[发明专利]污水溯源方法

说明书

本发明公开了污水溯源方法，包括以下步骤：(1)获取信号增强基底；(2)采用至少两种修饰剂对所述信号增强基底进行修饰并对应获得至少两种修饰基底；(3)采用表面增强拉曼散射获取每个样品在至少两个修饰基底下的至少两个拉曼光谱，每个样品的至少两个拉曼光谱构成该样品的SERS水质指纹；(4)采用PCA分析所有样品在同一修饰基底下的置信区间分布图；(5)选择在每个置信区间分布图中均与污染水样置信区间相重合的排污口水样并分析其SERS水质指纹，判定具有目标污染物特征峰的排污口水样来源为污染源。本发明在引入多基底进行SERS光谱分析提升溯源准确度的基础上，进一步引入PCA，有效地减少了后续的分析量，效率显著提升。

技术领域

本发明涉及污水溯源的技术领域，具体而言，涉及污水溯源方法。

背景技术

污废水非法超标偷排及突发性水污染事故都会对河流等水系及生态环境造成严重的污染和伤害，因此通过水污染溯源技术快速认定污染源对应急处置突发性水污染事件具有特别重要意义。传统的水污染溯源技术主要是在事故发生后采集被污染的下游水样和上游涉污企业排污口的水样，通过荧光光谱分析比对以实现对污染源的排查和追溯。但若上游的涉污企业较多，则要进行污染溯源的工作量也较大，难以及时完成污染源排查与溯源工作；并且荧光光谱受限于仅能检查出发荧光的物质，若存在水溶性不好的污染物或可能导致荧光淬灭的污水，则荧光光谱分析结果的准确性较差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供污水溯源方法，以解决现有技术中水污染溯源技术存在的准确性差和效率差的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供的第一种污水溯源方法的技术方案如下：

污水溯源方法，包括以下步骤：

(1)获取信号增强基底；

(2)采用至少两种修饰剂对所述信号增强基底进行修饰并对应获得至少两种修饰基底；

(3)采用表面增强拉曼散射获取每个样品在至少两个修饰基底下的至少两个拉曼光谱，每个样品的至少两个拉曼光谱构成该样品的SERS水质指纹；所述样品包括来自于被污染水体的污染水样以及位于被污染水体上游排污口的排污口水样；

(4)首先通过污染水样的SERS水质指纹的特征峰确定目标污染物的特征峰；然后分析排污口水样的SERS水质指纹，找出具有所述目标污染物特征峰的排污口水样，判定具有目标污染物特征峰的排污口水样来源为污染源。

表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering，简称为SERS)不仅分析速度快(几秒到几分钟范围)，而且分析灵敏度可达到单分子水平。SERS光谱半峰宽仅为1nm左右，可以对多种物质同时进行定性和定量分析而不发生相互干扰。这些优点使得SERS光谱可以和水质一一对应，实现水质特征的SERS水质指纹表达，从而高准确度地溯源。与三维荧光光谱相比，SERS光谱的应用范围更广，灵敏度更高，特异性更强，可以提供单分子信息。本发明进一步通过对基底进行不同的表面修饰，特异性的捕获水体中的物质，实现同一水体样本的多维度信息表征，从而获取特异性更强、准确性更高的SERS水质指纹，进一步提升溯源的准确度。

进一步地是，每种修饰基底处理的样品在至少两个波长的激发光下进行表面增强拉曼散射测试，每个样品的至少四个拉曼光谱构成该样品的SERS水质指纹。由此，可以捕获更多的物质，获取特异性更强、准确性更高的SERS水质指纹。

为了实现上述目的，本发明提供的第一种污水溯源方法的技术方案如下：

污水溯源方法，包括以下步骤：

(1)获取信号增强基底；

(2)采用至少两种修饰剂对所述信号增强基底进行修饰并对应获得至少两种修饰基底；