[發明專利]一種利用溶解性有機物熒光特征定量測定點源污染和面源污染貢獻率的方法

有效

• 申請號: 202010248830.1
• 申請日: 2020-04-01
• 公開（公告）號: CN111289486B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 李明;位夢姣;吳海明;葉思思
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 馬小星

本發明提供了一種利用溶解性有機物熒光特征定量測定點源污染和面源污染貢獻率的方法，涉及資源環境技術領域。本發明提供的方法包括采集研究區域的水樣；測定水樣的硝氮濃度、水樣溶解性有機物的熒光指數及水樣溶解性有機物中類腐殖酸類物質的熒光強度；根據測得的硝氮濃度、熒光強度和熒光指數計算出點源污染貢獻率和面源污染貢獻率。本發明提供的方法能夠利用溶解性有機物的熒光特征簡便地計算出點源污染和面源污染貢獻率，并充分考慮了樣品的熒光特征的季節變化對面源貢獻率的影響，實現點源污染和面源污染貢獻率的準確定量評估，并且成本低。

技術領域

本發明涉及資源環境技術領域，特別涉及一種利用溶解性有機物熒光特征定量測定點源污染和面源污染貢獻率的方法。

背景技術

過量氮、磷輸入引起的富營養化帶來一系列的水環境問題，如藍藻水華頻發、生物多樣性下降等。治理水環境污染的根本在于限制污染源的排放，不僅要控制生活污水、工業廢水等點源污染，還要有效攔截農業面源污染。只有對不同區域的點源污染和面源污染進行定量評估，才能夠提出針對性的措施加以治理。因此，定量評估點源和面源污染對于水環境污染控制至關重要。現有的評估點源污染和面源污染的方法主要有多元統計分析方法、硝酸鹽氮氧雙穩定同位素溯源技術、水環境污染源解析模型結合地理信息系統技術(GIS)，但是，多元統計分析方法數據需求量大，無法定量評估污染源；硝酸鹽氮氧雙穩定同位素溯源技術成本高、測試難度大；水環境污染源解析模型結合地理信息系統技術(GIS)實測數據需求量大、水質變量模擬局限性大、復雜情況下模型的穩定性差。因此，建立一個測試簡便、成本低且結果準確的定量評估污染源的方法是很有意義的。

三維熒光光譜技術常應用于溶解性有機物的熒光光譜特征研究，根據同種類型熒光團在不同來源時會在熒光圖譜中表現出位于不同位置及不同的熒光強度，可以用來示蹤溶解性有機物的不同來源，從而為水污染溯源提供依據。但利用溶解性有機物的熒光特征目前僅能定性分析污染源，還不能使用該方法進行污染源的定量劃分。

發明內容

有鑒于此，本發明目的在于提供一種利用溶解性有機物熒光特征定量測定點源污染和面源污染貢獻率的方法。本發明提供的方法能夠利用溶解性有機物的熒光特征簡便準確地計算出點源污染和面源污染貢獻率，并且成本低。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種利用溶解性有機物熒光特征定量測定點源污染和面源污染貢獻率的方法，包括以下步驟：

(1)采集研究區域的水樣；

(2)按照《水和廢水監測分析方法》中規定的硝氮測定方法測定步驟(1)所述水樣的硝氮濃度；

(3)將步驟(1)所述水樣的溶解性有機碳的含量調節至不超過8mg·L^-1，然后使用三維熒光分光光度計測定發射波長在250～550nm范圍內、激發波長在200～500nm范圍內所得水樣的溶解性有機物的熒光強度；

根據所述溶解性有機物的熒光強度計算熒光指數，所述熒光指數為在370nm激發波長下，發射波長在470nm和520nm處的熒光強度的比值；

根據所述溶解性有機物的熒光強度結合平行因子分析法測定所得水樣的溶解性有機物中類腐殖酸類物質的熒光強度；

(4)根據步驟(3)測得的溶解性有機物的熒光指數、溶解性有機物中類腐殖酸類物質的熒光強度計算面源輸入貢獻的硝氮濃度；

當所述水樣的采樣時間為陽歷11月份至來年2月份時，按照式Ⅰ所示公式進行計算：NO_3(NPS)＝27.76×FI-48.26 式Ⅰ；

當所述水樣的采樣時間為3月份至6月份時，按照式Ⅱ所示公式進行計算：NO_3(NPS)＝21.25×FI-37.23 式Ⅱ；