水質指紋污染預警溯源技術助力水環境管理

時間：2018-07-25 來源：中國環境報 作者：崔煜晨

2017年9月，廣東省深圳市出現了第一筆千萬級的環保罰單。當地環境監察、監測部門聯合對某工業區污水排口的水質進行檢查時，深圳市環境監測中心站通過最新的水質指紋污染預警溯源技術發現偷排，并找出了違法排污的嫌疑企業。

在這其中發揮了重要作用的水質指紋污染預警溯源技術，是由清華大學環境學院吳靜課題組歷時15年，在國家重大水專項和國家重大儀器專項等項目資助下自主研發的，可用于水污染排放源的快速識別，為環境監管部門實施精準執法、有效打擊違法排污行為以及環境治理部門實現精準源頭治理提供強有力的技術支持。

目前，《中共中央國務院關于全面加強生態環境保護 堅決打好污染防治攻堅戰的意見》剛剛發布，各地環境治理壓力不斷加大，水質指紋污染預警溯源技術的出現為地方環保監察和環境治理找到了抓手。“水體和管網就像城市的血管，水質指紋污染預警溯源技術可以深入城市血管的毛細血管找出問題、解決問題。”清華大學環境學院研究員吳靜表示。

十五年磨一劍、國內外首創-基于水質指紋識別的污染預警溯源技術

當下，“碧水”成為我國污染防治攻堅戰中的三大保衛戰之一，各地開始圍繞水環境質量改善進行智慧環保建設，如水質在線監測等。監測市場熱度增加。

然而，常規的在線監測設備只能給出國家排放或者水質標準中的污染物濃度，不能提供污染源和特征污染物等重要信息，找到污染源頭成為困擾不少地方政府的難題。

吳靜介紹說：“水質指紋污染預警溯源技術就像警察通過指紋比對抓嫌疑犯，我們的設備通過水污染現場掃描水質‘指紋’來識別污染源，然后再采取針對性措施，可以顯著提高監管和治理效率，降低成本�！�

經過15年的發展，技術及溯源儀器發展成熟，已建立分類齊全、實用度高的水紋數據庫，包含十三大類、161種污染源的水紋數據庫和330種污染物的水紋數據庫等千余套水紋數據。

同時，基于水質指紋識別技術開發出的系列水污染預警溯源儀（在線式、移動式和實驗室臺式），在環境監管中也發揮著重要作用。設備具有預警、溯源、污染留證三大功能，可以識別生活廢水和主要工業廢水，對污染源識別可以粗放到行業、精準到企業。在線式污染預警溯源儀從進水到完成預警、溯源只要21分鐘。

污染實時預警、精準溯源，助力環境監管部門高效執法

吳靜介紹說，水污染預警溯源儀可以比常規儀器更早發現水污染，贏得應對和處置水污染事件的時間。特別是污染留證功能可以保留異常水質指紋信息，用來作為追查違法排污企業的重要依據。

但是，污水水質與人體指紋有所不同，這是怎么識別出來的？原來，根據污染物種類和濃度不同，水樣的三維熒光光譜可與污染源一一對應，被稱為“水質指紋”-簡稱“水紋”，用來識別污染排放源。

2010年起，水污染預警溯源儀開始連續監測太湖水質。在運行期間多次檢測到水質異常，并且根據檢測到的污染類型，快速準確地確定了污染源頭。

預警溯源技術在太湖水源地的成功應用表明其具有技術先進、設備穩定可靠、靈敏度高等優點，可有效預警和控制飲用水污染事件的危害。良好的效果促進蘇州市相關管理部門主動購買了更多儀器，用于水源地、跨界斷面和工業園區監管。

去年年底，北京市通州區環境保護局市級工業園區污染物排放精細化管控系統建設項目順利完成采購招標。由蘇州國溯公司生產的第三代在線水污染預警溯源儀已分別安裝于兩工業園區的污水處理廠進口，對園區內企業排放實施在線監管�！绊椖康慕ǔ蓪⒊蔀樗�污染預警溯源技術在工業園區污染源排放監管領域的又一典型應用案例�！�

隨著預警溯源技術的成功應用案例越來越多，吳靜團隊開始接受不少地方政府部門的考察。去年，南方某地想在工業園區安裝水質預警溯源儀，當地環保局實地考察了水質預警溯源儀用戶的使用情況，然后組織了包括外請專家在內的11名專業人士的團隊、帶了四個工廠的水樣，到清華大學做了盲樣測試，測試結果良好才最終決定采用這一技術。

滿足多尺度應用需求、具有廣闊的應用前景

“水質指紋預警溯源技術是當前國家急需的重要關鍵技術，其應用能夠對‘水十條’和‘河長制’的落實提供可靠的技術支撐�！眳庆o表示。

據她介紹，課題組基于水污染預警溯源儀開發了多尺度污染溯源技術和方案，可以服務大到長江、黃河這樣的大流域、城市黑臭水體，小到工業園區和污水處理廠。比如在大流域范圍內，可以利用此技術識別流域的重點污染段以及污染類型，實現從水體污染到岸上污染源的快速識別。在此基礎上，可以構建“預警-溯源-應對”高效機制，確�？己藬嗝嫠�質穩定達標。這點與當前的“河長制”考核非常契合。同時，可用于城市水環境全過程高效預警溯源，和工業園區污水處理廠運行等。

吳靜表示，“我們可以為地方政府提供更多信息支持，從而更好地滿足各地各部門精細化管理和環境治理的需要。”未來，這一技術的應用不僅限于環保部門，還可以幫助治理黑臭水體，幫助管好城市排水戶等。

目前，專注于環境監管領域的高科技企業蘇州國溯，是清華大學研發的水污染預警溯源儀唯一生產企業。公司依托清華大學長期技術積淀和科技創新優勢，致力于為政府部門和大型環境服務商提供精細化環境監管產品、技術服務以及整體解決方案，促進實現水環境質量改善、水安全保障以及水環境治理效果長期向好。

水世界社區，讓水處理更簡單！http://bbs.chinacitywater.org