日前,中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會批準(zhǔn)發(fā)布《在線水質(zhì)熒光指紋污染預(yù)警溯源儀》(T/CAEPI 41―2022)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)自2022年2月1日起實施。
為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》《中華人民共和國水污染防治法》等法律法規(guī),規(guī)范和指導(dǎo)在線水質(zhì)熒光指紋污染預(yù)警溯源儀的生產(chǎn)制造和檢驗,制定本標(biāo)準(zhǔn)。
本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:清華大學(xué)、中國環(huán)境監(jiān)測總站、蘇州國溯環(huán)境發(fā)展有限公司、江蘇省蘇州環(huán)境監(jiān)測中心、廣東省深圳市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心站、生態(tài)環(huán)境部對外合作與交流中心、生態(tài)環(huán)境部長江流域生態(tài)環(huán)境監(jiān)督管理局生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與科學(xué)研究中心、蘇州國溯科技有限公司。
本標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在線水質(zhì)熒光指紋污染預(yù)警溯源儀的術(shù)語和定義、總體要求、技術(shù)要求、檢驗方法、檢驗規(guī)則及標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸與貯存等。本標(biāo)準(zhǔn)適用于監(jiān)測地表水、地下水、近岸海水和管網(wǎng)排水的預(yù)警溯源儀。
本標(biāo)準(zhǔn)參考GB/T 191 包裝儲運(yùn)圖示標(biāo)志;GB/T 7350防水包裝;GB/T 11606 分析儀器環(huán)境試驗方法;GB/T 12519 分析儀器通用技術(shù)條件;GB/T 13306 標(biāo)牌;GB/T 25472 分析儀器質(zhì)量檢驗規(guī)則;HJ 477 污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)數(shù)據(jù)采集傳輸儀技術(shù)要求;HJ 915 地表水自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范(試行)等文件編制而成。
方法原理:
水質(zhì)熒光指紋污染預(yù)警溯源是一種采用三維熒光光譜方法識別判定水污染排放源的技術(shù)。三維熒光光譜是由激發(fā)波長―發(fā)射波長―熒光強(qiáng)度三維坐標(biāo)所表征的矩陣光譜。熒光光譜圖像形象直觀,所含信息豐富。由于有機(jī)物的發(fā)光位置固定,通過測定其三維熒光光譜,可分析水體、污水等水樣中有機(jī)物的組成,因此水質(zhì)熒光光譜也被稱為水質(zhì)熒光指紋。
預(yù)警溯源儀的原理是將被測水樣的水質(zhì)熒光指紋與已建立的污染源水質(zhì)熒光指紋庫中的水質(zhì)熒光指紋進(jìn)行一一比對,通過水質(zhì)熒光指紋的相似度高低,判斷污染源的組成和污染物濃度。
預(yù)警溯源儀結(jié)構(gòu)與組成:
預(yù)警溯源儀的主要組成包括自動進(jìn)樣單元、水質(zhì)熒光指紋檢測單元、總控和污染源水質(zhì)熒光指紋數(shù)據(jù)庫。
自動進(jìn)樣單元:將被測水樣直接送入或根據(jù)水質(zhì)情況按一定比例稀釋后送入水質(zhì)熒光指紋檢測單元進(jìn)行檢測。應(yīng)包括采水單元、預(yù)處理單元和配水單元。
