水纹预警溯源技术助力地表水水质监测

　　地表水的保护一直是各地环保工作的重点，而我国南方地区因人口密集、经济发达，污染物排放总量居高不下，再加上复杂的水网地形，保护难度更大。近年来，地表水保护有了长足进步。以江苏省为例，在饮用水源地、国控点等地表水重点监控断面已实现自动监测的全覆盖，可实时监测pH、溶解氧、氨氮、总磷、总氮、高锰酸盐指数、蓝绿藻等常规指标。地表水应急预警监测实现了常态化。但常规有机物监测指标(如高锰酸盐指数等)只反映总量，不反映有机物毒性和来源。，所以当前水体管理存在着入侵污染物的性质说不清、变化原因说不透，污染源头更难抓的突出问题。由于地表水污染事件频发，监控污水偷排以及诊断污染来源已成为当前预警监测亟待解决的重点和难点，迫切需要一种新型的在线监测技术。

　　三维荧光光谱检测水体中的有机污染物是近年新兴的一项技术，但目前多数研究还只用于监测水体中的有机物浓度，未发现被用来识别污染来源的报道。清华大学研发了污染预警溯源技术，可用于水体水质异常的快速预警以及污染类型的快速诊断。苏州环境监测中心基于该项技术对南方某水体开展在线监测应用，研究了水体的荧光水纹特征、强度规律及荧光强度与常规监测指标的关系，并针对研究期间检测到的水质异常现象进行了污染溯源分析。

　　水体中天然有机物的主要成分(如腐殖质、蛋白质以及叶绿素等)都有特征荧光。污水也含有很多FOM，如油脂、蛋白质、表面活性剂、腐殖质、维生素、酚类等芳香族化合物、药品残余及其代谢产物等。由于每种FOM都有特定发光位置，大部分工业和生活污水的水纹也各不相同，可作为污染类型的判断依据。目前，清华大学已将该技术仪器化。该仪器能在15—30 min识别污染类型并发出警报。目前可识别长三角地区的10种主要废水，包括生活污水、印染废水、电子废水、石化废水、焦化废水、造纸废水和金属制造废水等。通常情况下，仪器判定的与已知污染的相似度大于0.9，就可以认定水样受到该种污水的污染。

　　水纹预警溯源技术及其在线仪器的应用，增强了水质自动监测站的预警监测能力。预警溯源仪已具备了良好的预警和溯源功能，成功地捕捉了水质异常并确定了污染类型，为环境监管提供了有力的技术支撑。