地表水的保護(hù)一直是各地環(huán)保工作的重點(diǎn),而我國(guó)南方地區(qū)因人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),污染物排放總量居高不下,再加上復(fù)雜的水網(wǎng)地形,保護(hù)難度更大。近年來,地表水保護(hù)有了長(zhǎng)足進(jìn)步。以江蘇省為例,在飲用水源地、國(guó)控點(diǎn)等地表水重點(diǎn)監(jiān)控?cái)嗝嬉褜?shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)的全覆蓋,可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)pH、溶解氧、氨氮、總磷、總氮、高錳酸鹽指數(shù)、藍(lán)綠藻等常規(guī)指標(biāo)。地表水應(yīng)急預(yù)警監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)了常態(tài)化。但常規(guī)有機(jī)物監(jiān)測(cè)指標(biāo)(如高錳酸鹽指數(shù)等)只反映總量,不反映有機(jī)物毒性和來源。,所以當(dāng)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(dāng)前預(yù)警監(jiān)測(cè)亟待解決的重點(diǎn)和難點(diǎn),迫切需要一種新型的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)。
三維熒光光譜檢測(cè)水體中的有機(jī)污染物是近年新興的一項(xiàng)技術(shù),但目前多數(shù)研究還只用于監(jiān)測(cè)水體中的有機(jī)物濃度,未發(fā)現(xiàn)被用來識(shí)別污染來源的報(bào)道。清華大學(xué)研發(fā)了污染預(yù)警溯源技術(shù),可用于水體水質(zhì)異常的快速預(yù)警以及污染類型的快速診斷。蘇州環(huán)境監(jiān)測(cè)中心基于該項(xiàng)技術(shù)對(duì)南方某水體開展在線監(jiān)測(cè)應(yīng)用,研究了水體的熒光水紋特征、強(qiáng)度規(guī)律及熒光強(qiáng)度與常規(guī)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的關(guān)系,并針對(duì)研究期間檢測(cè)到的水質(zhì)異常現(xiàn)象進(jìn)行了污染溯源分析。
水體中天然有機(jī)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(xué)已將該技術(shù)儀器化。該儀器能在15—30 min識(shí)別污染類型并發(fā)出警報(bào)。目前可識(shí)別長(zhǎng)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(rèn)定水樣受到該種污水的污染。
水紋預(yù)警溯源技術(shù)及其在線儀器的應(yīng)用,增強(qiáng)了水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的預(yù)警監(jiān)測(cè)能力。預(yù)警溯源儀已具備了良好的預(yù)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(shù)支撐。