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新型有机污染荧光溯源预警仪

1 成果简介我国水污染事故频发，以有机污染为主。现有技术不能迅速确定污染类型，因此事故发生后无法迅速采取恰当的应对，是产生重大经济和环境损失以及负面国际影响的主要原因。为维护水环境安全，保障人民生活和生产，需要一种能迅速确定污染类型的、环境友好的水体有机污染预警技术。荧光技术是近 20 年来兴起的新型分析方法，灵敏度高、适用范围广。污水和水体的荧光光谱是多物质产生的复合光谱，它们与水样唯一对应，被称为“ 水质荧光指纹”，简称“ 水纹” 。该法在污染性质快速判断方面具有独特优势。荧光指纹是水样内蕴特征的反映，还携带了有机物总量信息，可作为新型水质表示法。课题组从 2003 年开始从事水纹研究，在清华大学基础研究基金、教育部科技重点项目、教育部清华大学自主研究项目、国家十一五重大水专项等项目资助下，掌握了上百种水纹，创新性开发出基于水纹比对的新型污染识别原理，并研发出有机污染溯源仪，填补了迅速确定污染类型的仪器的空白。该仪器由水纹采集仪、水纹比对软件和丰富的水纹数据库组成，可以识别数十种有机污染类型。仪器的特点如下：自动取样，自动测量，自动比对；数据库设计人性化，可以自动添加新指纹；数据自动保存；水纹采集仪性能稳定，使用、维护简便，当仪器光源老化时，自动提示更换等。上述优点表明该仪器既适合在线实时监测，也可以作为监测车和实验室的专用仪器。查新表明，国内外目前尚未发现有相似原理的仪器。性能参数：灵敏度高，信噪比达到 250；完成一次溯源任务不足 15 分钟，测量时间短，重现性好；工作温度/湿度 15-350C， 45-80%（不可有冷凝现象， 350C 以上时湿度为 70%以下）；不加任何试剂，取样量少，不产生二次污染；连续 24 小时使用耗电仅数度，成本低。图 1 示范运行中的有机污染荧光溯源预警仪2 应用说明2011 年 7 月至 2012 年 3 月，水质有机污染溯源预警仪在京杭运河江苏苏州段进行了为期 3 个月的实地连续测试运行，仪器检测出数次水质异常，并及时进行了报警，现场测试表明，该仪器能够灵敏、及时地监测到污染的发生和变化，预警迅速，并能给污染类型的信息，对于快速确定有针对性的采取污染应对措施大有益处。仪器经过了权威第三方的检测。3 效益分析由于目前国内外尚无同类产品，而污染预警和溯源的需求比较迫切，因此本仪器具有较大的推广空间。本仪器价格每台约 60 万元。而本仪器运行稳定、灵敏。总体上，仪器成本低，维护省，快速，无二次污染， 24 小时连续使用，运行费每月在 3000 元左右，具有明显的经济和技术优势。4 合作方式转让或者联合推广。5 所属行业领域能源环境。

清华大学 2021-04-13