[發明專利]一種追溯水體污染源的方法

在審

• 申請號: 201710382913.8
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107315047A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 王建英;張雪峰;王晶妍;呂保義;司萬童
• 申請（專利權）人: 內蒙古科技大學
• 主分類號: G01N27/62
• 分類號: G01N27/62
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司11467
• 代理人: 劉小靜

技術領域：

本發明專利涉及一種基于稀土元素配分追溯水體污染源的方法，屬于環境領域。

背景技術：

近年來隨著工業的快速發展，全球范圍內水體污染日益加重。尋找水體污染源已成為防治水體污染的重要途徑。迄今為止，確定污染源的方法主要是調研和理化指標相結合，如同位素示蹤，這類方法有時無法準確判斷污染源，無法區分疑似污染源。

發明內容：

為解決本領域目前存在的技術問題，本發明給出一種基于稀土元素配分追溯水體污染源的方法，選取稀土元素鑭系的15種元素，所述鑭系元素包括鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥，基于不同水體中鑭系的15種元素相對于稀土總量的配分不同的特點追溯水體污染源，具體步驟如下：

(1)對疑似污染源、受污染的水體和未被污染的水體作為對照樣進行取樣，測定各水樣中鑭系的15種元素在稀土元素的含量，按照如下公式計算每個元素的配分：

式中w_i是被污染水體第i個元素的含量，是鑭系元素總含量；

(2)繪制鑭系的15種元素在稀土元素中的配分譜圖，如果疑似污染源的水體和受污染的水體鑭系的15種元素配分譜圖走勢相似，則初步斷定此處為水體污染源；

(3)因周圍水體的匯集有可能導致被污染水體與初步斷定的污染源鑭系元素配分譜圖有一定的差異，為修正這一差異，通過公式②計算初步斷定污染源和受污染水體鑭系元素配分譜圖相似度，

式中P_iy是疑似污染源第i個稀土元素的配分，P_i是未被污染水體第i個稀土元素的配分，是X的平均值，n＝15是鑭系元素總數；

比較公式②計算得到的相似度，值大于0.5，則可確定疑似源為污染源，此值越接近1，說明受污染水體被該污染源污染的程度越高。

具體的本發明的技術方案可以按照如下技術步驟：

(1)取受污染水樣的方法：用抽水泵從受污染水體取水樣，若水體有一定深度，例如水井，抽水30分鐘，棄掉抽出的水，然后在潛水井淺層、中層、深層三處取水樣，并等體積混合。

(2)取污染源水樣的方法：取疑似污染源排污口排放的水樣，根據實際情況取樣。

(3)通過ICP-MS等方法測定(1)和(2)取得的水樣中鑭系的15種元素在稀土元素的含量，用下式①計算每個元素的配分，

式中w_i是被污染水體第i個元素的含量，是鑭系元素總含量。然后繪制鑭系的15種元素在稀土元素中的配分譜圖。

(4)如果疑似污染源的水體和受污染的水體鑭系的15種元素配分譜圖走勢相似，可初步斷定此處為水體污染源。

(5)因周圍水體的匯集有可能導致被污染水體與初步斷定的污染源鑭系元素配分譜圖有一定的差異，無法準確斷定污染源；此時可通過公式②計算初步斷定污染源和受污染水體鑭系元素配分譜圖相似度，

式中P_yi是疑似污染源第i個稀土元素的配分，P_i是被污染水體第i個稀土元素的配分，是X的平均值，n＝15是鑭系元素總數。

比較公式②計算得到的相似度值，若此值大于0.5，可確定其為污染源，此值越接近1，說明受污染水體被該污染源污染的程度越高。

本發明取得了顯著的技術效果：利用不同水體中稀土中鑭系的15種元素相對于稀土總量的配分不同的特點追溯水體污染源，比較疑似污染源和受污染的水樣中鑭系的15種元素配分譜圖走勢的相似性，再利用公式計算污染源與受污染水體鑭系元素配分譜圖相似度，得到的相似度值必須大于0.5，才可用此值確定污染源，此值越接近1，說明此污染源為受污染水體污染源的可能性越大。此方法更適用于稀土類和礦物類相關污染源的確定和疑似污染源的區分；更具科學性，效率高，操作簡便。

附圖說明：

圖1為疑似污染源和受污染水樣中鑭系的15種元素在稀土元素中的配分譜圖；

具體實施方式：

下面通過具體實施例對本發明的技術方案做詳細介紹，但本發明的內容不僅僅局限于下面的實施例。

實施例：

(1)取受污染水樣的方法：用抽水泵在受污染潛水井#17，抽水30分鐘，棄掉抽出的水，然后在水井淺層、中層、深層三處各取水樣1L，并等體積混合。

(2)取污染源水樣的方法：取尾礦庫滲漏水水樣1L；取城市上游黃河水樣水樣1L。