环境DNA检测、查水质“指纹”……这些水利“黑科技”超给力

  央视网消息：本周是第三十七届“中国水周”，今年活动主题是“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”。管好水资源，需要发挥科技的力量。通过采集江里的一杯水进行检测，就能知道江里有没有江豚，这种方法被称为“环境DNA”检测。

  在湖南岳阳，生态环境监测人员正在准备采集水环境样本，通过环境DNA技术，对长江岳阳段和洞庭湖的水生生物资源现状进行分析。

  过去，对江豚、鱼类等水生生物的检测主要依靠人工观测，不仅费时费力，观测出来的数据也不精准。环境DNA技术是一种新兴的生物监测方法，即使在江豚密度较低的情况下，也能够实现高频次、多范围的有效监测。在中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室里，科研人员向记者展示了采集到的江豚DNA片段，并与数据库进行了比对。

  中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室副主任 赵晓丽：我们刚刚获得的实验结果和数据库进行了一个对比，和数据库中江豚的DNA特征相似度达到（超过）了百分之九十七，这说明这个水域里面有江豚活动和生活过的痕迹。

  环境DNA监测，是通过采集游离在水体中的生物DNA，包括体液、脱落的皮肤、排泄物等，揭示水体中可能存在的生物物种。

  中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室副主任 赵晓丽：环境DNA检测正是利用分子生物学的技术，将生物体向水体中排放的少量DNA进行一个扩增和放大，再通过基因测序的方法获得其中大量的生物学信息，从而实现一个快速高灵敏分析的这样的一个目的。

  江豚是国家一级重点保护野生动物，被誉为“水中大熊猫”，对于长江流域水生态系统健康具有极强的指示作用。

  湖南省洞庭湖生态环境监测中心主任 李本超：过去（江豚）主要集中在（长江）三江口一带，现在湘江流域都发现了江豚的踪影，江豚的数量达到了160多头，较以前有了较大幅度的增加。底栖动物物种数也在逐年增加，目前达到50多种。

  长江江豚对生存环境要求高，需要丰富的食物支撑，由此也可判断出该水域有着丰富的鱼类、无脊椎动物、浮游动物等水生生物，类似环境DNA检测这样的科技手段正在长江环境保护和修复中，发挥着更大的作用。

  中国环境科学研究院首席科学家 国家长江生态环境保护修复联合研究中心副主任 宋永会：治理水污染，保护水环境是一项系统工程，通过科技创新解决难点问题，提供综合方案，支撑了长江保护修复攻坚战，提升了水生态环境治理体系和治理能力现代化水平。

  水环境监管：水质也能查“指纹”

  科技创新不仅帮助我们监测水生态，也用来监管水环境。水质指纹污染溯源技术就是这样一项水环境监管技术，被称为水环境治理的“福尔摩斯”。它是如何对水质进行监管的？

  在中国环境科学研究院的实验室里，科研人员正在为记者演示一个特殊的实验：科研人员收集了3份不同污染源的废水样本，分别是：煤化工行业废水、农药制造废水和城镇生活废水。记者随机地挑选出一种废水样本交给另一组科研人员检测。为了增加实验的难度，实验人员将废水样本加入湖水样本中模拟污染排放。下面我们就看看科研人员怎么利用这种污水指纹的技术，寻根溯源。

  技术人员：我们在测样本水质指纹和我们数据库中的一个煤化工样品的水质指纹，是高度相似的。

  记者看到，检测出的污水荧光图谱，从形象上来说，和人类的指纹真有几分神似。记者算了一下，这次实验过程持续时间是15分钟，这意味着科学家们根据污水显示的三维荧光图谱，就能很快找到污染源。

  中国环境科学研究院流域水环境污染综合治理研究中心主任 高红杰：不同的废水有机物的组成是不太相同的。那么正是因为这些物质存在，所以在做三维荧光光谱的时候，才会出来这些峰值。也就是说每一个废水都具有自己独特的这个荧光光谱。

  去年，四川沱江某小流域高锰酸盐指数出现波动超标现象，如何尽快找到污染源，成为精准治污、改善水质的关键。四川省生态环境科学研究院的专家，依靠水质指纹技术，最终锁定重点点位。

  四川省生态环境科学研究院副院长 陈强：咱们应用三维荧光光谱技术，精准地识别了水产养殖尾水、生活污水等污染排放问题，并针对性地开展这个治理和管控，有效地实现了这个流域水质相应指标的持续下降，和这个水质的稳定达标。

  水资源概念厂：让污水变废为宝

  在江苏宜兴，有座全国首个水资源概念厂，如何把污水变废为宝、充分利用资源，戳视频↓去看看概念厂里的设计。

  走进宜兴水资源概念厂，厂区看不见污水、闻不到臭味，设置在一楼的咖啡厅内时不时有客人光顾，墙上“好水不问出处”的标语十分醒目，这“好水”的出处正是经过污水处理厂处理后的水。

  水资源概念厂研发工程师 曹利亚：就像这个展厅内的直饮水，以及泡咖啡的水，都是来源于处理后的尾水。

  沿着螺旋楼梯来到长长的空中廊桥之上能俯瞰整个水处理区。被处理过的污水，大大优于环太湖流域地方排放标准。与传统污水处理厂不同，概念厂通过厌氧工艺对污泥进行厌氧消化，厌氧微生物将有机质转化成沼气，可以进行发电。最后产生的营养土，还能用来种菜。

  水资源概念厂研发工程师 袁志航：我们的有机营养土经过无害化处理后，会在这边进行资源还田，进行资源化利用的尝试。

  中国环境科学研究院首席科学家 国家长江生态环境保护修复联合研究中心副主任 宋永会：水生态环境管理的思路，由过去的污染治理为主，向水资源、水生态、水环境三水统筹转变。从生态系统整体性和流域系统性出发，全面推进三水统筹，着力实现有河有水、有鱼有草、人水和谐，人民群众对美好生态环境的获得感、幸福感和安全感正在不断提升。