从水环境质量揭示新冠肺炎疫情对苏南地区印染行业生产的影响
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近日，清华大学环境学院吴静研究员团队在国际期刊《水研究》（WaterResearch）上发表题为《新冠肺炎疫情对京杭运河苏南段水环境影响的新见解》（NovelinsightsintoimpactsoftheCOVID-19pandemiconaquaticenvironmentofBeijing-HangzhouGrandCanalinsouthernJiangsuregion）的研究论文。研究基于水质荧光指纹技术，深度挖掘了京杭运河苏南段水体的水质特征及污染成因，从京杭运河苏南段水环境质量的变化揭示了国内外新冠肺炎疫情的爆发对该地区印染行业生产的深远影响。研究成果表明，水质荧光指纹技术除了实现水体精准监管外，在反映地区产业活动上也能发挥作用。
2020年初，突如其来的新冠肺炎疫情席卷全球。世界各国采取多种防疫举措来阻止疫情蔓延，以工业生产为代表的人类活动受到了阻碍。疫情的爆发给水环境带来的影响及其机制尚不清楚。
研究选取了人口稠密、工业密集、水环境监管治理体系完善的苏南地区为研究区域，选取该地区主要排污水体京杭运河为研究对象，利用水质荧光指纹溯源等技术揭示了京杭运河苏南段水质荧光指纹特征的变化规律及主要污染源。
在此基础上，研究选取污染负荷相对较重，位于无锡、苏州交界的监测断面为研究对象，通过对比、分析该断面水体在2019年和2020年同期（1.1-5.15）荧光指纹强度的变化规律，揭示了国内外新冠肺炎疫情爆发对京杭运河苏南段水环境质量的影响，进而揭示了疫情对该地区印染行业生产的影响。
水质荧光指纹溯源技术的分析结果表明，京杭运河苏南段水体、印染废水、印染行业中主要分散剂MF的荧光指纹呈现高度相似性（图1）。同时，耦合荧光检测单元的体积排阻色谱分析结果表明，京杭运河苏南段水体、印染废水、分散剂MF中荧光溶解性有机物的表观分子量分布特征十分相近（图2）。
因此，印染行业是京杭运河苏南段水体的主要污染源，且分散剂MF是京杭运河苏南段水体中荧光溶解性有机物的重要来源。此外，研究还定量揭示了苏南地区不同行政区域对京杭运河苏南段水体中两个主要荧光组分强度的贡献率。
图1.京杭运河苏南段水体（A）、印染废水（B）、分散剂MF（C）的荧光指纹
图2.特定荧光激发/发射波长对下（C1：Ex/Em=275/315nm;C2:Ex/Em=230/340nm）京杭运河苏南段水体（JH-0～JH-5）、印染废水（XRH,SQ,SZ）、分散剂MF中荧光溶解性有机物的表观分子量分布特征
吴静团队自主研发的水污染预警溯源仪在研究断面已稳定运行十年。2019年和2020年同期（1.1-5.15）的荧光指纹强度的变化规律（图3）表明，2月初国内疫情爆发至3月初国内疫情得到基本控制期间，水体荧光指纹强度持续维持在较低水平，这是由于苏南地区在春节假期后因疫情推迟了复工时间。
复工后，外地工人返乡又因隔离政策不能及时返岗，导致苏南地区印染行业的生产活动一直维持在较低水平，印染废水的排放量也随之维持在较低水平。
自3月初开始，水体荧光指纹强度开始上升，这是由于国内疫情明显好转之后，苏南地区印染行业产能逐步恢复，印染废水排放量开始上升。
之后，水体荧光指纹强度在3月下旬达到峰值后开始下降，直到4月中旬又稳定在较低水平。
3月中旬，国际疫情爆发使我国服装对外贸易受阻。
作为我国外贸服装的主要产地，苏南地区的服装生产及其上游印染行业的生产均遭受严重影响，印染行业的生产活动再次下降，印染废水的排放量也随之下降。
此外，在水体荧光指纹强度下降的同时，其荧光组分强度的比值也发生了变化，表明国际疫情的爆发，也导致苏南地区印染行业的产品发生了变化。
图3.2019年和2020年1月1日至5月15日期间京杭运河苏南段某监测断面水体中三个荧光组分的强度变化
该研究得到了国家重研发计划重大科学仪器设备开发专项和国家自然科学基金的支持。清华大学环境学院吴静研究员为论文的通讯作者，清华大学环境学院博士研究生沈鉴和刘传为论文的共同第一作者，苏州环境监测中心的吕清、顾俊强、苏明玉，清华苏州环境创新研究院的王士峰、柴一荻，清华大学环境学院博士后程澄在样品采集和数据分析中提供了重要帮助。
