[發(fā)明專利]一種結(jié)合水質(zhì)參數(shù)和三維熒光光譜進(jìn)行污染物溯源的方法

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• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN109470667A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉莉莉;董永成;武廣哲;唐周;陳鑫;孫小淇;周純淳;林森;張敬;趙翰斌
• 申請（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/64
• 分類號(hào): G01N21/64;G01N33/18
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種結(jié)合水質(zhì)參數(shù)和三維熒光光譜進(jìn)行污染物溯源的方法，其特征在于，包括如下步驟：

水質(zhì)檢測步驟：對水樣進(jìn)行常規(guī)水質(zhì)參數(shù)檢測，再利用PCA/FA分析法確定常規(guī)水質(zhì)參數(shù)的主因子數(shù)，再由PMF模型以主因子數(shù)計(jì)算各個(gè)常規(guī)水質(zhì)參數(shù)的因子貢獻(xiàn)率，再根據(jù)因子貢獻(xiàn)率確定主要污染源；

熒光檢測步驟：對水樣進(jìn)行三維熒光光譜檢測，再對檢測獲得的三維熒光光譜行PARAFAC法解析，獲得各個(gè)特征熒光組分，并計(jì)算各個(gè)特征熒光組分間的熒光強(qiáng)度比值；

污染源類型識(shí)別步驟：根據(jù)主要污染源以及熒光強(qiáng)度比值判斷該水樣采集點(diǎn)的污染源類型；

污染源確定步驟：獲取監(jiān)測區(qū)域的各個(gè)水樣采集點(diǎn)布設(shè)位置以及水文參數(shù)，結(jié)合各個(gè)水樣采集點(diǎn)的布設(shè)位置、水文參數(shù)以及污染源類型確定污染物源頭。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合水質(zhì)參數(shù)和三維熒光光譜進(jìn)行污染物溯源的方法，其特征在于，在進(jìn)行水樣采集點(diǎn)布設(shè)時(shí)，需要根據(jù)監(jiān)測區(qū)域的形狀和范圍大小確定采樣點(diǎn)的布設(shè)數(shù)量以及采樣點(diǎn)的位置，在進(jìn)行各個(gè)采集點(diǎn)的水樣采集時(shí)，需要用0.45μm玻璃纖維濾膜進(jìn)行過濾，去除水樣中的雜質(zhì)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合水質(zhì)參數(shù)和三維熒光光譜進(jìn)行污染物溯源的方法，其特征在于，常規(guī)水質(zhì)參數(shù)包括水體濁度、溶解氧、化學(xué)需氧量、總磷、氨氮以及硝氮；若進(jìn)行原水測定，則常規(guī)水質(zhì)參數(shù)還包括葉綠素a。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合水質(zhì)參數(shù)和三維熒光光譜進(jìn)行污染物溯源的方法，其特征在于，利用PCA/FA分析法確定常規(guī)水質(zhì)參數(shù)的主因子數(shù)時(shí)，若特征值大于1，則確定為主因子。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合水質(zhì)參數(shù)和三維熒光光譜進(jìn)行污染物溯源的方法，其特征在于，PMF模型根據(jù)因子貢獻(xiàn)率確定主要污染源時(shí)，選取存在因子貢獻(xiàn)率大于50％的主因子作為主要污染因子，根據(jù)主要污染因子確定主要污染源。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合水質(zhì)參數(shù)和三維熒光光譜進(jìn)行污染物溯源的方法，其特征在于，在對水樣進(jìn)行三維熒光光譜檢測時(shí)，以超純水作為空白消除三維熒光光譜的瑞麗散射。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合水質(zhì)參數(shù)和三維熒光光譜進(jìn)行污染物溯源的方法，其特征在于，在根據(jù)主要污染源以及熒光強(qiáng)度比值判斷污染源類型時(shí)，若類色氨酸峰T1與類色氨酸峰T2的比值介于1.5～3，則判定為生活源污染；若類色氨酸峰T1與類色氨酸峰T2的比值介于4～5，則判定為石油化工類污染；若類色氨酸峰T1與類富里酸峰M1的比值大于3，則判定為農(nóng)業(yè)面源污染。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合水質(zhì)參數(shù)和三維熒光光譜進(jìn)行污染物溯源的方法，其特征在于，在利用PCA/FA分析法確定常規(guī)水質(zhì)參數(shù)的主因子數(shù)前，需要對因子分析的適用性進(jìn)行驗(yàn)證，利用Bartlett球度檢驗(yàn)及KMO標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，若KMO值在(0.5,1)的范圍內(nèi)表明可以進(jìn)行因子分析。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合水質(zhì)參數(shù)和三維熒光光譜進(jìn)行污染物溯源的方法，其特征在于，PARAFAC法是根據(jù)各熒光組分峰的位置來確定各個(gè)特征熒光組分類型的。