水質指紋污染溯源特征分析圖譜
2023年，生態環境部等5部門聯合印發《重點流域水生態環境保護規劃》。《規劃》提出，要構建“三水統籌”的系統治理新格局，到2025年，主要水污染物排放總量持續減少，水生態環境持續改善，在面源污染防治、水生態恢復等方面取得突破，水生態環境保護體系更加完善，水資源、水環境、水生態等要素系統治理、統籌推進格局基本形成。
治理水污染、保護水環境、建立水生態是一項長久而系統的工程。近年來，合肥通過科技創新解決水環境治理的難點與痛點，一批“黑科技”應運而生，不僅讓污染物無所遁形，也提升了水生態環境治理體系和治理能力的現代化水平。
監測
水質也能測“指紋”
長期以來，河道水污染物來源點多線長面廣，水質污染源頭難鎖定、超標責任難界定，是困擾水環境治理的突出難題。在清華大學合肥公共安全研究院，有一種“黑科技”——水質指紋污染溯源技術，被譽為水環境治理領域的“福爾摩斯”。該技術能從被污染的水質中輕松提取水質的“指紋”，讓水污染無所遁形。
水環境污染問題在水里，根源在岸上。昨日，在清華大學合肥公共安全研究院的實驗室里，科研人員正在對幾份剛采集來的不同污染源的廢水樣本進行檢測。
“水質指紋污染溯源技術應用的關鍵在于給重點監管區域內的污染源建立一個數據庫，將工業園區、飲用水水源地、地表水體、地下水等水質多特征數據納入數據庫中。一旦發生污染事件，我們就可以將異常水樣的特征數據與數據庫中水質特征數據進行比對，從而判斷出水污染來自于哪里，達到快速準確鎖定污染源頭的目的。”清華大學合肥公共安全研究院環境安全研究中心曹毅告訴記者。
在現場記者看到，設備屏幕上出現一個水質多源光譜信息和相應的溯源比對結果，從外觀上看，與人的指紋有幾分相似。曹毅進一步解釋道，“鑒于不同廢水樣本中化學成分的千差萬別，每一種廢水都攜帶著其特有的熒光光譜與紫外光譜‘指紋’。我們正是通過捕捉這些水樣中的熒光、紫外等特征光譜信息，如同解鎖密碼一樣，助力我們迅速鎖定污染源頭。這一技術不僅是實現‘源頭治污、精準治污、科學治污、依法治污’理念的重要基石，更是推動環境保護邁向智能化、精細化的關鍵一步。”
據悉，水質指紋污染溯源技術具有高選擇性、操作簡便、試劑耗量少、測量精度高、檢測快速等優點。目前，該技術可識別包括生活污水、城市雨水、農業面源、養殖廢水、印染廢水、電子廢水、造紙廢水和電鍍制造廢水等十余種類型的污水。該技術可實現對入河入海排污口的溯源，迅速鎖定污染排放行業，并通過與污染源車間排放口、總排口、雨水排口以及周邊地表水上下游進行采樣比對，進一步鎖定污染點位，確認污水流動路徑，整體過程高效準確。
實踐表明，該技術在安徽省與合肥市生態環境部門日常環境執法和突發環境污染事件應急中發揮了重要作用。在去年合肥經開區的一起涉水生態環境案件中，憑借該技術，清華大學合肥公共安全研究院協助生態環境部門迅速鎖定了污染源頭，進而成功破獲了合肥經開區首例涉水生態環境損害案件。
除了水質“指紋”溯源，還有一項技術可以監測水質，那就是“AI水質自動監測”，它也被稱為水環境診治“醫生”。
在安徽中科智慧環境檢測技術服務有限公司，有一個AI水質自動監測實驗室。這個實驗室是無人化的水質監測實驗室，一臺設備一天最多可以檢測400個水樣品。而這些水就有部分是來自于巢湖重要的兩條入湖河流——南淝河和十五里河。通過這個設備，可以檢測90多項水質指標，這些也將作為合肥生態環境部門治理巢湖的重要參考指標。
治理
治湖先治河
治湖先治河，這是合肥治水的原則之一。
要把河湖治理好，必須先找出污染源頭，因此溯源成為治水的第一步。“我們運用一種叫‘三色法’河流污染源調查技術，對城市以點源污染為主的流域進行溯源。”安徽省城建設計研究總院股份有限公司環境河湖院生態修復所所長韓梓流介紹，通過采用管網內窺鏡及機器人溯源技術，結合排口、排水戶水量水質監測手段，找出污染來源。“通過紅、黃、綠三種不同顏色的可視化表示方法，精準識別污染源風險等級，紅色顯示區域就表示污染嚴重。”在合肥的塘西河、徐河、派河等流域都利用過這一技術進行污染溯源排查。
