本發(fā)明涉及環(huán)境科學(xué)與水體管理相關(guān),特別是一種水體顆粒態(tài)磷溯源方法、電子設(shè)備、存儲介質(zhì)及計算機程序產(chǎn)品。
背景技術(shù):
1、顆粒態(tài)磷是導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的主要因素之一,其來源復(fù)雜,包括工業(yè)農(nóng)業(yè)污廢水排放、大氣沉降、地表徑流、內(nèi)源釋放來源等。準確溯源水體中的顆粒態(tài)磷對有效的水質(zhì)管理和控制策略至關(guān)重要。
2、復(fù)合指紋因子技術(shù)通過分析顆粒物的物理化學(xué)性質(zhì)(如粒徑分布、化學(xué)組成和重金屬含量等)來確定其可能的來源。該技術(shù)適應(yīng)性強,能根據(jù)不同環(huán)境條件選擇合適的指紋因子,但單獨使用時受環(huán)境條件變化的影響較大,可能導(dǎo)致指紋信息不穩(wěn)定。碳氮穩(wěn)定同位素技術(shù)在區(qū)分陸源和水生生物生產(chǎn)的有機物時具有較高的特異性。然而,該技術(shù)在溯源無機顆粒物時信息不足。
3、地理信息系統(tǒng)(gis)和遙感技術(shù)可用于大范圍內(nèi)分析顆粒態(tài)磷的空間分布和污染源,并整合多種數(shù)據(jù)(如土地利用、氣象數(shù)據(jù)和地形信息)識別來源,但對數(shù)據(jù)依賴性強,數(shù)據(jù)質(zhì)量和覆蓋率影響其有效性。水質(zhì)模型能模擬顆粒態(tài)磷在水體中的傳輸和轉(zhuǎn)化過程,預(yù)測未來變化,但基于一系列假設(shè),這些假設(shè)可能影響模型的準確性和普適性,且模型輸出對參數(shù)選擇非常敏感,可能導(dǎo)致誤差。
4、因此,現(xiàn)有技術(shù)的水體顆粒態(tài)磷溯源方法識別溯源不精確,無法實現(xiàn)對無機和有機顆粒物中顆粒態(tài)磷來源的高精度鑒定。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、基于此,有必要針對現(xiàn)有技術(shù)的水體顆粒態(tài)磷溯源方法識別溯源不精確,無法實現(xiàn)對無機和有機顆粒物中顆粒態(tài)磷來源的高精度鑒定的技術(shù)問題,提供一種水體顆粒態(tài)磷溯源方法、電子設(shè)備、存儲介質(zhì)及計算機程序產(chǎn)品。
2、本發(fā)明提供一種水體顆粒態(tài)磷溯源方法,包括:
3、獲取研究區(qū)域內(nèi)多個來源的顆粒物的數(shù)據(jù),所述顆粒物包括無機顆粒物和有機顆粒物;
4、對所述無機顆粒物進行復(fù)合指紋因子分析,得到多個來源的無機顆粒態(tài)磷貢獻率;
5、對所述有機顆粒物進行同位素分析,得到多個來源的有機顆粒態(tài)磷貢獻率;
6、確定多個來源的顆粒物對磷的吸附-解吸平衡率;
7、基于多個來源的無機顆粒態(tài)磷貢獻率、多個來源的有機顆粒態(tài)磷貢獻率、多個來源的顆粒物對磷的吸附-解吸平衡率,計算每個來源的顆粒態(tài)磷相對貢獻率。
8、進一步地,所述來源包括多個不同土地利用類型的源地、內(nèi)源釋放來源、植被殘體來源以及其他無機顆粒態(tài)磷來源。
9、更進一步地:
10、所述對所述無機顆粒物進行復(fù)合指紋因子分析,得到多個來源的無機顆粒態(tài)磷貢獻率,包括:對所述無機顆粒物進行復(fù)合指紋因子分析,得到多個源地以及其他無機顆粒態(tài)磷來源的無機顆粒態(tài)磷貢獻率;
11、所述對所述有機顆粒物進行同位素分析,得到多個來源的有機顆粒態(tài)磷貢獻率,包括:對所述有機顆粒物進行同位素分析,得到多個源地、內(nèi)源釋放來源以及植被殘體來源的有機顆粒態(tài)磷貢獻率;
12、所述確定多個來源的顆粒物對磷的吸附-解吸平衡率,包括:計算多個源地的土壤顆粒物對磷的吸附-解吸平衡率以及其他無機顆粒物對磷的吸附-解吸平衡率。
13、更進一步地,所述基于多個來源的無機顆粒態(tài)磷貢獻率、多個來源的有機顆粒態(tài)磷貢獻率、多個來源的顆粒物對磷的吸附-解吸平衡率,計算每個來源的顆粒態(tài)磷相對貢獻率,包括:
14、計算內(nèi)源釋放來源的有機顆粒態(tài)磷的貢獻值、植被殘體來源的有機顆粒態(tài)磷的貢獻值以及其它無機顆粒態(tài)磷來源的貢獻值;
