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導(dǎo)讀

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》 《中華人民共和國海洋環(huán)境保護(hù)法》更合理，中華人民共和國環(huán)境部制定并于2024年12月28日發(fā)布了《HJ1407-2024 入河入海排污口監(jiān)督管理技術(shù)指南 水質(zhì)熒光指紋溯源方法》（以下簡稱HJ1407-2024）適應能力，此標(biāo)準(zhǔn)于2025年2月1日開始正式實(shí)施。

那么水質(zhì)熒光指紋究竟為何物各方面，熒光指紋中又包含了水樣哪些重要的”身份信息”防控，我們應(yīng)該如何利用它來進(jìn)行污染物溯源？本文將帶您讀懂這篇標(biāo)準(zhǔn)中的水質(zhì)熒光指紋溯源方法適應性。

標(biāo)準(zhǔn)解讀——排污口監(jiān)管關(guān)鍵是溯源

HJ1407-2024采用水質(zhì)熒光指紋溯源的方法堅實基礎，對待溯源入河入海排污口進(jìn)行水質(zhì)熒光指紋采集稍有不慎，測試污染流動路徑上采集到水樣的水質(zhì)熒光指紋和常規(guī)監(jiān)測指標(biāo)或特征污染物，逐一與入河入海排污口水質(zhì)熒光指紋等地、常規(guī)監(jiān)測指標(biāo)或特征污染物進(jìn)行比對最為顯著，查找入河入海排污口污水來源，明確工業(yè)規定、農(nóng)業(yè)等污水類型環境，確定責(zé)任主體的過程。

水質(zhì)熒光指紋溯源——水樣的身*證

標(biāo)準(zhǔn)中所使用到的關(guān)鍵技術(shù)為水質(zhì)熒光指紋溯源技術(shù)高質量。水質(zhì)熒光指紋指的是表征水樣污染物組成相對簡便、具有特異性的三維熒光光譜（EEMs，Excitation-Emission Matrices）流程，即以激發(fā)波長合作、發(fā)射波長分別為橫軸和縱軸，并以熒光強(qiáng)度等高線進(jìn)行呈現(xiàn)的光譜圖助力各業。

從圖1某工廠水樣的三維熒光光譜圖中可以看到等高線圖中每一個中心都可認(rèn)為是一個熒光指紋極致用戶體驗，我們一般采用縱坐標(biāo)（激發(fā)波長Ex）和橫坐標(biāo)（發(fā)射波長Em）的坐標(biāo)來定位這個指紋峰。例如下圖中的Ex/Em=340/420應用，代表激發(fā)波長為340nm時引領作用，發(fā)光中心波長在420nm的一個熒光峰。

圖1.某工廠水樣三維熒光光譜中的污染物熒光指紋

（數(shù)據(jù)源自卓立漢光SmartFluo-Pro三維熒光光譜儀）

如同人類的指紋一般臺上與臺下，水質(zhì)熒光指紋賦予了水樣獨(dú)*的身份信息用的舒心，其中包括熒光峰位置、數(shù)量集聚效應、形狀集成、強(qiáng)度等特點(diǎn)。通過比對未知排放源水樣與疑似排放源水質(zhì)熒光指紋的接近程度互動講，即可進(jìn)行特征污染物的溯源更加廣闊。檢驗(yàn)人員可以通過檢測已知污染源的熒光指紋，構(gòu)建起熒光指紋數(shù)據(jù)庫講故事，通過識別擬溯源水體的熒光指紋非常完善，形成分析目標(biāo)。圖2為常見污染類型的典型水質(zhì)熒光指紋圖（引自HJ1407-2024附錄B）全面革新，可以看到不同排放源的水樣在三維熒光譜圖上具有不同的熒光指紋峰作用。需要注意的是，標(biāo)準(zhǔn)中所出現(xiàn)的水質(zhì)熒光指紋圖中均包含了來自激發(fā)光的倍頻峰信號（即位于圖2三維熒光圖右下角的黑色帶狀斜條紋）行業分類，這些信號對熒光峰的分析會造成一定的干擾技術特點，在進(jìn)行熒光指紋溯源時需要進(jìn)行消除倍頻峰的數(shù)據(jù)處理。如能在測試時候選擇可自動消除倍頻峰的三維熒光光譜儀發展邏輯，即可避免這個麻煩并得到更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)凝聚力量。

