地表水的保護一直是各地環(huán)保工作的重點,而我國南方地區(qū)因人口密集、經(jīng)濟發(fā)達,污染物排放總量居高不下,再加上復雜的水網(wǎng)地形,保護難度更大。近年來,地表水保護有了長足進步。以江蘇省為例,在飲用水源地、國控點等地表水重點監(jiān)控斷面已實現(xiàn)自動監(jiān)測的全覆蓋,可實時監(jiān)測pH、溶解氧、氨氮、總磷、總氮、高錳酸鹽指數(shù)、藍綠藻等常規(guī)指標。地表水應急預警監(jiān)測實現(xiàn)了常態(tài)化。但常規(guī)有機物監(jiān)測指標(如高錳酸鹽指數(shù)等)只反映總量,不反映有機物毒性和來源。,所以當前水體管理存在著入侵污染物的性質(zhì)說不清、變化原因說不透,污染源頭更難抓的突出問題。由于地表水污染事件頻發(fā),監(jiān)控污水偷排以及診斷污染來源已成為當前預警監(jiān)測亟待解決的重點和難點,迫切需要一種新型的在線監(jiān)測技術。
三維熒光光譜檢測水體中的有機污染物是近年新興的一項技術,但目前多數(shù)研究還只用于監(jiān)測水體中的有機物濃度,未發(fā)現(xiàn)被用來識別污染來源的報道。清華大學研發(fā)了污染預警溯源技術,可用于水體水質(zhì)異常的快速預警以及污染類型的快速診斷。蘇州環(huán)境監(jiān)測中心基于該項技術對南方某水體開展在線監(jiān)測應用,研究了水體的熒光水紋特征、強度規(guī)律及熒光強度與常規(guī)監(jiān)測指標的關系,并針對研究期間檢測到的水質(zhì)異?,F(xiàn)象進行了污染溯源分析。
水體中天然有機物的主要成分(如腐殖質(zhì)、蛋白質(zhì)以及葉綠素等)都有特征熒光。污水也含有很多FOM,如油脂、蛋白質(zhì)、表面活性劑、腐殖質(zhì)、維生素、酚類等芳香族化合物、藥品殘余及其代謝產(chǎn)物等。由于每種FOM都有特定發(fā)光位置,大部分工業(yè)和生活污水的水紋也各不相同,可作為污染類型的判斷依據(jù)。目前,清華大學已將該技術儀器化。該儀器能在15—30 min識別污染類型并發(fā)出警報。目前可識別長三角地區(qū)的10種主要廢水,包括生活污水、印染廢水、電子廢水、石化廢水、焦化廢水、造紙廢水和金屬制造廢水等。通常情況下,儀器判定的與已知污染的相似度大于0.9,就可以認定水樣受到該種污水的污染。
水紋預警溯源技術及其在線儀器的應用,增強了水質(zhì)自動監(jiān)測站的預警監(jiān)測能力。預警溯源儀已具備了良好的預警和溯源功能,成功地捕捉了水質(zhì)異常并確定了污染類型,為環(huán)境監(jiān)管提供了有力的技術支撐。