15、基于多個源地的無機顆粒態(tài)磷貢獻率、多個源地的有機顆粒態(tài)磷貢獻率、多個源地的土壤顆粒物對磷的吸附-解吸平衡率、內(nèi)源釋放來源的有機顆粒態(tài)磷的貢獻值、植被殘體來源的有機顆粒態(tài)磷的貢獻值以及其它無機顆粒態(tài)磷來源的貢獻值,計算每個源地、內(nèi)源釋放來源、植被殘體來源以及其他無機顆粒態(tài)磷來源的顆粒態(tài)磷相對貢獻率。
16、再進一步地,所述計算每個源地、內(nèi)源釋放來源、植被殘體來源以及其他無機顆粒態(tài)磷來源的顆粒態(tài)磷相對貢獻率,包括:
17、計算每個源地的顆粒態(tài)磷相對貢獻率為:
18、
19、計算內(nèi)源釋放來源的顆粒態(tài)磷相對貢獻率為:
20、
21、計算植被殘體來源的顆粒態(tài)磷相對貢獻率為:
22、
23、計算其他無機顆粒態(tài)磷來源的顆粒態(tài)磷相對貢獻率為:
24、
25、其中:ps為源地s的顆粒態(tài)磷相對貢獻率,cis為源地s的無機顆粒磷的含量,is為源地?s的無機顆粒磷貢獻率,as為源地?s的土壤顆粒物對磷的吸附-解吸平衡率,cos為源地?s的有機顆粒態(tài)磷的含量,os為源地s的有機顆粒態(tài)磷貢獻率,q1為內(nèi)源釋放來源的有機顆粒態(tài)磷的貢獻值、q2為植被殘體來源的有機顆粒態(tài)磷的貢獻值、q3為其它無機顆粒態(tài)磷來源的貢獻值,n為不同源地個數(shù)。
26、再進一步地,所述計算內(nèi)源釋放來源的有機顆粒態(tài)磷的貢獻值、植被殘體來源的有機顆粒態(tài)磷的貢獻值以及其它無機顆粒態(tài)磷來源的貢獻值,包括:
27、計算內(nèi)源釋放來源的有機顆粒態(tài)磷的貢獻值為:
28、
29、計算植被殘體來源的有機顆粒態(tài)磷的貢獻值為:
30、
31、計算其它無機顆粒態(tài)磷來源的貢獻值為:
32、
33、其中,c內(nèi)源為內(nèi)源釋放來源的有機顆粒態(tài)磷含量,o內(nèi)源為內(nèi)源釋放來源的有機顆粒磷貢獻率,c植被為植被殘體來源的有機磷含量,o植被為植被殘體來源的有機磷貢獻率,c其它為其它無機顆粒態(tài)磷的含量,i其它為其它無機顆粒態(tài)磷貢獻率,a其它為其它無機顆粒物對磷的吸附-解吸平衡率。
34、更進一步地,所述計算多個源地的土壤顆粒物對磷的吸附-解吸平衡率以及其他無機顆粒物對磷的吸附-解吸平衡率,包括:
35、計算源地s的顆粒物對磷的吸附-解吸平衡率為:
36、
37、其中,as為源地?s的顆粒物對磷的吸附-解吸平衡率,qe,s為源地s土壤顆粒物對磷吸附-解吸平衡量,qo,s為源地s土壤顆粒物或其它無機顆粒物中顆粒態(tài)磷初始含量;
38、計算其他無機顆粒態(tài)磷來源的顆粒物對磷的吸附-解吸平衡率為:
39、
40、其中,a其他為其他無機顆粒態(tài)磷來源的顆粒物對磷的吸附-解吸平衡率,qe,其他為其它無機顆粒物對磷吸附-解吸平衡量,qo,其他為其它無機顆粒物中顆粒態(tài)磷初始含量。
41、本發(fā)明提供一種電子設(shè)備,包括:
42、至少一個處理器;以及,
43、與至少一個所述處理器通信連接的存儲器;其中,
44、所述存儲器存儲有可被至少一個所述處理器執(zhí)行的指令,所述指令被至少一個所述處理器執(zhí)行,以使至少一個所述處理器能夠執(zhí)行如前所述的水體顆粒態(tài)磷溯源方法。
45、本發(fā)明提供一種存儲介質(zhì),所述存儲介質(zhì)存儲計算機指令,當(dāng)計算機執(zhí)行所述計算機指令時,用于執(zhí)行如前所述的水體顆粒態(tài)磷溯源方法的所有步驟。
46、本發(fā)明提供一種計算機程序產(chǎn)品,包括計算機程序/指令,該計算機程序/指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如前所述的水體顆粒態(tài)磷溯源方法。
47、本發(fā)明對水體樣本進行復(fù)合指紋因子分析和同位素分析,通過結(jié)合復(fù)合指紋因子的多參數(shù)優(yōu)勢和同位素技術(shù)的特異性,提升了水體顆粒態(tài)磷溯源的準確度與可行性,提供更準確的溯源信息,實現(xiàn)對無機和有機顆粒物中顆粒態(tài)磷來源的高精度鑒定。