水质指纹污染溯源特征分析图谱

合肥经开区王建沟小型光谱站

合肥空港国际小镇水生态设计

翡翠湖王建沟上游的生态滤地

合肥一污水处理厂溯源站

2023年，生态环境部等5部门联合印发《重点流域水生态环境保护规划》。《规划》提出，要构建“三水统筹”的系统治理新格局，到2025年，主要水污染物排放总量持续减少，水生态环境持续改善，在面源污染防治、水生态恢复等方面取得突破，水生态环境保护体系更加完善，水资源、水环境、水生态等要素系统治理、统筹推进格局基本形成。

治理水污染、保护水环境、建立水生态是一项长久而系统的工程。近年来，合肥通过科技创新解决水环境治理的难点与痛点，一批“黑科技”应运而生，不仅让污染物无所遁形，也提升了水生态环境治理体系和治理能力的现代化水平。

监测

水质也能测“指纹”

长期以来，河道水污染物来源点多线长面广，水质污染源头难锁定、超标责任难界定，是困扰水环境治理的突出难题。在清华大学合肥公共安全研究院，有一种“黑科技”——水质指纹污染溯源技术，被誉为水环境治理领域的“福尔摩斯”。该技术能从被污染的水质中轻松提取水质的“指纹”，让水污染无所遁形。

水环境污染问题在水里，根源在岸上。昨日，在清华大学合肥公共安全研究院的实验室里，科研人员正在对几份刚采集来的不同污染源的废水样本进行检测。

“水质指纹污染溯源技术应用的关键在于给重点监管区域内的污染源建立一个数据库，将工业园区、饮用水水源地、地表水体、地下水等水质多特征数据纳入数据库中。一旦发生污染事件，我们就可以将异常水样的特征数据与数据库中水质特征数据进行比对，从而判断出水污染来自于哪里，达到快速准确锁定污染源头的目的。”清华大学合肥公共安全研究院环境安全研究中心曹毅告诉记者。

在现场记者看到，设备屏幕上出现一个水质多源光谱信息和相应的溯源比对结果，从外观上看，与人的指纹有几分相似。曹毅进一步解释道，“鉴于不同废水样本中化学成分的千差万别，每一种废水都携带着其特有的荧光光谱与紫外光谱‘指纹’。我们正是通过捕捉这些水样中的荧光、紫外等特征光谱信息，如同解锁密码一样，助力我们迅速锁定污染源头。这一技术不仅是实现‘源头治污、精准治污、科学治污、依法治污’理念的重要基石，更是推动环境保护迈向智能化、精细化的关键一步。”

据悉，水质指纹污染溯源技术具有高选择性、操作简便、试剂耗量少、测量精度高、检测快速等优点。目前，该技术可识别包括生活污水、城市雨水、农业面源、养殖废水、印染废水、电子废水、造纸废水和电镀制造废水等十余种类型的污水。该技术可实现对入河入海排污口的溯源，迅速锁定污染排放行业，并通过与污染源车间排放口、总排口、雨水排口以及周边地表水上下游进行采样比对，进一步锁定污染点位，确认污水流动路径，整体过程高效准确。

实践表明，该技术在安徽省与合肥市生态环境部门日常环境执法和突发环境污染事件应急中发挥了重要作用。在去年合肥经开区的一起涉水生态环境案件中，凭借该技术，清华大学合肥公共安全研究院协助生态环境部门迅速锁定了污染源头，进而成功破获了合肥经开区首例涉水生态环境损害案件。

除了水质“指纹”溯源，还有一项技术可以监测水质，那就是“AI水质自动监测”，它也被称为水环境诊治“医生”。

在安徽中科智慧环境检测技术服务有限公司，有一个AI水质自动监测实验室。这个实验室是无人化的水质监测实验室，一台设备一天最多可以检测400个水样品。而这些水就有部分是来自于巢湖重要的两条入湖河流——南淝河和十五里河。通过这个设备，可以检测90多项水质指标，这些也将作为合肥生态环境部门治理巢湖的重要参考指标。

治理

治湖先治河

治湖先治河，这是合肥治水的原则之一。

要把河湖治理好，必须先找出污染源头，因此溯源成为治水的第一步。“我们运用一种叫‘三色法’河流污染源调查技术，对城市以点源污染为主的流域进行溯源。”安徽省城建设计研究总院股份有限公司环境河湖院生态修复所所长韩梓流介绍，通过采用管网内窥镜及机器人溯源技术，结合排口、排水户水量水质监测手段，找出污染来源。“通过红、黄、绿三种不同颜色的可视化表示方法，精准识别污染源风险等级，红色显示区域就表示污染严重。”在合肥的塘西河、徐河、派河等流域都利用过这一技术进行污染溯源排查。

