[发明专利]一种追溯水体污染源的方法

说明书

技术领域：

本发明专利涉及一种基于稀土元素配分追溯水体污染源的方法，属于环境领域。

背景技术：

近年来随着工业的快速发展，全球范围内水体污染日益加重。寻找水体污染源已成为防治水体污染的重要途径。迄今为止，确定污染源的方法主要是调研和理化指标相结合，如同位素示踪，这类方法有时无法准确判断污染源，无法区分疑似污染源。

发明内容：

为解决本领域目前存在的技术问题，本发明给出一种基于稀土元素配分追溯水体污染源的方法，选取稀土元素镧系的15种元素，所述镧系元素包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥，基于不同水体中镧系的15种元素相对于稀土总量的配分不同的特点追溯水体污染源，具体步骤如下：

(1)对疑似污染源、受污染的水体和未被污染的水体作为对照样进行取样，测定各水样中镧系的15种元素在稀土元素的含量，按照如下公式计算每个元素的配分：

式中w_i是被污染水体第i个元素的含量，是镧系元素总含量；

(2)绘制镧系的15种元素在稀土元素中的配分谱图，如果疑似污染源的水体和受污染的水体镧系的15种元素配分谱图走势相似，则初步断定此处为水体污染源；

(3)因周围水体的汇集有可能导致被污染水体与初步断定的污染源镧系元素配分谱图有一定的差异，为修正这一差异，通过公式②计算初步断定污染源和受污染水体镧系元素配分谱图相似度，

式中P_iy是疑似污染源第i个稀土元素的配分，P_i是未被污染水体第i个稀土元素的配分，是X的平均值，n＝15是镧系元素总数；

比较公式②计算得到的相似度，值大于0.5，则可确定疑似源为污染源，此值越接近1，说明受污染水体被该污染源污染的程度越高。

具体的本发明的技术方案可以按照如下技术步骤：

(1)取受污染水样的方法：用抽水泵从受污染水体取水样，若水体有一定深度，例如水井，抽水30分钟，弃掉抽出的水，然后在潜水井浅层、中层、深层三处取水样，并等体积混合。

(2)取污染源水样的方法：取疑似污染源排污口排放的水样，根据实际情况取样。

(3)通过ICP-MS等方法测定(1)和(2)取得的水样中镧系的15种元素在稀土元素的含量，用下式①计算每个元素的配分，

式中w_i是被污染水体第i个元素的含量，是镧系元素总含量。然后绘制镧系的15种元素在稀土元素中的配分谱图。

(4)如果疑似污染源的水体和受污染的水体镧系的15种元素配分谱图走势相似，可初步断定此处为水体污染源。

(5)因周围水体的汇集有可能导致被污染水体与初步断定的污染源镧系元素配分谱图有一定的差异，无法准确断定污染源；此时可通过公式②计算初步断定污染源和受污染水体镧系元素配分谱图相似度，

式中P_yi是疑似污染源第i个稀土元素的配分，P_i是被污染水体第i个稀土元素的配分，是X的平均值，n＝15是镧系元素总数。

比较公式②计算得到的相似度值，若此值大于0.5，可确定其为污染源，此值越接近1，说明受污染水体被该污染源污染的程度越高。

本发明取得了显著的技术效果：利用不同水体中稀土中镧系的15种元素相对于稀土总量的配分不同的特点追溯水体污染源，比较疑似污染源和受污染的水样中镧系的15种元素配分谱图走势的相似性，再利用公式计算污染源与受污染水体镧系元素配分谱图相似度，得到的相似度值必须大于0.5，才可用此值确定污染源，此值越接近1，说明此污染源为受污染水体污染源的可能性越大。此方法更适用于稀土类和矿物类相关污染源的确定和疑似污染源的区分；更具科学性，效率高，操作简便。

附图说明：

图1为疑似污染源和受污染水样中镧系的15种元素在稀土元素中的配分谱图；

具体实施方式：

下面通过具体实施例对本发明的技术方案做详细介绍，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例：

(1)取受污染水样的方法：用抽水泵在受污染潜水井#17，抽水30分钟，弃掉抽出的水，然后在水井浅层、中层、深层三处各取水样1L，并等体积混合。

(2)取污染源水样的方法：取尾矿库渗漏水水样1L；取城市上游黄河水样水样1L。