工业园区排水超标，如何在数十家电镀工厂中迅速找到排污“真凶”？污水处理厂屡次因来水毒性而停产，是什么行业的工业废水违规排放造成的？跨界河流污染，到底是河东的错还是河西的错？
北控水务特邀清华大学环境学院副研究员吴静，以“多尺度水污染水质指纹预警溯源技术与实践”为主题，从当前环境执法粗放型到精细化的转变、传统水质监测技术存在的若干问题和水污染水质指纹预警溯源技术与实践三个方面做了精彩分享。
水安全问题亟待解决
据有关报道，我国平均每年发生重大水污染突发性事故300余起，造成了巨大的环境危害和经济损失，在国内国际产生了重大的负面影响。如今，水安全已经上升到公共安全范畴。因此，在全面推进河湖长制、环境管理从粗放向精细发展的大趋势下，国家急需解决污染预警和排放源快速识别的问题。
以水环境治理为例，污染源头治理是最关键的措施之一，但水体接纳的污染源通常十分繁杂，难以辨识。传统水质监测技术能够分析水体中各项指标的浓度，但无法直接指出污染来源，且存在监测费用高、采样分析耗时长等问题，这都对环境修复和日常管理造成了一定困难和影响。
水质指纹锁定排污“真凶”
水质指纹识别技术，识别的水纹是荧光光谱，即通过将水样置于一定波长的光下，分析水中化学物质吸收光后发射出荧光光谱。荧光法具有简便、快速、灵敏、无二次污染、特异性好的优点，不同的污染源对应不同的物质组成，也有着不同特征的荧光光谱，称之为“水质指纹”。通过多年研究，吴静团队已建立13大类、202种污染源、255个水体、330化合物的水质指纹库，并以此为基础开发了台式、在线式和车载式水质污染预警溯源仪，能够满足在各种场景下快速找到疑似污染源。
目前，水质指纹技术已经在17个省市和不同尺度上得到应用。例如，某污水厂生化池受到多次不明污染物影响，导致活性污泥大量急性中毒死亡，吴静团队应用水质污染预警溯源仪定位上游污染源所属行业，并在此后的污染事件中成功提前预警，为污水厂的运营排除干扰。
在某工业园区，企业分布密集且行业相似度高，多为电镀厂。当地环保部门发现，园区总排口超标严重，但企业在线设备数据正常。按照传统方式，只能依靠人工复核采样和“翻井盖”的排查方式摸清超标排放的污染源，工作量巨大。为尽快解决问题，吴静团队通过总排口的污水指纹成功分析匹配到其中一家电镀厂，发现该电镀厂有利用暗管偷排污水的违法行为。
基于跨界断面水质预警的科学补偿、太湖入湖河流的污染特征分析、长江流域各断面和支流的污染特征分析……水质污染预警溯源技术正在服务于饮用水安全保障、污染源排放管理、跨界断面污染仲裁、区域水环境安全保障等多个领域。
专家介绍
吴静，博士、清华大学环境学院副研究员、IWA中国厌氧消化专业委员会理事。主持国家重大仪器专项、7项国家自然科学基金课题和霍英东基金项目等课题，承担国家水专项等十余项国家大型课题子课题，取得11项发明专利，发表论文120余篇。曾获得日内瓦国际发明展特别金奖、国家科技进步二等奖、中国产学研合作创新奖等奖项，并入选科学中国人年度人物和中国水业人物。吴静团队研发的水污染预警溯源仪入榜《科技日报》2018年国内十大技术突破，已在全国17个省市自治区应用。