巢湖流域总面积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、烔炀河、柘皋河、双桥河和裕溪河等十条主要支流。面对这些入湖河流，又该如何治理呢？

“这里就是我们的实验平台，可以看到底泥空间污染分布的情况。”该院环境专业总工程师李堃告诉记者。这是一种叫做“城市中小河流底泥生态清淤关键技术”，该技术获得了安徽省科技进步二等奖。

技术人员采用研发的智能污泥探测仪，对河流内的底泥污染物进行普查，通过构建实验平台，对底泥空间污染分布进行评价和风险评估，从而“因地制宜”地提出污染水体不同区域的清淤方案。这种仪器可同时测定液位、密度、土阻力，精确确定底泥分层，解决了城市中小河流生态清淤测量技术难题。此外，他们还可以对底泥进行生态处理和综合利用。“比如处理后可以作为园林的种植土，或者用来制砖等建材利用。”李堃说道，“目前该技术在包河区塘西河、徐河流域水环境综合治理工程，以及庐江县河、东大河上游小流域综合治理工程中都有应用。”

在南淝河支流二十埠河的道路旁，有一小片湿地。安徽省城建设计研究总院股份有限公司环境河湖院院长刘志刚告诉记者，这里是为南淝河水治理专门建造的一个生态湿地空间，南淝河河道旁路净化工程，运用的是“新型组合湿地技术”。“这种技术通过湿地生境打造保障流域蓝绿生态空间格局，在这里种植许多适宜的湿地植物和水生动物，构建多湿地类型的湿地生态系统，强化湿地水质净化的功能与效果。”刘志刚介绍道，这也是一种低运营、高收益的可持续发展循环生态治理模式。

水生态

完善城市水环境生态理念

无论是水质监测，还是水污染治理，最终城市发展的水环境还得落在生态修复和合理利用上。这就离不开先进的水环境生态设计理念。

合肥翡翠湖及周边公园是市民一处重要的休闲娱乐共同空间，而城市里长期的生产生活却导致其连通的王建沟河道存在面源污染、水环境容量不足、水质不达标等问题。“我们通过地下沉淀池、生态滤地和湿地的建设，对翡翠湖排口进行末端治理，严格控制和处理来自市政排水和周围流域的面源污染，显著改善了翡翠湖的水质。”负责王建沟上游生态修复工程的德国汉诺威水有限公司副总经理刘苑告诉记者，与其说是对湖泊进行治理，倒不如说是引入了一种低影响开发和海绵城市的先进理念，达到可持续发展的需求。“一方面采用植草沟、雨水花园、生态岸线等小型分散式海绵措施收集、净化和利用雨水，逐步恢复城市开发前的水文状态和自然风貌；另一方面通过生态水处理和水循环设计，构筑一个可以自我修复的生态体系，利用较小的投资来获得持续低维护成本的回报，节约资源。”这样一来，翡翠湖水系统可得到整体良好运行。

水生态环保理念不仅可以用在污染治理上，还可以在城市待建设区域，从最开始的规划设计入手，构建一个全新的城市水系统，有效避免未来城市建设对水环境的影响。

刘苑告诉记者，在合肥空港国际小镇的建设中，他们就将这一理念运用其中。在设计时，有效利用雨水资源作为生态补水，例如利用场地内的坡地地形，进行地表与地下水的交换，根据不同降雨强度和污染程度设置雨水分流路径，将污染雨水进行不同体量的调蓄，采用生态设施进行净化处理，最终缓慢补充进入湖体，维持区域内天然水循环过程。此外，协调区域防洪、治涝，最终形成包含排水、水系、污染控制、生态廊道等内容的完整生态水系统综合规划成果。“这种设计集经济效益、生态效益、社会效益于一体，实现‘生态融城，与水共生’的美好愿景。”

近年来，合肥在“治水”上妙招频出，集“先进理念”与“科技创新”于一体。2023年以来，巢湖水质稳定保持在Ⅳ类，上半年达到Ⅲ类；全年合肥市20个国考断面全部达标，其中18个断面达到或优于Ⅲ类以上，6个断面优于考核标准，水质优良率达90%，创历史新高。全市分类整治6243个入河排污口，完成农村黑臭水体治理38条，完善蓝藻防控95个三级网格化管理体系，连续三年实现蓝藻不聚集、无异味。（张梦怡）（部分图片由采访对象提供）