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新型有機污染熒光溯源預警儀

1 成果簡介我國水污染事故頻發，以有機污染為主。現有技術不能迅速確定污染類型，因此事故發生后無法迅速采取恰當的應對，是產生重大經濟和環境損失以及負面國際影響的主要原因。為維護水環境安全，保障人民生活和生產，需要一種能迅速確定污染類型的、環境友好的水體有機污染預警技術。熒光技術是近 20 年來興起的新型分析方法，靈敏度高、適用范圍廣。污水和水體的熒光光譜是多物質產生的復合光譜，它們與水樣唯一對應，被稱為“ 水質熒光指紋”，簡稱“ 水紋” 。該法在污染性質快速判斷方面具有獨特優勢。熒光指紋是水樣內蘊特征的反映，還攜帶了有機物總量信息，可作為新型水質表示法。課題組從 2003 年開始從事水紋研究，在清華大學基礎研究基金、教育部科技重點項目、教育部清華大學自主研究項目、國家十一五重大水專項等項目資助下，掌握了上百種水紋，創新性開發出基于水紋比對的新型污染識別原理，并研發出有機污染溯源儀，填補了迅速確定污染類型的儀器的空白。該儀器由水紋采集儀、水紋比對軟件和豐富的水紋數據庫組成，可以識別數十種有機污染類型。儀器的特點如下：自動取樣，自動測量，自動比對；數據庫設計人性化，可以自動添加新指紋；數據自動保存；水紋采集儀性能穩定，使用、維護簡便，當儀器光源老化時，自動提示更換等。上述優點表明該儀器既適合在線實時監測，也可以作為監測車和實驗室的專用儀器。查新表明，國內外目前尚未發現有相似原理的儀器。性能參數：靈敏度高，信噪比達到 250；完成一次溯源任務不足 15 分鐘，測量時間短，重現性好；工作溫度/濕度 15-350C， 45-80%（不可有冷凝現象， 350C 以上時濕度為 70%以下）；不加任何試劑，取樣量少，不產生二次污染；連續 24 小時使用耗電僅數度，成本低。圖 1 示范運行中的有機污染熒光溯源預警儀2 應用說明2011 年 7 月至 2012 年 3 月，水質有機污染溯源預警儀在京杭運河江蘇蘇州段進行了為期 3 個月的實地連續測試運行，儀器檢測出數次水質異常，并及時進行了報警，現場測試表明，該儀器能夠靈敏、及時地監測到污染的發生和變化，預警迅速，并能給污染類型的信息，對于快速確定有針對性的采取污染應對措施大有益處。儀器經過了權威第三方的檢測。3 效益分析由于目前國內外尚無同類產品，而污染預警和溯源的需求比較迫切，因此本儀器具有較大的推廣空間。本儀器價格每臺約 60 萬元。而本儀器運行穩定、靈敏。總體上，儀器成本低，維護省，快速，無二次污染， 24 小時連續使用，運行費每月在 3000 元左右，具有明顯的經濟和技術優勢。4 合作方式轉讓或者聯合推廣。5 所屬行業領域能源環境。

清華大學 2021-04-13

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