“将所有采集数据传输至平台，集成多个算法和模型。”广州站工程师戴蔓介绍，通过引入AI技术，基地能够开展地下水环境监测数据分析，自动生成监测报告和趋势分析，开展污染溯源和预警，为环境决策提供数据基础。

通过构建地下水环境自动监测和大数据智慧管理双体系，基地形成了地下水环境“自动监测网络标准化建设—自动监测关键技术模块及装备—大数据全链条智管”为核心的全流程多元化地下水环境科学监测技术，有效破解地下水环境监测难题，推动地下水现代化生态环境监测体系建设。

“在地下水环境自动监测标准技术体系方面，我们形成监测点位确定、层位优化判定和监测指标筛选的科学方案，实现地下水监测位置的精确筛选。”广州站工程师徐锐冰提到，通过制定以井内径大小、滤水管位置长度、止水方法应用、建设质控等技术要求为核心的监测井建设方案，广州站还解决了自动监测井建设针对性不足的问题；集成优化分析方法、自动洗井采样方法、分析质控等技术，研制采样、分析、质控、工控的设备和系统，提升监测网的自动化水平。

地下水环境大数据智慧管理体系，通过研发耦合孤立森林数据清洗、AI机器学习趋势预测、模拟植物生长污染溯源等多个先进算法技术，构建起先进的数据分析系统；集成实际水文地质等情况，构建地下水水流动、溶质运移和协同抓取等多项先进模型，开展污染来源路径、范围，污染物种类、位置与浓度等计算，构建了高效的数据演化系统；运用地下水水流、溶质运移、三维建模的计算引擎，结合无人机倾斜摄影技术，构建三维可视化清晰展示系统。