[發明專利]一種有機質腐殖化水平的綜合評價方法

有效

• 申請號: 201310060961.7
• 申請日: 2013-02-27
• 公開（公告）號: CN103163112A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 何小松;席北斗;李翔;潘紅衛;李丹
• 申請（專利權）人: 中國環境科學研究院
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周長興

技術領域

本發明屬于固體廢物處理與資源化利用領域，具體涉及一種通過投影尋蹤模型將多個腐殖化指標擬合成一個進行有機質腐殖化水平綜合評價的方法。

背景技術

堆肥和填埋是有機廢棄物最常用的兩種處理方式，在堆肥和填埋過程中，有機質通過降解和腐殖化最終達到穩定，有機質腐殖化水平的高低直接影響著堆肥的腐熟度和填埋的穩定度。

有機質腐殖化最常用的研究手段是電子自旋共振和C¹³-核磁共振，然而這兩種技術常受到堆肥和填埋垃圾中含有的順磁性重金屬的影響，一旦堆肥和填埋垃圾中含有重金屬，這兩種技術就不能利用了。

由于熒光光譜技術價格低廉，操作簡單，不受樣品中順磁性金屬的影響，近年來熒光光譜技術常用于有機質腐殖化水平的評價中。

目前通過熒光光譜評價有機質腐殖化水平有三類指標：

第一類指標是有機質在254nm激發波長下發射光譜435-480nm范圍內的積分值與300-345nm范圍內的積分值之比；

第二類是有機質在特定波長差下的同步熒光光譜中類腐殖質熒光峰與類蛋白熒光峰強度之比或類富里酸熒光峰與類蛋白熒光峰強度之比；

第三類是有機質在465nm激發波長下發射光譜的積分面積。

這三類指標主要基于兩個原理，第一個原理是隨著有機質腐殖化程度的升高熒光發射光譜會向長波方向紅移，第一和第二類指標就基于這個原理。第二個原理是有機質中腐殖質類物質的相對濃度與其腐殖化程度呈正比，第三個指標就基于該原理。

上述三個評價有機質腐殖化程度的指標，大部分時候評價出來的結果是一致的，但由于不同有機質的來源和結構差異較大，有時候不同指標評價出的結果也不一致。因此，需要基于上述三個指標建立一個新的綜合評價指標，以解決上述評價結果不一致，對有機質腐殖化程度進行綜合評價。

發明內容

本發明的目的在于提供一種有機質腐殖化程度的綜合評價方法，通過投影尋蹤模型，建立一個有機質腐殖化綜合評價指標，以評價有機質腐殖質化水平。

為了實現上述目的，本發明提供的有機質腐殖化水平的綜合評價方法，其主要步驟為：

A)采集樣品，提取制備水溶性有機物，測定其有機碳含量(DOC)；

B)進行三維熒光光譜測定，并計算有機質的腐殖化值；

C)腐殖化值的歸一化處理；

D)建立投影尋蹤模型；

E)模型求解；

F)有機質腐殖化水平的綜合評價。

所述的綜合評價方法，其中，步驟B中先調整樣品0＜DOC＜10mg·L^-1，然后進行三維熒光光譜測定和計算有機質的腐殖化值。

所述的綜合評價方法，其中，步驟B中的測定和計算如下：

第一類指標A₄/A₁：固定激發波長254nm，掃描260-550nm范圍內的發射光譜，計算發射光譜435-480nm與300-345nm范圍內熒光積分面積的比值；

第二類腐殖化指標I_347/280與I_378/280：固定波長差為30nm掃描250-595nm范圍內的同步熒光光譜，計算同步熒光光譜中347nm與280nm處的熒光強度比值I_347/280，以及378nm與280nm處熒光強度比值I_378/280；

第三類腐殖化指標A₄₆₅：固定激發波長465nm，掃描490-595nm范圍內的發射光譜，計算發射光譜中490-595nm范圍內熒光積分面積。

要求所述的綜合評價方法，其中，步驟C中腐殖化值的歸一化處理公式是y′(i，j)＝y(i，j)/y_max(j)，

式中：y′(i，j)為第j類指標中第i個指標y(i，j)歸一化后的值，y_max(j)為第j類指標中最大值。

所述的綜合評價方法，其中，步驟D中投影尋蹤模型的建立是：

建立目標函數：

Max：Q(a)＝S_zD_z；

函數的約束條件為