水質(zhì)熒光指紋檢測單元:用于被測水樣的水質(zhì)熒光指紋檢測,并將檢測結(jié)果傳輸至總控單元進(jìn)行分析。
總控:包括系統(tǒng)控制單元、顯示查詢單元、存儲單元、輸出單元和數(shù)據(jù)處理單元。各單元功能分別為:a) 系統(tǒng)控制單元用于預(yù)警溯源儀硬件和自動化的控制;b) 顯示查詢單元用于水質(zhì)熒光指紋等數(shù)據(jù)的顯示與查詢;c) 存儲單元用于水質(zhì)熒光指紋數(shù)據(jù)的存儲;d) 輸出單元用于數(shù)據(jù)傳輸;e) 數(shù)據(jù)處理單元用于數(shù)據(jù)比對、數(shù)據(jù)計算與分析。
污染預(yù)警功能:
預(yù)警溯源儀應(yīng)能根據(jù)預(yù)警峰強(qiáng)度的變化對被測水樣的污染狀況進(jìn)行判斷。若強(qiáng)度超過預(yù)警閾值上限或低于預(yù)警閾值下限,預(yù)警溯源儀應(yīng)給出水質(zhì)異常的提示。
污染溯源功能:
預(yù)警溯源儀在使用前應(yīng)加載已建立的當(dāng)?shù)鼗蛐袠I(yè)污染源水質(zhì)熒光指紋數(shù)據(jù)庫。污染源水質(zhì)熒光指紋數(shù)據(jù)庫應(yīng)具有可擴(kuò)展和更新的功能,污染源水質(zhì)熒光指紋數(shù)據(jù)庫應(yīng)及時更新。
預(yù)警溯源儀應(yīng)能檢測被測水樣的水質(zhì)熒光指紋,并自動將檢測到的水質(zhì)熒光指紋與加載的污染源水質(zhì)熒光指紋數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對,以判斷疑似污染源和相似度。
當(dāng)預(yù)警溯源儀判定水樣和疑似污染源的相似度達(dá)到90%以上時,表明水樣可能主要受到了該污染源的污染;相似度為60%~89%時,表明水樣可能受到該疑似污染源污染,但同時還可能存在其他污染源;相似度低于60%時,表明被測水樣的水質(zhì)熒光指紋與污染源數(shù)據(jù)庫的各污染源水質(zhì)熒光指紋沒有明顯相關(guān)性,為未知污染。
污染預(yù)警功能檢測:
啟動預(yù)警溯源儀,預(yù)警溯源儀自動進(jìn)樣L-色氨酸標(biāo)準(zhǔn)貯備液(7.1.3.1)并完成測量,給出分析結(jié)果。當(dāng)預(yù)警溯源儀給出明顯的預(yù)警信號時,表明污染強(qiáng)度超出預(yù)警閾值范圍上限時的在線預(yù)警正常。
預(yù)警溯源儀自動進(jìn)樣L-色氨酸標(biāo)準(zhǔn)使用液(7.1.3.5)并完成測量,給出分析結(jié)果。當(dāng)預(yù)警溯源儀給出明顯的預(yù)警信號時,表明污染強(qiáng)度低于預(yù)警閾值范圍下限時的在線預(yù)警正常。
污染溯源功能檢測:
啟動預(yù)警溯源儀,按以下步驟逐一完成驗證后,表明預(yù)警溯源儀的污染溯源功能通過檢驗:
a)分別測試7.1.3.2和7.1.3.5所述L-色氨酸標(biāo)準(zhǔn)使用液,識別的“疑似污染源”是L-色氨酸,且相似度分別達(dá)到90%及以上;b)分別測試7.1.3.7和7.1.3.9所述水楊酸鈉標(biāo)準(zhǔn)使用液,識別的“疑似污染源”是水楊酸鈉,且相似度分別達(dá)到90%及以上;c)將L-色氨酸標(biāo)準(zhǔn)使用液(7.1.3.4)和水楊酸鈉標(biāo)準(zhǔn)使用液(7.1.3.9)按照體積比5∶1混合后測試,識別的“疑似污染源”是L-色氨酸,且相似度達(dá)到90%及以上;d)將水楊酸鈉標(biāo)準(zhǔn)使用液(7.1.3.8)和L-色氨酸標(biāo)準(zhǔn)使用液(7.1.3.5)按照體積比5∶1混合后測試,識別的“疑似污染源”是水楊酸鈉,且相似度達(dá)到90%及以上。