[發(fā)明專利]一種海洋及開闊水域環(huán)境污染事件識(shí)別與精準(zhǔn)溯源方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110267189.0
• 申請(qǐng)日: 2021-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN113051844B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盛彥清;姜明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所;海岸帶生態(tài)環(huán)境產(chǎn)業(yè)發(fā)展（煙臺(tái)）有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/28
• 分類號(hào): G06F30/28;G01N21/64;G06F111/10
• 代理公司: 沈陽(yáng)優(yōu)普達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 陳曦

本發(fā)明公開一種海洋及開闊水域環(huán)境污染事件識(shí)別與精準(zhǔn)溯源方法，利用三維熒光光譜并結(jié)合平行因子分析模型解析污染水域及潛在排污源的熒光特性，綜合對(duì)比分析溶解性有機(jī)質(zhì)組分的同源性，通過入海排污模擬預(yù)測(cè)及特征污染物環(huán)境行為推斷，在定性定量的分析基礎(chǔ)上，精準(zhǔn)溯源與識(shí)別水域污染。本發(fā)明能夠有目的地進(jìn)行海洋污染事件中的污染源控制和治理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境應(yīng)急管理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種海洋及開闊水域環(huán)境污染事件識(shí)別與精準(zhǔn)溯源方法。

背景技術(shù)

準(zhǔn)確的污染源識(shí)別是環(huán)境應(yīng)急管理中污染控制的第一步，尤其是在海洋及開闊水域突發(fā)污染事件中。近岸輸入及其與海洋地區(qū)的混合是控制溶解性有機(jī)質(zhì)分布和組成的主要因素。溶解性有機(jī)質(zhì)主要由腐殖物質(zhì)、碳水化合物和蛋白類物質(zhì)組成。在水體中，它可分為兩種不同的來源：異地(如工業(yè)廢水和居民污水)和原地(如原位浮游植物和細(xì)菌產(chǎn)生)。在沉積物中，溶解性有機(jī)質(zhì)分析可用于確定其化學(xué)性質(zhì)和持久性。外源負(fù)荷的輸入可能會(huì)增加近海水域的溶解性有機(jī)質(zhì)腐殖化，同時(shí)引入大量的初級(jí)生產(chǎn)力，從而導(dǎo)致內(nèi)源溶解性有機(jī)質(zhì)的產(chǎn)生。因此，溶解性有機(jī)質(zhì)包含了各種來源的信息，可以作為海洋生態(tài)系統(tǒng)污染物溯源分析的示蹤因子，反映水體的源和變化情況。

目前水域污染溯源與識(shí)別方法包括確定性方法和概率方法。確定性方法采用確定的數(shù)學(xué)物理方程污染物運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬分析，概率法是根據(jù)特定事件發(fā)生概率進(jìn)行評(píng)估。上述方法局限性主要是，溯源海域污染事件，需要大量的高精度數(shù)值(如潮位、波浪、海底地形等)進(jìn)行數(shù)據(jù)模擬，無法從定性和定量的基礎(chǔ)上快速、有效地鎖定污染源，不能實(shí)現(xiàn)突發(fā)水域污染事件的精準(zhǔn)溯源。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種海洋及開闊水域環(huán)境污染事件識(shí)別與精準(zhǔn)溯源方法。

本發(fā)明提供一種海洋及開闊水域環(huán)境污染事件識(shí)別與精準(zhǔn)溯源方法，包括：

步驟1：根據(jù)水域水質(zhì)水文及地質(zhì)概況、市政排污現(xiàn)狀及流域內(nèi)潛在企業(yè)排污狀況得到潛在排污源；

步驟2：對(duì)污染水域選部分采樣點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，同時(shí)對(duì)潛在排污源的排污口進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣；

步驟3：將上覆水和沉積物在熒光光譜分析儀上測(cè)定；

步驟4：結(jié)合平行因子模型對(duì)污染水域和潛在排污源的溶解性有機(jī)質(zhì)進(jìn)行同源性分析；

步驟5：基于污染水域熒光特征與潛在排污源之間的內(nèi)在聯(lián)系搭建溯源模型，通過數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證三維熒光光譜結(jié)合平行因子法溯源水域污染的精準(zhǔn)性。

本發(fā)明涉及一種海洋及開闊水域環(huán)境污染事件識(shí)別與精準(zhǔn)溯源方法，結(jié)合相關(guān)區(qū)域水文參數(shù)定向篩查污染源，采用三維熒光光譜結(jié)合平行因子模型可以將溶解性有機(jī)質(zhì)分解為不同類型的熒光組分，實(shí)現(xiàn)對(duì)三維熒光光譜的解譜，通過對(duì)比熒光特征識(shí)別水域同源性，再結(jié)合污染源排污數(shù)值，搭建溯源模型，驗(yàn)證三維熒光光譜結(jié)合平行因子分析模型溯源水域污染的精準(zhǔn)性。本發(fā)明在定性定量的分析基礎(chǔ)上，可以快速、有效地鎖定水域污染源，能夠有目的地進(jìn)行海洋污染事件中的污染源控制和治理。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的方法流程圖；

圖2a為激發(fā)波長(zhǎng)因子誤差平方和圖；

圖2b為發(fā)射波長(zhǎng)因子誤差平方和圖；

圖3為平行因子法解析的三維熒光光譜圖；

圖4為三維熒光光譜各組分激發(fā)/發(fā)射剖面載荷值圖；

圖5為熒光組分的相對(duì)含量百分比；

圖6為相對(duì)熒光強(qiáng)度表征圖；

圖7為不同時(shí)間段潛在排污源化學(xué)需氧量擴(kuò)散模擬分布圖。

具體實(shí)施方式