[發明專利]一種城市排水系統的雨天溢流污水來源的識別方法

在審

• 申請號: 202011435151.1
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112630202A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 焦勝;韓宗偉
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G16C20/20
• 代理公司: 長沙中科啟明知識產權代理事務所(普通合伙) 43226
• 代理人: 譚勇

本發明涉及一種城市排水系統的雨天溢流污水來源的識別方法，包括以下步驟：采集排水管網溢流污水，作為分析樣品，并記錄相應的采集時間和地點；調節分析樣品的pH值和溶解性有機碳濃度；進行三維熒光光譜分析，獲取三維熒光光譜數據；進行校正；通過平行因子分析模型確定溶解性有機物組分；獲取分析樣品中各溶解性有機物組分對應的最大熒光強度值；采用主成分分析法，根據預先建立的溶解性有機物組分的熒光特征與污染源的對應指示關系，進行城市排水系統的雨天溢流污水主要貢獻源的識別。與現有技術相比，本發明具有操作簡單、識別速度快、溯源結果準確、經濟安全，適于大規模推廣使用等優點。

技術領域

本發明涉及環境保護領域，尤其是涉及一種城市排水系統的雨天溢流污水來源的識別方法。

背景技術

近年來，我國持續加強城市排水管網建設，使污水收集率達到了較高水平，然而許多城市的水環境質量并沒有得到顯著改善，其主要原因之一是排水系統雨天溢流污水排放導致的。解決由雨天溢流污水排放導致的水污染問題是城市水環境綜合整治工作的重要內容之一。對污染特征的多方面表征和對污染物的快速、準確溯源，是實現城市溢流污水有效控制的重要前提。然而，現行的以常規水質指標分析為主導的溢流污水表征和溯源研究方法存在諸多問題，特別是常規水質指標分析主要為濃度分析，這在很大程度上忽視了污染物質本身的化學結構與性質在整個排水系統內從源到匯的動態變化。因此，很多研究認為以常規水質指標表征溢流污水特征或示蹤解析污染來源是不足的，甚至是有疑問的。此外，以常規水質指標為基礎的化學平衡法等雖然能夠在一定程度上解析溢流污水來源，但是需要開展大量的采樣和分析工作，具有人力物力消耗大、數據分析復雜以及水質指標檢測限和靈敏較低的特點，無法實現大范圍的推廣與應用。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種快捷、靈敏、有效的城市排水系統的雨天溢流污水來源識別方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種城市排水系統的雨天溢流污水來源的識別方法，包括以下步驟：

分析樣品采集步驟：采集排水管網溢流污水，作為分析樣品，同時記錄相應的采集時間和地點；

分析樣品預處理步驟：調節分析樣品的pH值和溶解性有機碳濃度；

分析數據獲取步驟：對樣品預處理步驟獲取的分析樣品進行三維熒光光譜分析，獲取三維熒光光譜數據；

分析數據校正步驟：所述校正步驟具體為：

獲取至少一個校正因素，

對于所述至少一個校正因素中的每一個，

確定對應于該校正因素的所述測量數據的附加屬性，以及

基于所述附加屬性確定該校正因素的校正參數，

根據所述至少一個校正因素的校正參數對所述測量數據進行校正；

分析數據分析步驟：通過平行因子分析模型確定溶解性有機物組分；基于數據校正步驟獲取的三維熒光光譜數據，獲取分析樣品中各溶解性有機物組分對應的最大熒光強度值；

主要貢獻源識別步驟：以分析樣品的各溶解性有機物組分對應的最大熒光強度值比例作為指標，采用主成分分析法，根據預先建立的溶解性有機物組分的熒光特征與污染源的對應指示關系，進行城市排水系統雨天溢流污水的主要貢獻源識別。

溶解性有機物(Dissolved organic matter，DOM)是城市排水系統雨天溢流污水中的最主要的污染物類別之一，用其表征溢流污水具有普遍意義。對排水系統雨天溢流污水攜帶的溶解性有機物的源頭分析，是實現城市排水系統優化管理，并最終達到雨天溢流污染負荷削減的重要前提。