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如何通過污水“指紋”，21分鐘精準(zhǔn)溯源？大量實(shí)踐案例來了
中國環(huán)境報(bào) / 2023-12-25 / ：65
水質(zhì)指紋污染溯源技術(shù)（以下簡稱技術(shù)）是一項(xiàng)水環(huán)境監(jiān)管技術(shù)，被稱為水環(huán)境治理的“福爾摩斯”，創(chuàng)新性地將刑偵中利用指紋查找犯罪嫌疑人的思路引入水環(huán)境監(jiān)管當(dāng)中，突破了水污染防治領(lǐng)域溯源難、溯源慢的技術(shù)瓶頸。
問世20年來，該技術(shù)不斷推動(dòng)傳統(tǒng)的大規(guī)模治污向精準(zhǔn)治污轉(zhuǎn)變，粗放監(jiān)管到精準(zhǔn)監(jiān)管的升級(jí)。這一技術(shù)具體如何解決問題？在精準(zhǔn)治污和監(jiān)管方面有哪些創(chuàng)新實(shí)踐？為此，中國環(huán)境報(bào)記者采訪了技術(shù)的首創(chuàng)者——清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院環(huán)境污染溯源與精細(xì)監(jiān)管技術(shù)研究中心主任吳靜。
“水質(zhì)指紋”如何解決問題？
不同水樣有不同的“水質(zhì)指紋”。“每個(gè)污染源排放的廢水，都有自身獨(dú)特三維熒光光譜，可以作為其水質(zhì)指紋。污染濃度越高，水質(zhì)指紋峰的強(qiáng)度越高。”吳靜向中國環(huán)境報(bào)記者介紹，“我們借鑒了警察利用指紋快速查找犯罪嫌疑人的方法，把待檢測的水質(zhì)指紋與已知污染源的水質(zhì)指紋庫比對(duì)，就能很快找到污染‘嫌疑人’。”
水質(zhì)指紋溯源技術(shù)主要解決什么問題？“通過溯源發(fā)現(xiàn)源頭，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)源頭治理，推動(dòng)水環(huán)境質(zhì)量改善；水污染事故發(fā)生后，快速鎖定污染源并進(jìn)行源頭控制，并落實(shí)‘誰污染誰治理’。”吳靜回答。
“我們?cè)谌蚵氏劝l(fā)明了系列溯源儀，一次溯源時(shí)間是21分鐘，可以精準(zhǔn)確定具體污染源。”吳靜說：“推薦建立全鏈條區(qū)域水環(huán)境安全保障體系，包括在感知層、在水源地水體、重要斷面、污水管網(wǎng)和雨水管網(wǎng)等放置溯源儀，在應(yīng)用層配套區(qū)域水污染預(yù)警溯源系統(tǒng)。”
吳靜總結(jié)了該系統(tǒng)的4個(gè)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點(diǎn)和污染責(zé)任主體；三是實(shí)現(xiàn)預(yù)警—溯源—應(yīng)急—執(zhí)法的高效聯(lián)動(dòng)機(jī)制；四是對(duì)于污染源產(chǎn)生強(qiáng)大的震懾作用，促進(jìn)規(guī)范排放。”
說起水質(zhì)指紋溯源技術(shù)的震懾作用，吳靜用一個(gè)案例進(jìn)行了解釋，“2017年，水質(zhì)指紋溯源技術(shù)在深圳的一個(gè)電鍍工業(yè)園落地，當(dāng)時(shí)通過技術(shù)找到了園區(qū)有超標(biāo)排放和偷排的企業(yè)。隨后當(dāng)?shù)乇O(jiān)管部門對(duì)這些企業(yè)進(jìn)行了處罰，并開展了大量宣傳報(bào)道。在后續(xù)水質(zhì)監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)，該園區(qū)排放廢水的特征污染物顯示出振蕩下降趨勢(shì)，2019年之后穩(wěn)定保持在低水平。這反映出這種精準(zhǔn)溯源技術(shù)可以對(duì)企業(yè)產(chǎn)生很強(qiáng)的震懾作用。”
技術(shù)創(chuàng)新開出哪些實(shí)踐之花？
