让实验室上天：科学家用无人机实现农业水体硝酸盐实时监测

爱荷华州立大学科研团队开发出一种可实时监测农田化肥污染的“无人机实验室”，相关成果已于12月17日发表在《ACS Sensors》上。该技术旨在解决偏远农田或泥泞沟渠中水样采集和送检困难的问题。乔纳森・克劳森（Jonathan Claussen）及其团队在一款商用无人机上安装了定制泵装置、低成本电化学硝酸盐传感器以及电位测量设备。无人机下方连接的长管可在飞行过程中吸入水体样本进入机载微型实验室进行分析，单次检测约需七分钟，一次飞行可处理多个样本。测试结果显示，该传感系统对硝酸盐的最低检测限为2.5 ppm，检测准确度达到传统实验室电化学硝酸盐检测系统的95%。在美国爱荷华州一处农业区排水沟的实测中，测得的平均硝酸盐浓度为5.39 ppm，与以往数据一致且低于美国环境保护署规定的饮用水标准。该系统不仅降低了监测成本和难度，还有望帮助农民更精准地管理化肥使用，减少水体污染。