日前,中國環境保護產業協會批準發布《在線水質熒光指紋污染預警溯源儀》(T/CAEPI 41―2022)團體標準。本標準自2022年2月1日起實施。
為貫徹《中華人民共和國環境保護法》《中華人民共和國水污染防治法》等法律法規,規范和指導在線水質熒光指紋污染預警溯源儀的生產制造和檢驗,制定本標準。
本標準起草單位:清華大學、中國環境監測總站、蘇州國溯環境發展有限公司、江蘇省蘇州環境監測中心、廣東省深圳市生態環境監測中心站、生態環境部對外合作與交流中心、生態環境部長江流域生態環境監督管理局生態環境監測與科學研究中心、蘇州國溯科技有限公司。
本標準為首次發布。本標準規定了在線水質熒光指紋污染預警溯源儀的術語和定義、總體要求、技術要求、檢驗方法、檢驗規則及標志、包裝、運輸與貯存等。本標準適用于監測地表水、地下水、近岸海水和管網排水的預警溯源儀。
本標準參考GB/T 191 包裝儲運圖示標志;GB/T 7350防水包裝;GB/T 11606 分析儀器環境試驗方法;GB/T 12519 分析儀器通用技術條件;GB/T 13306 標牌;GB/T 25472 分析儀器質量檢驗規則;HJ 477 污染源在線自動監控(監測)數據采集傳輸儀技術要求;HJ 915 地表水自動監測技術規范(試行)等文件編制而成。
方法原理:
水質熒光指紋污染預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。三維熒光光譜是由激發波長―發射波長―熒光強度三維坐標所表征的矩陣光譜。熒光光譜圖像形象直觀,所含信息豐富。由于有機物的發光位置固定,通過測定其三維熒光光譜,可分析水體、污水等水樣中有機物的組成,因此水質熒光光譜也被稱為水質熒光指紋。
預警溯源儀的原理是將被測水樣的水質熒光指紋與已建立的污染源水質熒光指紋庫中的水質熒光指紋進行一一比對,通過水質熒光指紋的相似度高低,判斷污染源的組成和污染物濃度。
預警溯源儀結構與組成:
預警溯源儀的主要組成包括自動進樣單元、水質熒光指紋檢測單元、總控和污染源水質熒光指紋數據庫。
自動進樣單元:將被測水樣直接送入或根據水質情況按一定比例稀釋后送入水質熒光指紋檢測單元進行檢測。應包括采水單元、預處理單元和配水單元。
水質熒光指紋檢測單元:用于被測水樣的水質熒光指紋檢測,并將檢測結果傳輸至總控單元進行分析。
總控:包括系統控制單元、顯示查詢單元、存儲單元、輸出單元和數據處理單元。各單元功能分別為:a) 系統控制單元用于預警溯源儀硬件和自動化的控制;b) 顯示查詢單元用于水質熒光指紋等數據的顯示與查詢;c) 存儲單元用于水質熒光指紋數據的存儲;d) 輸出單元用于數據傳輸;e) 數據處理單元用于數據比對、數據計算與分析。
污染預警功能:
預警溯源儀應能根據預警峰強度的變化對被測水樣的污染狀況進行判斷。若強度超過預警閾值上限或低于預警閾值下限,預警溯源儀應給出水質異常的提示。
污染溯源功能:
預警溯源儀在使用前應加載已建立的當地或行業污染源水質熒光指紋數據庫。污染源水質熒光指紋數據庫應具有可擴展和更新的功能,污染源水質熒光指紋數據庫應及時更新。
預警溯源儀應能檢測被測水樣的水質熒光指紋,并自動將檢測到的水質熒光指紋與加載的污染源水質熒光指紋數據庫進行比對,以判斷疑似污染源和相似度。
當預警溯源儀判定水樣和疑似污染源的相似度達到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熒光指紋與污染源數據庫的各污染源水質熒光指紋沒有明顯相關性,為未知污染。
污染預警功能檢測:
啟動預警溯源儀,預警溯源儀自動進樣L-色氨酸標準貯備液(7.1.3.1)并完成測量,給出分析結果。當預警溯源儀給出明顯的預警信號時,表明污染強度超出預警閾值范圍上限時的在線預警正常。
預警溯源儀自動進樣L-色氨酸標準使用液(7.1.3.5)并完成測量,給出分析結果。當預警溯源儀給出明顯的預警信號時,表明污染強度低于預警閾值范圍下限時的在線預警正常。
污染溯源功能檢測:
啟動預警溯源儀,按以下步驟逐一完成驗證后,表明預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-色氨酸標準使用液,識別的“疑似污染源”是L-色氨酸,且相似度分別達到90%及以上;b)分別測試7.1.3.7和7.1.3.9所述水楊酸鈉標準使用液,識別的“疑似污染源”是水楊酸鈉,且相似度分別達到90%及以上;c)將L-色氨酸標準使用液(7.1.3.4)和水楊酸鈉標準使用液(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,且相似度達到90%及以上;d)將水楊酸鈉標準使用液(7.1.3.8)和L-色氨酸標準使用液(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,且相似度達到90%及以上。