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導讀

為貫徹《中華人民共和國環境保護法》 《中華人民共和國水汙染防治法》 《中華人民共和國海洋環境保護法》，中華人民共和國環境部製定並於2024年12月28日發布了《HJ1407-2024 入河入海排汙口監督管理技術指南 水質熒光指紋溯源方法》（以下簡稱HJ1407-2024），此標準於2025年2月1日開始正式實施。

那麽水質熒光指紋究竟為何物，熒光指紋中又包含了水樣哪些重要的"身份信息"，葫芦娃黄色网站應該如何利用它來進行汙染物溯源？本文將帶您讀懂這篇標準中的水質熒光指紋溯源方法。

標準解讀——排汙口監管關鍵是溯源

HJ1407-2024采用水質熒光指紋溯源的方法，對待溯源入河入海排汙口進行水質熒光指紋采集，測試汙染流動路徑上采集到水樣的水質熒光指紋和常規監測指標或特征汙染物，逐一與入河入海排汙口水質熒光指紋、常規監測指標或特征汙染物進行比對，查找入河入海排汙口汙水來源，明確工業、農業等汙水類型，確定責任主體的過程。

水質熒光指紋溯源——水樣的身*證

標準中所使用到的關鍵技術為水質熒光指紋溯源技術。水質熒光指紋指的是表征水樣汙染物組成、具有特異性的三維熒光葫芦娃污APP（EEMs，Excitation-Emission Matrices），即以激發波長、發射波長分別為橫軸和縱軸，並以熒光強度等高線進行呈現的葫芦娃污APP圖。

從圖1某工廠水樣的三維熒光葫芦娃污APP圖中可以看到等高線圖中每一個中心都可認為是一個熒光指紋，葫芦娃黄色网站一般采用縱坐標（激發波長Ex）和橫坐標（發射波長Em）的坐標來定位這個指紋峰。例如下圖中的Ex/Em=340/420，代表激發波長為340nm時，發光中心波長在420nm的一個熒光峰。

圖1.某工廠水樣三維熒光葫芦娃污APP中的汙染物熒光指紋

（數據源自葫芦娃黄色网站SmartFluo-Pro三維熒光葫芦娃污APP儀）

如同人類的指紋一般，水質熒光指紋賦予了水樣獨*的身份信息，其中包括熒光峰位置、數量、形狀、強度等特點。通過比對未知排放源水樣與疑似排放源水質熒光指紋的接近程度，即可進行特征汙染物的溯源。檢驗人員可以通過檢測已知汙染源的熒光指紋，構建起熒光指紋數據庫，通過識別擬溯源水體的熒光指紋，形成分析目標。圖2為常見汙染類型的典型水質熒光指紋圖（引自HJ1407-2024附錄B），可以看到不同排放源的水樣在三維熒葫芦娃污APP圖上具有不同的熒光指紋峰。需要注意的是，標準中所出現的水質熒光指紋圖中均包含了來自激發光的倍頻峰信號（即位於圖2三維熒光圖右下角的黑色帶狀斜條紋），這些信號對熒光峰的分析會造成一定的幹擾，在進行熒光指紋溯源時需要進行消除倍頻峰的數據處理。如能在測試時候選擇可自動消除倍頻峰的三維熒光葫芦娃污APP儀，即可避免這個麻煩並得到更加準確的數據。

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

標準應對——SmartFluo-Pro三維熒光葫芦娃污APP儀

北京葫芦娃黄色网站儀器有限公司的SmartFluo-Pro三維熒光葫芦娃污APP儀，可快速檢測水中的溶解性有機質(Dissolved organic matter，DOM)，每個樣品僅需數十秒或者幾分鍾，即可識別水樣中的有機物成分。SmartFluo-Pro可完*滿足HJ1407-2024中對三維熒光溯源設備的要求，且儀器標配濾光片，自動去除二級瑞利散射峰，無需額外數據處理，直接可以得到不受散射峰影響的三維熒光葫芦娃污APP圖。    

圖3. SmartFluo-Pro三維熒光葫芦娃污APP儀

參照HJ1407-2024附錄A配製L-色氨酸溶液、水楊酸鈉溶液及其二者的混合液，使用SmartFluo-Pro進行水質熒光指紋的識別，分別測量0.3 mg/L L-色氨酸溶液、0.3 mg/L 水楊酸鈉溶液、L-色氨酸溶液（0.06 mg/L）和水楊酸鈉溶液（0.01 mg/L）的混合液（體積比5：1）、水楊酸鈉溶液（0.06 mg/L）和L-色氨酸溶液（0.01mg/L）的混合液（體積比5：1）。由於SmartFluo-Pro所配置的陣列檢測器能實現快速葫芦娃污APP獲取，因此，每個樣品三維熒光葫芦娃污APP的測試時間僅為3-5分鍾。

圖4.標準樣品水質熒光指紋

測試結果如圖4所示，四種水樣中所測得的水質熒光指紋峰數量、相應峰的激發和發射波長、強度和形狀等特點均與標準附錄B中記錄的一致，圖中括號內的數字對，代表相應熒光指紋峰的激發波長和發射波長對。值得一提的是，由於SmartFluo-Pro內置濾光片，可自動消除來自激發光瑞利散射的倍頻峰信號，因此在進行後續相似度判定時，無需再手動消除散射峰。

為了確認標準中所提及標準溶液線性相關度，葫芦娃黄色网站製備了0.00 mg/L、0.06 mg/L、0.12 mg/L、0.18 mg/L、0.24 mg/L、0.30 mg/L 的L-色氨酸溶液，在激發波長/發射波長(Ex/Em)為275/350 nm處進行標準曲線繪製。圖5為使用SmartFluo-Pro繪製的熒光標準曲線，可以看到曲線的擬合係數R2達到了0.9988，具有優異的線性相關度，滿足HJ1407-2024關於標準曲線擬合相關係數應滿足R2≥0.99的要求。

圖5. L-色氨酸溶液熒光峰強度-濃度的關係曲線（Ex/Em=275/350nm）

此外，HJ1407-2024附錄D中定義了區域百分比相似度計算公式，用於計算兩個水質熒光指紋樣品之間的相似程度，主要用於對不同水質熒光指紋樣品的定量化比較。因此，葫芦娃黄色网站也對SmartFluo-Pro測試結果進行區域相似度判定， 可以得到四個樣品各自相對應的相似度均大於99%，滿足標準中算法檢驗相似度需大於90%的要求。

圖6. 水質熒光指紋溯源方法技術流程圖（參考HJ 1407-2024）

圖6為HJ1407-2024中規定的利用水質熒光指紋溯源方法進行入河入海排汙口溯源的技術流程圖，從中可以看到水質熒光指紋溯源方法在汙染物溯源中的重要性。通過對有效布點並采集的水樣進行三維熒光EEMs測試，利用水質熒光指紋信息對汙染物進行溯源並進行相應的責任歸屬，可為水環境保護提供更全麵水體汙染評估，為水質管理提供更科學有效的支持。葫芦娃黄色网站也會持續關注並更新相應的解決方案，關注葫芦娃黄色网站賴以生存的環境，關注人類和地球的健康。