[发明专利]一种磺胺类抗生素地下水污染的溯源方法及系统

说明书

本发明属于环境保护溯源技术领域，具体涉及一种磺胺类抗生素地下水污染的溯源方法及系统，包括：收集溯源区域的信息并采集地下水样，并对采集的水样进行预处理，提取预处理后的水样中的磺胺类抗生素并对其含量进行测定并分析，得分析数据；对分析数据进行分析与预测，若检测到分析数据大于预设阈值时，水样异常，否则溯源区域的地下水样中的磺胺类抗生素的含量符合水质标准；获取水样异常信号对应的溯源区域的信息，并启动应急响应后运行应急监测；通过计算溯源区域的水样中的污染排放参数的估计值或概率分布，得到污染源信息，重复上述步骤，直至溯源搜索范围缩小到可通过现场排查找到污染源。本发明能够快速对地下水中磺胺类抗生素进行溯源。

技术领域

本发明属于环境保护溯源技术领域，具体涉及一种磺胺类抗生素地下水污染的溯源方法及系统。

背景技术

磺胺类药物是应用最广、用量最大的一类广谱抑菌药，被广泛应用于医药行业、水产养殖和畜牧业等方面，用于预防和治疗细菌感染和真菌性疾病。尽管抗生素在水体环境中以痕量形式存在，但由于其具有难降解性和持续输入性，因而呈现出“持久”性的状态，并极易在地下水中残留，现已成为一种新型地下水污染。

环境中磺胺类抗生素主要源于人类和动物用药，进入水环境中的抗生素主要来自动物体内未被完全代谢的化合物，大部分抗生素会通过未经处理的农业废水、养殖废水和生活污水直接排放，以及通过养殖场排放的粪便以填埋、施肥等方式进入到土壤环境中，最后经地表径流与渗滤污染地下水和人类饮用水水源。

磺胺类抗生素污染主要是对环境中微生物、水生动物和人类健康产生危害。水体环境中长期存在抗生素可能会诱导水体中的微生物产生抗药性，并且会直接影响水生生物的生长繁殖状况。人类长期饮用含有痕量磺胺类抗生素的水后会使人体的免疫系统受到破坏，导致人体自身免疫功能下降。大多数磺胺类抗生素都是水溶性的，并且具有较低的亨利常数，因而容易在环境中扩散，又因其在地下水中会发生迁移转化，在自然环境中很难快速消除其对环境的影响，因此成为治理磺胺类抗生素污染的难点。

先前人们针对地下水污染溯源主要是在事故发生后对被污染的下游水样和上游涉污企业排污口的水样进行采样，通过水样的检测分析与检测结果进行比对，以实现对污染源进行溯源，找到涉污责任方，但可能存在由于上游的涉污企业较多，无法在第一时间准确找到污染源的问题，容易对地下水污染治理工作造成耽搁。因此，提供一种能够对地下水中磺胺类抗生素快速准确溯源的技术来解决上述问题很有必要。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种磺胺类抗生素地下水污染的溯源方法及系统，该方法不仅能够针对水质异常及时进行预警，并且能够快速对地下水中磺胺类抗生素进行溯源，最终实现地下水污染防治的目的。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：

(一)一种磺胺类抗生素地下水污染的溯源方法，包括以下步骤：

步骤1，选定溯源区域，收集所述溯源区域的信息，采集所述溯源区域的地下水样，并对采集的水样进行预处理，提取预处理后的水样中的磺胺类抗生素，并对提取的所述磺胺类抗生素的含量进行测定并分析，得分析数据；

步骤2，接收分析数据，采用异常算法对分析数据进行分析与预测，若检测到分析数据大于预设阈值时，水样异常，启动预警预报，否则所述溯源区域的地下水样中的磺胺类抗生素的含量符合水质标准；

步骤3，获取水样异常信号对应的所述溯源区域的信息，根据水样异常信号以及其对应的所述溯源区域的信息启动应急响应后运行应急监测；

步骤4，获取历史监测数据和在线监测数据，根据所述历史监测数据和在线监测数据采用PSO算法计算出溯源区域的水样中的污染排放参数的估计值或概率分布，得到污染源信息；

步骤5，获取污染源信息，并根据污染源信息以人机交互方式输入指令，重复步骤1至步骤4，直至溯源搜索范围缩小到可通过现场排查找到污染源。