圖2. 常見污染類型的典型水質(zhì)熒光指紋圖（引自HJ 1407-2024附錄B）

標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)對——SmartFluo-Pro三維熒光光譜儀

北京卓立漢光儀器有限公司的SmartFluo-Pro三維熒光光譜儀有所提升，可快速檢測水中的溶解性有機(jī)質(zhì)(Dissolved organic matter，DOM)新的力量，每個樣品僅需數(shù)十秒或者幾分鐘先進水平，即可識別水樣中的有機(jī)物成分。SmartFluo-Pro可完*滿足HJ1407-2024中對三維熒光溯源設(shè)備的要求全面展示，且儀器標(biāo)配濾光片重要平臺，自動去除二級瑞利散射峰，無需額外數(shù)據(jù)處理結構，直接可以得到不受散射峰影響的三維熒光光譜圖更適合。    

圖3. SmartFluo-Pro三維熒光光譜儀

參照HJ1407-2024附錄A配制L-色*酸溶液高效、水*酸鈉溶液及其二者的混合液溝通協調，使用SmartFluo-Pro進(jìn)行水質(zhì)熒光指紋的識別，分別測量0.3 mg/L L-色*酸溶液體系、0.3 mg/L 水*酸鈉溶液保障性、L-色*酸溶液（0.06 mg/L）和水*酸鈉溶液（0.01 mg/L）的混合液（體積比5：1）、水*酸鈉溶液（0.06 mg/L）和L-色*酸溶液（0.01mg/L）的混合液（體積比5：1）責任製。由于SmartFluo-Pro所配置的陣列檢測器能實(shí)現(xiàn)快速光譜獲取十分落實，因此，每個樣品三維熒光光譜的測試時間僅為3-5分鐘規則製定。

圖4.標(biāo)準(zhǔn)樣品水質(zhì)熒光指紋

測試結(jié)果如圖4所示製造業，四種水樣中所測得的水質(zhì)熒光指紋峰數(shù)量、相應(yīng)峰的激發(fā)和發(fā)射波長關規定、強(qiáng)度和形狀等特點(diǎn)均與標(biāo)準(zhǔn)附錄B中記錄的一致組合運用，圖中括號內(nèi)的數(shù)字對，代表相應(yīng)熒光指紋峰的激發(fā)波長和發(fā)射波長對迎難而上。值得一提的是積極，由于SmartFluo-Pro內(nèi)置濾光片，可自動消除來自激發(fā)光瑞利散射的倍頻峰信號堅持先行，因此在進(jìn)行后續(xù)相似度判定時產業，無需再手動消除散射峰。

為了確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)中所提及標(biāo)準(zhǔn)溶液線性相關(guān)度情況較常見，我們制備了0.00 mg/L可持續、0.06 mg/L、0.12 mg/L體製、0.18 mg/L全過程、0.24 mg/L、0.30 mg/L 的L-色*酸溶液探討，在激發(fā)波長/發(fā)射波長(Ex/Em)為275/350 nm處進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制不負眾望。圖5為使用SmartFluo-Pro繪制的熒光標(biāo)準(zhǔn)曲線高效流通，可以看到曲線的擬合系數(shù)R2達(dá)到了0.9988，具有優(yōu)異的線性相關(guān)度精準調控，滿足HJ1407-2024關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合相關(guān)系數(shù)應(yīng)滿足R2≥0.99的要求功能。

圖5. L-色*酸溶液熒光峰強(qiáng)度-濃度的關(guān)系曲線（Ex/Em=275/350nm）

此外，HJ1407-2024附錄D中定義了區(qū)域百分比相似度計算公式解決，用于計算兩個水質(zhì)熒光指紋樣品之間的相似程度預期，主要用于對不同水質(zhì)熒光指紋樣品的定量化比較。因此幅度，我們也對SmartFluo-Pro測試結(jié)果進(jìn)行區(qū)域相似度判定結構， 可以得到四個樣品各自相對應(yīng)的相似度均大于99%，滿足標(biāo)準(zhǔn)中算法檢驗(yàn)相似度需大于90%的要求貢獻。

圖6. 水質(zhì)熒光指紋溯源方法技術(shù)流程圖（參考HJ 1407-2024）

圖6為HJ1407-2024中規(guī)定的利用水質(zhì)熒光指紋溯源方法進(jìn)行入河入海排污口溯源的技術(shù)流程圖規模最大，從中可以看到水質(zhì)熒光指紋溯源方法在污染物溯源中的重要性。通過對有效布點(diǎn)并采集的水樣進(jìn)行三維熒光EEMs測試統籌，利用水質(zhì)熒光指紋信息對污染物進(jìn)行溯源并進(jìn)行相應(yīng)的責(zé)任歸屬最深厚的底氣，可為水環(huán)境保護(hù)提供更全面水體污染評估，為水質(zhì)管理提供更科學(xué)有效的支持振奮起來。卓立漢光也會持續(xù)關(guān)注并更新相應(yīng)的解決方案品質，關(guān)注我們賴以生存的環(huán)境，關(guān)注人類和地球的健康勞動精神。