巢湖流域總面積13545平方公里，涉及杭埠河、白石天河、派河、西兆河、十五里河-塘西河、南淝河、烔煬河、柘皋河、雙橋河和裕溪河等十條主要支流。面對這些入湖河流，又該如何治理呢？
“這里就是我們的實驗平臺，可以看到底泥空間污染分布的情況。”該院環境專業總工程師李堃告訴記者。這是一種叫做“城市中小河流底泥生態清淤關鍵技術”，該技術獲得了安徽省科技進步二等獎。
技術人員采用研發的智能污泥探測儀，對河流內的底泥污染物進行普查，通過構建實驗平臺，對底泥空間污染分布進行評價和風險評估，從而“因地制宜”地提出污染水體不同區域的清淤方案。這種儀器可同時測定液位、密度、土阻力，精確確定底泥分層，解決了城市中小河流生態清淤測量技術難題。此外，他們還可以對底泥進行生態處理和綜合利用。“比如處理后可以作為園林的種植土，或者用來制磚等建材利用。”李堃說道，“目前該技術在包河區塘西河、徐河流域水環境綜合治理工程，以及廬江縣河、東大河上游小流域綜合治理工程中都有應用。”
在南淝河支流二十埠河的道路旁，有一小片濕地。安徽省城建設計研究總院股份有限公司環境河湖院院長劉志剛告訴記者，這里是為南淝河水治理專門建造的一個生態濕地空間，南淝河河道旁路凈化工程，運用的是“新型組合濕地技術”。“這種技術通過濕地生境打造保障流域藍綠生態空間格局，在這里種植許多適宜的濕地植物和水生動物，構建多濕地類型的濕地生態系統，強化濕地水質凈化的功能與效果。”劉志剛介紹道，這也是一種低運營、高收益的可持續發展循環生態治理模式。
水生態
完善城市水環境生態理念
無論是水質監測，還是水污染治理，最終城市發展的水環境還得落在生態修復和合理利用上。這就離不開先進的水環境生態設計理念。
合肥翡翠湖及周邊公園是市民一處重要的休閑娛樂共同空間，而城市里長期的生產生活卻導致其連通的王建溝河道存在面源污染、水環境容量不足、水質不達標等問題。“我們通過地下沉淀池、生態濾地和濕地的建設，對翡翠湖排口進行末端治理，嚴格控制和處理來自市政排水和周圍流域的面源污染，顯著改善了翡翠湖的水質。”負責王建溝上游生態修復工程的德國漢諾威水有限公司副總經理劉苑告訴記者，與其說是對湖泊進行治理，倒不如說是引入了一種低影響開發和海綿城市的先進理念，達到可持續發展的需求。“一方面采用植草溝、雨水花園、生態岸線等小型分散式海綿措施收集、凈化和利用雨水，逐步恢復城市開發前的水文狀態和自然風貌；另一方面通過生態水處理和水循環設計，構筑一個可以自我修復的生態體系，利用較小的投資來獲得持續低維護成本的回報，節約資源。”這樣一來，翡翠湖水系統可得到整體良好運行。
水生態環保理念不僅可以用在污染治理上，還可以在城市待建設區域，從最開始的規劃設計入手，構建一個全新的城市水系統，有效避免未來城市建設對水環境的影響。
劉苑告訴記者，在合肥空港國際小鎮的建設中，他們就將這一理念運用其中。在設計時，有效利用雨水資源作為生態補水，例如利用場地內的坡地地形，進行地表與地下水的交換，根據不同降雨強度和污染程度設置雨水分流路徑，將污染雨水進行不同體量的調蓄，采用生態設施進行凈化處理，最終緩慢補充進入湖體，維持區域內天然水循環過程。此外，協調區域防洪、治澇，最終形成包含排水、水系、污染控制、生態廊道等內容的完整生態水系統綜合規劃成果。“這種設計集經濟效益、生態效益、社會效益于一體，實現‘生態融城，與水共生’的美好愿景。”
近年來，合肥在“治水”上妙招頻出，集“先進理念”與“科技創新”于一體。2023年以來，巢湖水質穩定保持在Ⅳ類，上半年達到Ⅲ類；全年合肥市20個國考斷面全部達標，其中18個斷面達到或優于Ⅲ類以上，6個斷面優于考核標準，水質優良率達90%，創歷史新高。全市分類整治6243個入河排污口，完成農村黑臭水體治理38條，完善藍藻防控95個三級網格化管理體系，連續三年實現藍藻不聚集、無異味。
來源：合肥日報
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