“技術(shù)投入應(yīng)用后，促成了‘精準(zhǔn)溯源+微創(chuàng)治理’新模式的出現(xiàn)。這種模式的治理就像外科微創(chuàng)手術(shù)一樣，哪里有病灶，切除哪里就行，費(fèi)用低、見效快。”吳靜稱，新模式的應(yīng)用可以讓政府的水污染防治成本下降50%—80%，實(shí)現(xiàn)了顯著的降本增效。
截至目前，水污染預(yù)警溯源儀已穩(wěn)定運(yùn)行14年以上，成功應(yīng)用至全國25個(gè)省級(jí)行政區(qū)，成為水環(huán)境精準(zhǔn)治理和精細(xì)監(jiān)管的有力新工具。
在江蘇，蘇州太湖水源地、運(yùn)河跨界斷面和工業(yè)園區(qū)等陸續(xù)裝上了溯源設(shè)備，還成立了環(huán)境執(zhí)法和應(yīng)急溯源實(shí)驗(yàn)室，來支撐蘇州市生態(tài)環(huán)境管理當(dāng)前污染源識(shí)別等難題及未來發(fā)展需求。
在浙江，以臺(tái)州作為試點(diǎn)。“我們進(jìn)行了5種溯源模式的示范，包括移動(dòng)溯源服務(wù)模式，在工業(yè)園區(qū)污水管網(wǎng)、地表水和雨水總口的3種在線溯源模式，以及區(qū)域水系重點(diǎn)斷面的污染溯源模式。”吳靜介紹。
說起精準(zhǔn)治污的典型案例，吳靜滔滔不絕。
“有一次，一個(gè)垃圾填埋場的滲濾液污染了地下水。當(dāng)時(shí)填埋場業(yè)主要求找出滲漏區(qū)域，以便對(duì)膜進(jìn)行修補(bǔ)。技術(shù)團(tuán)隊(duì)快速溯源找到滲漏區(qū)域，和施工質(zhì)量調(diào)查的問題區(qū)域吻合，業(yè)主十分認(rèn)可溯源結(jié)果。”吳靜說。
深圳電鍍工業(yè)園區(qū)的案例讓吳靜印象深刻。
“我們?yōu)橐粋€(gè)深圳電鍍工業(yè)園區(qū)做污染溯源。由于是第一個(gè)工業(yè)園區(qū)項(xiàng)目，難度非常大。為了檢驗(yàn)技術(shù)可行性，業(yè)主提供了企業(yè)實(shí)際廢水，并組織10人的專家團(tuán)隊(duì)到清華見證了盲樣測試，證明技術(shù)用在工業(yè)園區(qū)也是可行的。”
“工業(yè)園區(qū)溯源項(xiàng)目投入運(yùn)行后，發(fā)現(xiàn)企業(yè)排放有問題，儀器多次預(yù)警該企業(yè)超標(biāo)排放，但到排口檢查，排放是達(dá)標(biāo)的，因此懷疑企業(yè)有偷排。后來到企業(yè)院內(nèi)開挖，找到了嫌疑暗管，并對(duì)暗管內(nèi)水樣進(jìn)行指紋比對(duì)，確定了是偷排的暗管。隨后，當(dāng)?shù)毓芾聿块T吊銷了企業(yè)的排污許可，并開出了深圳市第一筆千萬級(jí)的環(huán)保罰單，引起了廣泛的社會(huì)關(guān)注。”吳靜說道。
污染異地傾倒是常見的污染事件，但溯源難度很大。此前，江蘇省偵破一起重大的危險(xiǎn)廢物異地傾倒事件，屬于江蘇省2022年的十大環(huán)境案件之一，就是依靠水質(zhì)指紋技術(shù)定位出傾倒的位置。根據(jù)這個(gè)信息，公安機(jī)關(guān)調(diào)取監(jiān)控抓獲犯罪團(tuán)伙和作案車輛。這個(gè)案件涉及18個(gè)犯罪嫌疑人、660噸危險(xiǎn)廢物，引起了江蘇省和生態(tài)環(huán)境部執(zhí)法局的高度重視。目前這個(gè)案件偵破經(jīng)驗(yàn)正在全國環(huán)境執(zhí)法系統(tǒng)推廣。
……
眼下，隨著精準(zhǔn)治污、精準(zhǔn)監(jiān)管的理念深入人心，技術(shù)的應(yīng)用場景逐漸增多。
“除了有機(jī)污水，重金屬污水也有典型信號(hào)，水質(zhì)指紋溯源技術(shù)同樣適用。”吳靜介紹，“入河排污口的水質(zhì)溯源技術(shù)方法的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)即將發(fā)布，未來我們也會(huì)積極推動(dòng)水質(zhì)溯源技術(shù)應(yīng)用到更廣闊的領(lǐng)域。”
