我們吸進(jìn)的每一口空氣，都藏著秘密。
飄過(guò)的PM2.5顆粒，是從隔壁工地的揚(yáng)塵里逃出來(lái)的，還是遠(yuǎn)處工廠(chǎng)的煙囪吐出來(lái)的？那縷若有若無(wú)的異味，是化工企業(yè)的排放，還是汽車(chē)尾氣的累積？
解答這些問(wèn)題的辦法有了。近日，來(lái)自浙江清華長(zhǎng)三角研究院的科研團(tuán)隊(duì)做了一件很酷的事。他們找到了空氣的“指紋”，并用AI為污染源布下“天羅地網(wǎng)”，溯源準(zhǔn)確率已達(dá)85%以上。
擁有一顆聰明大腦，還有無(wú)處不在的“眼線(xiàn)”
“大氣管控平臺(tái)就像一位AI空氣偵探。”科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)骨干、浙江清華長(zhǎng)三角研究院高級(jí)工程師龐星龍介紹，這位“偵探”有聰明的大腦、無(wú)處不在的城市“眼線(xiàn)”、龐大的污染源“指紋底庫(kù)”以及一雙精準(zhǔn)打擊的“手”。“它們協(xié)同工作的核心就是全面感知、快速計(jì)算和精準(zhǔn)施策?！?/p>
目前，這樣一套市域空氣污染精準(zhǔn)溯源與綜合管控技術(shù)體系已經(jīng)在長(zhǎng)三角多地實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用，成為當(dāng)?shù)卮髿庵卫淼摹懊孛芪淦鳌薄?/p>
2025年烏鎮(zhèn)世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)期間，AI空氣偵探就立過(guò)大功。
2025年11月8日深夜11點(diǎn)，大氣管控平臺(tái)通過(guò)多源數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)嘉興桐鄉(xiāng)市梧桐街道某小學(xué)周邊的PM10濃度突然飆升，高于區(qū)域均值34%。幾分鐘內(nèi)，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，信息被第一時(shí)間推送到一線(xiàn)排查人員的手機(jī)上。走航車(chē)迅速出動(dòng)，鎖定源頭，執(zhí)法人員跟進(jìn)處置，整個(gè)過(guò)程不到兩小時(shí)。
而在過(guò)去，同樣的工作需要采集樣本、送實(shí)驗(yàn)室分析、人工建模計(jì)算，少則三五天，多則半個(gè)月。等結(jié)果出來(lái)，污染早就散了，證據(jù)也隨之消失。
“當(dāng)AI之力代替了人工經(jīng)驗(yàn)摸排，響應(yīng)效率提升了3倍以上?！饼嬓驱堈f(shuō)。
85%準(zhǔn)確率背后，有哪些“破案”秘訣
超過(guò)85%的溯源準(zhǔn)確率，并非來(lái)自實(shí)驗(yàn)室，而是由一場(chǎng)場(chǎng)“實(shí)戰(zhàn)”打出來(lái)的。龐星龍告訴記者，這背后藏著兩個(gè)關(guān)鍵的“破案”秘訣。
一是“笨功夫”般的本地化數(shù)據(jù)采集。長(zhǎng)三角工業(yè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，化工廠(chǎng)、電子廠(chǎng)、印染廠(chǎng)……每家企業(yè)的排放特征都不一樣。套用通用的污染源譜，就像用別人的鑰匙開(kāi)自己家的門(mén)，根本打不開(kāi)。
為了建立真正屬于本地的“空氣指紋庫(kù)”，科研團(tuán)隊(duì)曾爬上工廠(chǎng)煙囪采集廢氣，蹲在十字路口捕捉汽車(chē)尾氣，守在燒烤攤邊分析油煙成分，甚至跑到工地采集揚(yáng)塵。每一個(gè)采樣點(diǎn)都要反復(fù)采集十幾次?！巴ㄟ^(guò)大量的一線(xiàn)實(shí)地采樣和跨部門(mén)的數(shù)據(jù)打通，我們用‘死磕到底’的勁頭，將最鮮活、最真實(shí)的本地?cái)?shù)據(jù)‘喂’給AI大腦?！饼嬓驱堈f(shuō)。
接下來(lái)，他們將傳統(tǒng)的環(huán)境化學(xué)模型與人工智能進(jìn)行了深度融合。團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種“PMF源貢獻(xiàn)矩陣+深度學(xué)習(xí)模型”的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)AI算法，通俗點(diǎn)說(shuō)，就是將化學(xué)分析和AI識(shí)別“嫁接”到一起。
“我們讓AI同時(shí)做了三件事。”龐星龍解釋?zhuān)癆I系統(tǒng)能把實(shí)時(shí)采集的空氣樣本與指紋庫(kù)里的上百萬(wàn)條記錄快速比對(duì)，判斷污染類(lèi)型；再結(jié)合風(fēng)向、風(fēng)速、地形等數(shù)據(jù)，分析污染路徑；最后把不同時(shí)間、不同地點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)串聯(lián)起來(lái)，形成了一張完整的污染擴(kuò)散圖。”
更重要的是，AI會(huì)“自主學(xué)習(xí)”。每一次現(xiàn)場(chǎng)核查的結(jié)果，都會(huì)被反饋給系統(tǒng)。系統(tǒng)就像一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的老刑警，辦過(guò)的案子越多，判斷就越準(zhǔn)。
如今，這套技術(shù)已經(jīng)走出了實(shí)驗(yàn)室，在多地生根發(fā)芽。“我們形成了一套可復(fù)制推廣的‘嘉興范式’?！饼嬓驱堈f(shuō)，科研團(tuán)隊(duì)計(jì)劃將這套體系進(jìn)一步推廣應(yīng)用于長(zhǎng)三角其他工業(yè)密集型城市的大氣環(huán)境智慧監(jiān)管與精準(zhǔn)治污中。
這套范式將改變傳統(tǒng)的治理邏輯，精準(zhǔn)溯源讓治理有了靶心，既能維護(hù)企業(yè)權(quán)益，也讓老百姓免受空氣污染之苦，龐星龍說(shuō)：“我們還在繼續(xù)深化AI模型的自主學(xué)習(xí)能力，讓它變得越來(lái)越聰明?！?/p>
也許未來(lái)，每座城市都會(huì)有專(zhuān)屬的AI“空氣偵探”，守護(hù)藍(lán)天白云。
編輯：李華山
