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如何通过污水“指纹”,21分钟精准溯源?大量实践案例来了

发表时间: 2023-12-23 11:20:18

作者: 中环报见习记者张冰

来源: 中国环境

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水质指纹污染溯源技术(以下简称技术)是一项水环境监管技术,被称为水环境治理的“福尔摩斯”,创新性地将刑侦中利用指纹查找犯罪嫌疑人的思路引入水环境监管当中,突破了

水质指纹污染溯源技术(以下简称技术)是一项水环境监管技术,被称为水环境治理的“福尔摩斯”,创新性地将刑侦中利用指纹查找犯罪嫌疑人的思路引入水环境监管当中,突破了水污染防治领域溯源难、溯源慢的技术瓶颈。

问世20年来,该技术不断推动传统的大规模治污向精准治污转变,粗放监管到精准监管的升级。这一技术具体如何解决问题?在精准治污和监管方面有哪些创新实践?为此,中国环境报记者采访了技术的首创者清华大学环境学院环境污染溯源与精细监管技术研究中心主任吴静。

 指纹如何解决问题?

不同水样有不同的“水质指纹”。“每个污染源排放的废水,都有自身独特三维荧光光谱,可以作为其水质指纹。污染浓度越高,水质指纹峰的强度越高。”吴静向中国环境报记者介绍,“我们借鉴了警察利用指纹快速查找犯罪嫌疑人的方法,把待检测的水质指纹与已知污染源的水质指纹库比对,就能很快找到污染‘嫌疑人’。”

水质指纹溯源技术主要解决什么问题?“通过溯源发现源头,促进实现源头治理,推动水环境质量改善;水污染事故发生后,快速锁定污染源并进行源头控制,并落实‘谁污染谁治理’。”吴静回答。

“我们在全球率先发明了系列溯源仪,一次溯源时间是21分钟,可以精准确定具体污染源。”吴静说:“推荐建立全链条区域水环境安全保障体系,包括在感知层,在水源地水体、重要断面、污水管网和雨水管网等放置溯源仪,在应用层配套区域水污染预警溯源系统。”

吴静总结了该系统的4个功能:“一是完成溯源最后一公里;二是可以快速分辨出治理重点和污染责任主体;三是实现预警—溯源—应急—执法的高效联动机制;四是对于污染源产生强大的震慑作用,促进规范排放。”

说起水质指纹溯源技术的震慑作用,吴静用一个案例进行了解释,“2017年,水质指纹溯源技术在深圳的一个电镀工业园落地,当时通过技术找到了园区有超标排放和偷排的企业。随后当地监管部门对这些企业进行了处罚,并开展了大量宣传报道。在后续水质监测中发现,该园区排放废水的氰化物等特征污染物显示出振荡下降趋势,2019年之后稳定保持在低水平。这反映出这种精准溯源技术可以对企业产生很强的震慑作用。”

技术创新开出哪些实践之花?

“技术投入应用后,促成了‘精准溯源+微创治理’新模式的出现。这种模式的治理就像外科微创手术一样,哪里有病灶,切除哪里就行,费用低、见效快。”吴静称,新模式的应用可以让政府的水污染防治成本下降50—80%,实现了显著的降本增效。

截至目前,水污染预警溯源仪已稳定运行14年以上,成功应用至全国25个省级行政区,成为水环境精准治理和精细监管的有力新工具。

在江苏,苏州太湖水源地、运河跨界断面和工业园区等陆续装上了溯源设备,还成立了环境执法和应急溯源实验室,来支撑苏州市生态环境管理当前污染源识别等难题及未来发展需求。

在浙江,以台州作为试点。“我们进行了5种溯源模式的示范,包括移动溯源服务模式,在工业园区污水管网、地表水和雨水总口的3种在线溯源模式,以及区域水系重点断面的污染溯源模式。”吴静介绍。

说起精准治污的典型案例,吴静滔滔不绝。

“有一次,一个垃圾填埋场的渗滤液污染了地下水。当时填埋场业主要求找出渗漏区域,以便对膜进行修补。技术团队快速溯源找到的渗漏区域,和施工质量调查的问题区域吻合,业主十分认可溯源结果。”吴静说。

深圳电镀工业园区的案例让吴静印象深刻。

“我们为一个深圳电镀工业园区做污染溯源。由于是第一个工业园区项目,难度非常大。为了检验技术可行性,业主提供了企业实际废水,并组织10人的专家团队到清华见证了盲样测试,证明技术用在工业园区也是可行的。”

“工业园区溯源项目投入运行后,发现企业排放有问题,仪器多次预警该企业超标排放,但到排口检查,排放是达标的,因此怀疑企业有偷排。后来到企业院内开挖,找到了嫌疑暗管,并对暗管内水样进行指纹比对,确定了是偷排的暗管。随后,当地管理部门吊销了企业的排污许可,并开出了深圳市第一笔千万级的环保罚单,引起了广泛的社会关注。”吴静说道。

污染异地倾倒是常见的污染事件,但溯源难度很大。此前,江苏省侦破一起重大的危险废物异地倾倒事件,属于江苏省2022年的十大环境案件之一,就是依靠水质指纹技术定位出倾倒的位置。根据这个信息,公安机关调取监控,才抓获犯罪团伙和作案车辆。这个案件涉及18个犯罪嫌疑人,660吨危险废物,引起了苏州市、江苏省和生态环境部执法局的高度重视。目前这个案件侦破经验正在全国环境执法系统推广。

……

眼下,随着精准治污、精准监管的理念深入人心,技术的应用场景逐渐增多。

“除了有机污水,重金属污水也有典型信号,水质指纹溯源技术同样适用。”吴静介绍,“入河排污口的水质溯源技术方法的行业标准即将发布,未来我们也会积极推动水质溯源技术应用到更广阔的领域。”


编辑:周亚楠

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