在環境保護與污染治理的長跑中，始終面臨著日益復雜的難題，河水污染逃避監管的手段，與治理的技術“此消彼長”。

“某城市監測站的數據每天都在顯示河水有不同程度的污染，但找出污染源卻異常困難。為此，環保人員不得不每天深入村莊，沿著狹窄的小路尋找潛在的污染點。”曜宇航空CEO楊立在接受界面新聞采訪時，提到一個具體實例。最終，環保工作者們決定使用裝備高光譜傳感器的無人機進行河流的定期掃描，并發現了以前難以偵測的高污染區域。憑借著無人機獲取的實時數據，當地政府得以及時采取恢復河水生態環境的措施。

尋找水域污染源之所以困難，污染的非點源特性占很大一部分原因。

據中國科學院生態環境研究中心介紹，非點源污染源自廣泛、不特定地區（如農業區、城市地表）并包括多種污染物（如化肥、重金屬排放）。由于缺乏明確的排放源和地點，加上某些地區會受降水或融雪影響，非點源污染的發生和擴散具有高度隨機性和復雜性。

2013年，海南東寨港保護區附近發生了紅樹林大面積死亡事件，據調查，附近養殖場將未經處理的污水直排，帶來有害化學物、重金屬、有機物和病原體等污染，危害了水質和生態平衡。另外，導致水體富營養化的來源還有周邊的三江鎮和農場等地，這次水質污染是多個源頭共同導致的。

南昌青贛環境交流中心劉丹告訴界面新聞，無人機作為新型監測手段之一，確實彌補了傳統環境監測手段中的不足。

“傳統的人工巡河和取樣方法在效率和可達性方面存在明顯的局限性。無人機具有大范圍、長航時、起降方便、部署便捷、圖像分辨率高等特點，在生態變化狀況調查、環境監測、環境執法、排污口調查和緊急任務等多個方面應用廣泛。”劉丹也指出，以高光譜為代表的遙感技術優勢在于大范圍排查，可以通過歷史多期高光譜遙感影像，對水體歷史水質數據進行追溯和反演。

“這一應用對大江大河、海洋、大型湖泊、水庫水質監測有較大的優勢。” 劉丹說。

除了違規排污，實際情況中還存在一些對污染源數據造假的案例。2023年2月，朝陽市大凌河西支水質突發超標，上游凌源遠達水務有限公司涉嫌監測數據造假。公司為掩蓋超標排放，用合格水樣替代實測樣本，篡改了關鍵污染指標。

2023年3月，天津市某公司涉嫌篡改自動監測數據排放水污染物，執法人員調查發現，該單位操作人員為防止COD自動監控數據超標，在總排口處添加了“COD去除劑”。

IPE（公眾環境研究中心）高級研究員沈蘇南告訴界面新聞，個別排污單位出于經濟利益，會通過操控監測設備、偽造數據等手段規避監管，甚至與第三方環保服務機構合謀進行不規范監測，隱藏真實排放數據，造成超標排放和環境污染，給環境監管帶來挑戰。

在遇到不受監測或有造假嫌疑的污染源時，無人機的應用能在一定程度上提供幫助。

2023年6月，河北省生態環境部門發布了一起關于食品公司私設暗管排放水污染物的案例，執法人員利用無人機飛檢鎖定暗管排放的線索，進行突擊檢查，發現該公司用提升泵和軟管將消毒池內部分廢水導進水罐車，非法傾倒。

楊立指出，電動多旋翼無人機更適合城市中水質監測的場景。“我們的多旋翼無人機結合高光譜技術，能連續飛行兩小時以上，并快速定位污染源，避免了多次起降帶來的數據不連貫問題，確保監測數據的連續性和可靠性。”環境監測是曜宇航空做的工業無人機應用場景中的一部分。

高光譜成像技術最早主要應用于航天和遙感領域，隨后也逐漸擴展至工業分選、文物保護、生物醫學等多個領域。2015年以來，隨著高光譜成像技術成本有所降低，促使技術應用發展加速，也進入了水環境監測、精準農業、林業等領域。但其技術成本仍然是被市場普及和應用的門檻。

除了設備自身的成本，高光譜成像的采集成本也不容忽視。“目前高光譜設備和無人機非一體化的設計會影響巡檢效率，而戶外光照和天氣的不確定性也會進一步影響采集效率。”楊立指出，“未來如果采用一體化設計，長航時無人機載高光譜成像儀可能是普通掛載產品采集效率的5-10倍，結合飛控和相機的整體研發，可以讓無人機載高光譜在更多的環境進行作業，降低采集成本。”

如今我國大部份地區在江河湖泊的環境治理上已取得顯著進展，但也面臨著新的挑戰和難點。

據生態環境部公布的2023年第三季度和1到9月全國地表水環境質量狀況來看，在第三季度中，我國七大流域及其他重要河流的水質優良（Ⅰ—Ⅲ類）斷面比例為80.5%，比去年同期下降了1.8個百分點，而劣Ⅴ類斷面比例下降了0.3個百分點至0.6%。化學需氧量、高錳酸鹽指數和總磷是主要污染指標。

前瞻產業研究院指出，“水生態監測體系建設相對滯后”、“城鄉面源污染的治理不夠完善”、“區域防治協同機制不全面”，是水污染治理仍然存在的痛點。

全國河水監測站能提供特定點位的水質數據，但在全面追蹤和定位污染源頭方面仍顯不足。未來環境治理工作需要提升監測的覆蓋范圍和精度。

國外在無人機河道治理技術方面也有創新實例。例如， 2017年，丹麥的DHI（一家國際科研及咨詢機構）與丹麥技術大學環境部門和空間部門共同合作，結合當地無人機系統以及地方政府，發起了一個名為“Riverscape”的河道無人機監測項目。

該項目發表的內容包括監測河流、湖泊和洪泛區的水位、測定水面的全二維速度場、測量水體和陸地表面的窄帶光譜反射率、以及制作河流環境的高分辨率數字地表模型等技術。

另外劉丹還提到：“目前我國河道治理技術上還在持續創新當中，除了無人機，現在還有無人船技術，能自動巡航并實時監測水質，數據傳輸至控制中心，并將向智能化和精細化方向發展；水下機器人水質檢測技術，利用有纜遙控水下機器人和多種傳感器進行河道水質分析；AI藻‘臉’識別自動監測設備，可以自動采樣并快速識別藻類，提高監測效率。”