[發明專利]一種吸收光譜法表征景觀水體表觀污染的方法

無效

• 申請號: 201310743562.0
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103674869A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 潘楊;黃勇;陳鳴;申杰
• 申請（專利權）人: 蘇州科技學院
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N21/33
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒;陸金星

技術領域

本發明涉及一種吸收光譜法表征景觀水體表觀污染的方法。

背景技術

隨著我國工業化和城市化步伐的加快，城市景觀水體污染現狀日益嚴峻。近年來不斷爆發藍藻事件、黑臭現象等，水體的功能和作用逐漸轉化為景觀用途，良好的感官是作為景觀用途的城市水體的基本要求。所謂表觀污染即污染物進入水體后引起人們感官不悅的現象，如水體呈現異樣的顏色，如土黃色、褐色、黑色等；水體渾濁程度增加、透明度下降等。

我國針對景觀水體的水質標準目前僅有《城市污水再生利用——景觀環境用水水質（GB/T?18921-2002）》和《地表水環境質量標準（GB?3838-2002）》，只能用于判別水體是否達到景觀用水的標準，并不能對水體的表觀污染程度進行區分，尤其是對于污染狀況較為嚴峻，長期處于Ⅳ類、Ⅴ類水的景觀水體，現存標準無法直接評判水體表觀現狀和各種修復治理后的優化效果。目前城市景觀水體表觀污染評價主要采用水質評價法，常用的有污染指數法、多元分析法、模糊數學評價法、水質標識指數法等。該類方法均是通過物理化學指標對水體進行水質等級的評判，對于長期處于Ⅴ類和Ⅳ類水的景觀水體的區分度較差，不能夠單獨、全面、準確地對水體表觀進行評價。

近年來對于表觀污染的研究主要集中在色度、濁度的測量和黑臭現象的研究，對于水體總體感官的研究甚少。保金花研究出一種基于水質指標的評價方法，其評價結果能夠反映水體的感官性狀，但是操作較為繁瑣，而且有一定的局限性。李鵬章等基于紫外-可見分光光度計對城市景觀水體表觀污染進行了相應的表征研究，其采用190-1100nm范圍內抽濾前后水樣面積對水體表觀污染程度進行定性分析，結果表明總面積隨水體表觀惡化而逐漸變大，水體的感官等級可以由曲線間隔面積得以區分，但是面積重合率較大。因此，本發明提出一種全新的針對城市景觀水體表觀污染的表征方法。該方法即可用于表征城市水體復合污染的變化進程，進而詮釋表觀污染發生的宏觀機制和演化過程；又可以用于評估城市水體改善和修復工程后的實施效果。

發明內容

本發明目的在于提供一種吸收光譜法表征景觀水體表觀污染的方法，其用于記載景觀水體表觀污染變化過程，同時可用于評估水體修復和改善工程后的效果。

為了解決現有技術中的這些問題，本發明提供的技術方案是：一種吸收光譜法表征景觀水體表觀污染的方法，包括如下步驟：?(1)?現場取樣并記錄水體顏色；采用紫外-可見分光光度計掃描原水樣的吸收光譜曲線，再計算可見光區掃描曲線面積；?(2)?通過濾膜將水樣過濾，采用紫外-可見分光光度計掃描抽濾后水樣的吸收光譜曲線，再計算可見光區掃描曲線面積；?(3)?采用色系修正系數和濁度修正系數對可見光區掃描曲線面積進行修正，優化掃描曲線面積與表觀污染程度的響應關系；?(4)?根據水體表觀污染差異和SPI值確定表觀污染分級標準，即可對水體表觀污染進行表征及評價。

基于對城市水體表觀污染的基本認識，非溶解性污染物是造成城市水體表觀污染的主要因素，且隨著非溶解性污染物濃度增加表觀污染的程度加重。根據吸光度加和性，在波長λ處，溶液總吸光度等于各組分吸光度之和，故原水吸收光譜曲線可以反映水體中所有物質的吸光特性。經過0.22μm濾膜抽濾后水樣掃描曲線僅反映溶解性污染物的吸光特性。因此通過水樣抽濾前后掃描曲線的面積差值可以反映水樣中各種懸浮、膠體等非溶解性物質對不同波長光的吸光特性，進而根據該部分物質的濃度表征水體表觀污染狀況

作為優化，所述濾膜為0.22μm的混合纖維濾膜。

進一步，可見光區掃描曲線面積采用微分法計算，將整個可見光波長段視為若干個微元dx，每個積分區間近似為矩形，其中寬為dx，長為ΔAi，則所有矩形的面積總和即為所求間隔面積，即????????????????????????????????????????????????。其中，可見光波長段為380~780nm。

作為優化，所采用的紫外-可見分光光度計采用10cm的比色皿。

相對于現有技術中的方案，本發明的優點是：

1.?本發明所描述一種吸收光譜法表征景觀水體表觀污染的方法，針對城市景觀水體表觀污染評價標準及方法不足的現狀，提出了采用吸收光譜掃描曲線面積對水體表觀污染程度進行表征和評價的方法；通過測量水的自身特征，以能適應表達主觀感受的層級和數值指標來表達水體的表觀污染程度。