详情

原文传递一种判别流域水体污染现状和污染来源的方法

专利名称：	一种判别流域水体污染现状和污染来源的方法
摘要：	本发明涉及流域水体污染评价应用领域，尤其涉及一种判别流域水体污染现状和污染来源的方法。流域水体为地表河道，河道长度≥10公里，河底宽30～80米，河底高程5～6米，比降较抖为1/5000、或较平缓为1/2000的水体，操作步骤包括采样、采样处理、测定和计算分析，并利用三维荧光光谱技术分析对流域水体不同类型排放口和入河口污染负荷及其源强进行有效表征，并应用平行因子分析模型对DOM的荧光组分和来源进行解析，可快速查明污染源强。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	安徽;34
申请人：	合肥工业大学
发明人：	崔康平;丁文东;许为义;郭志
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-11T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-20T00:00:00+0800
申请号：	CN201910500908.1
公开号：	CN110261357A
代理机构：	合肥金安专利事务所(普通合伙企业)
代理人：	彭超
分类号：	G01N21/64(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	230009 安徽省合肥市包河区屯溪路193号
主权项：	1.一种判别流域水体污染现状和污染来源的方法，本方法基于所述流域水体为地表河道，河道长度≥10公里，河底宽30～80米，河底高程5～6米，比降较抖为1/5000、或较平缓为1/2000的水体，其特征在于，包括以下操作步骤： (1)采样以GPS定位的流域水体5个以上的入河口以及5个以上的岸边排放口为采样点，每一个采样点取三组水样；每个入河口的三组水样的取样点位置为入河口、入河口的上游50米和入河口下游50米，每个岸边排放口的三组水样的取样点位置为排放口、排放口上游50米和排放口下游50米，且每组水样的取样点位置均位于水体的中心断面采集表层0.5米以下深度； (2)采样处理将采集水样分别装于不透明琥珀色高密度聚乙烯瓶中，并对所述的聚乙烯瓶标号，用0.45μm的微孔滤膜分别对聚乙烯瓶中的采集水样进行抽滤，得到可溶性有机物为待测定样品；可溶性有机物置于4℃冰箱中冷藏避光保存，并且于24h内完成样品测定； (3)测定取出样品置于四面透光石英比色皿中，在室温下解冻并恢复至室温；使用荧光分光光度计对样品进行DOM三维荧光光谱测定，且扫描光谱波长范围λEx为220～450nm，间隔5nm；λEm为200～500nm，间隔2nm； (4)计算分析每个采样点得到的三个样品的DOM三维荧光光谱分别扣除空白样品光谱信号后，进行归一化处理得到每个采样点的DOM三维荧光光谱，将所有采样点的DOM三维荧光光谱数据组成三维矩阵数列并进行平行因子分析，得到流域水体的DOM荧光组分的种类。 2.根据权利要求1所述一种判别流域水体污染现状和污染来源的方法，其特征在于：由步骤(4)中的每个采样点的DOM三维荧光光谱，计算得到每个采样点的总荧光强度、每个采样点的各DOM荧光组分的荧光强度、每个采样点的各DOM荧光组分的荧光强度所占总荧光强度的比值：其中每个采样点的各DOM荧光组分的荧光强度的计算公式如下： In＝ScorenExn(λmax)Emn(λmax) 其中每个采样点的总荧光强度的计算公式为：每个采样点的各DOM荧光组分的荧光强度所占总荧光强度的比例的计算公式为： Pn＝In/ITOT 上述式中：In表示第n种组分的荧光强度，Scoren表示第n种DOM荧光组分的相对荧光强度，且以拉曼单位表示，Exn(λmax)表示激发波长下第n种DOM荧光组分的最大值，Emn(λmax)表示发射波长下第n种DOM荧光组分的最大值；ITOT表示总荧光强度，Pn表示第n种DOM荧光组分所占总荧光强度的比例；FI表示荧光指数，BIX表示生物源指数，HIX表示腐殖化指数。 3.根据权利要求1所述一种判别流域水体污染现状和污染来源的方法，其特征在于：由步骤(4)中的每个采样点的DOM三维荧光光谱分别计算得到各采样点的DOM荧光指数FI、生物源指数BIX和腐殖化指数HIX；具体的计算公式为： FI＝I(370:470)/I(370:520) BIX＝I(310:380)/I(310:430) HIX＝∑(F435-F480)/∑(F300-F345) 其中荧光指数FI用来表征微生物来源有机质占总有机质的比例，通过计算λEx为370nm、λEm为470nm和520nm处的荧光强度比值得到；生物源指数BIX用来表示微生物来源有机质和外源有机质的比例，通过计算λEx为310nm、λEm为380nm和430nm处的荧光强度比值得到；腐殖化指数HIX用来表征有机质腐殖化程度或成熟度，通过计算λEx为254nm时，λEm从435～480nm以及300～345nm时荧光峰值面积比值计算得到。 4.根据权利要求1所述的一种判别流域水体污染现状和污染来源的方法，其特征在于：由步骤(4)中的每个采样点的DOM三维荧光光谱，得出每个采样点的r值，r值用来表征水体有机质成熟度；所述r值为紫外类腐殖物质荧光峰中心位置的荧光强度与可见类腐殖物质荧光峰中心位置的的荧光强度的比值。 5.根据权利要求1所述的一种判别流域水体污染现状和污染来源的方法，其特征在于：所述流域水体为派河水体，GPS定位的派河流域水体的5个入河口以及14个岸边排放口为采样点。 6.根据权利要求1所述的一种判别流域水体污染现状和污染来源的方法，其特征在于：步骤(4)中所述空白样品为Milli-Q超纯水。
所属类别：	发明专利