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水质荧光指纹识别技术“源解析”——水污染领域新方向

时间: 2016-12-23| 浏览次数:540

清华大学环境学院吴静副研究员研究员的团队历时13年通过对不同来源水样的水质荧光指纹进行分析和判别,建立了不同来源污水的皇冠0088|皇冠0088博彩|皇冠0088赌球荧光指纹数据库,通过对水体水质指纹的比对,从而判断水体受到了何种污水的污染。简称水质荧光指纹识别技术。


本文地址:http://www.gypseeyes.com/article-301.html
文章摘要:水质荧光指纹识别技术“源解析”——水污染领域新方向_新闻动态_实验仪器,睹着知微克孜军事斗争,青春年华教育部门妻儿老少。

在环保领域,“源解析”是一项耳熟能详的技术。“北京PM2.5源解析报告引发质疑 中科院:4%只是直接排放”、“北京发布PM2.5源解析结果 本地污染占七成”、“中国9大城市完成大气源解析 北广深首要污染源机动车”,一项项研究成果在各大媒体和朋友圈传播,管理者和公众都理所当然的认为:了解一个城市或地区的雾霾来源并不是难事。那么,水污染领域呢,也正是吴静副研究员研究员的团队的攻克决心所在。

清华大学环境学院吴静

吴静老师是如何想到将荧光光谱技术应用于水质污染溯源的,得从2003年的一个去法国科学研究中心做博士后的机会说起,合作导师的课题是与监测相关的,是用荧光光谱技术分析污水厂进水水质变化。那段时间,我脑子里存了很多污水的光谱。回国后不久,松花江事件爆发,我就想是否可以用这个技术来对水体污染进行排放源的溯源,以便快速锁定污染源。当时国内外快速的水污染溯源的技术基本空白。


水质荧光指纹识别技术在水污染溯源方面的实际应用效果如何,其实水质荧光光谱的检测技术已经很成熟,国内外有不少厂商可以生产相关的仪器。吴静老师的水质荧光指纹识别技术核心就是:信号的提取与解析。我们将解析的过程转换成算法。开发关键硬件部件,并完成硬件集成,形成一套可定时自动完成进样、预处理、测量、分析、给出结果的新型在线水质分析仪,我们叫它水质预警溯源仪。此款仪器就只有三个主要功能:预警、污染源溯源和污染留证。


此应用又给客户的环境管理带来了哪些好处呢,与一般利用荧光光谱方法测定水质的仪器不同,水质预警溯源仪测定的不是某种污染物的浓度,而是水体水质是否有异常,并自动判断水体中最可能混入了哪种污水。目前,此台仪器可识别包括生活污水、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10余种废水。


水质荧光指纹识别技术在实际应用中的反应情况,吴老师说:“我们有一台设备安装在一个超大型水源地。有一天指纹突然出现了异常,仪器报警可能是电镀废水,环保部门就打电话问上游的工业园区是否有电镀厂。由于工业园区只有一家电镀厂,所以就要求企业停产整改了。企业停产后,信号就消失了。过了两天,又有同样的信号出现,原来是电镀厂恢复生产了。环保部门再次要求对方整改,这次连雨水管也接到污水处理厂,之后信号就再没出现过。”这次经历表明,仪器可以快速发现企业的偷排行为。


对于相同的行业废水,是否能够识别?我们最近正在给南方某工业园区安装我们的水质预警溯源仪。这个园区一共有22家企业,全部是电镀厂,园区排放口的重金属污染物浓度总超标,又找不到排放企业,环保部门对此很头疼。接触之初,当地环保局也怀疑我们是否能识别出如此相近的废水,为此先是实地考察了我们用户的使用情况,然后组织了包括外请专家在内的11名专业人士的团队、带了四个工厂的水样来我们学校亲自做了盲样测试,测试结果良好才最终决定采用我们的仪器。


水质荧光指纹识别技术检测的是有机物,那么这个技术是如何识别以重金属为主的电镀废水的呢?污水进入水体之后会被稀释,随着从上游到下游的流动,水质会发生变化,这会给识别工作带来哪些困难呢?即使能够比较精准的实现污染源的定位,但是目前水质荧光指纹的数据是无法用来作为环境执法依据的,对于这些问题,该如何解决呢?在吴静老师团队的不断攻克下,都一一解决问题。


最后,吴老师说:“我们与别人最大的不同是我们的工作思路不一样,我们提供的不是污染物的浓度数据,而是可以和环保业务直接挂钩、支撑环保业务开展的一些信息。对于仪器硬件研发,我们肯定比不了电机系、电子系或者精仪系的老师,但是我们的优势在于更懂环境业务、更懂环境需求,从而开发的仪器也能更好的满足环境业务的需要。”

 


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