中国科学院武汉植物园蒋浩获国家专利权
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龙图腾网获悉中国科学院武汉植物园申请的专利陆海系统氮磷污染物协同源解析方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119915981B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-21发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510028634.6,技术领域涉及:G01N33/18;该发明授权陆海系统氮磷污染物协同源解析方法是由蒋浩;潘科;蓝文陆;舒俊林设计研发完成,并于2025-01-08向国家知识产权局提交的专利申请。
本陆海系统氮磷污染物协同源解析方法在说明书摘要公布了:本发明公开了陆海系统氮磷污染物协同源解析方法,具体涉及环境治理和水体污染溯源领域,包括基于多同位素示踪技术、同位素混合模型以及氮磷摩尔比验证的综合方法,通过获取陆海系统各形态氮源和磷源的同位素特征,结合水文与水质监测数据,定量解析河水、地下水、沿海陆源及河口内源对河口氮磷污染物的多形态贡献;本发明通过精准率定地下水输入、动态量化污染通量以及协同解析氮磷污染物来源,解决了现有技术在复杂多源污染物溯源中的系统性和准确性不足的问题,为流域‑河口‑海湾一体化治理提供了依据。
本发明授权陆海系统氮磷污染物协同源解析方法在权利要求书中公布了:1.陆海系统氮磷污染物协同源解析方法,其特征在于,包括: S1、获取陆海系统各形态氮源、磷源的同位素特征,利用元素与稳定同位素示踪技术体系和同位素混合模型,定量解析河水、地下水、沿海陆源和河口内源来源对河口海水中不同形态氮和活性磷酸盐的贡献;不同形态氮包括氨氮、硝氮、亚硝氮、溶解有机氮、颗粒有机氮; S2、基于水文监测数据、水质监测数据,定量计算河流各个形态氮污染物、磷污染物的入海通量及其时空变化规律;根据河流的氮污染物、磷污染物的通量及河口海水源解析的结果,率定地下水输入的氮污染物、磷污染物的通量; S3、定量解析河流和地下水中不同形态氮污染物、磷污染物的贡献比例; S4、基于河流、地下水各个形态氮污染物、磷污染物源解析结果,计算各个来源通过河水和地下水向海湾海水输入的不同形态氮污染物、磷污染物的输入通量; S5、综合前述结果,形成河口各个形态氮污染物、磷污染物的初步源解析结果; S6、基于不同形态氮污染物的源解析结果和各个污染源各个形态氮含量的组成百分比,验证氮污染物源解析结果的准确性; S7、基于活性磷酸盐的源解析结果和各个污染源的氮、磷比值,检验磷酸盐源解析结果的准确性; S8、基于不同污染源各个形态磷含量百分比和活性硫酸盐的源解析结果,率定各个污染源对溶解有机磷和颗粒有机磷的输入; S9、基于陆海统筹的思路完成河口各个形态氮污染物、磷污染物源解析; 根据步骤S1,获取氮、磷源的同位素特征并解析贡献;拟定为氮或磷形态i在污染源j中的同位素贡献比例,其对应区域k;通过每个样本点的权重和同位素丰度比计算来源j的贡献; 其中为形态i在第m个样本点的同位素丰度权重,考虑区域k的特征;为同位素特征比值;为第m个样本点的总流量贡献量,结合区域k的样本点监测数据;N,M,P分别为污染源数量、样本点数量和形态数量; 根据步骤S2定量计算入海通量及其时空变化;拟定Tit,z为氮或磷形态i在时间t和深度层z下的总入海通量;拟定Φix,t,z代表污染物浓度的三维分布,结合流量Qx,t的动态变化,计算每个位置对总通量的贡献; 其中Φix,t,z为形态i在位置x、时间t、深度层z下的浓度分布函数;Qx,t为河流在位置x、时间t的流量分布;Kzx为深度修正系数,表示在位置x不同深度层对流量的影响权重;L为河流总长度; 根据步骤S3建立地下水输入率定模型;拟定为深度层z下氮或磷形态i来自地下水的输入通量; Tiz为深度层z下形态i的总入海通量;Ci,j污染源j对形态i的贡献比例;Lj为污染源j的总负荷量;为深度层z下形态i的总污染物负荷量;J表示污染源的总数量; 根据步骤S4对不同来源贡献比例进行定量解析;拟定Fi,j为污染源j对氮或磷形态i的定量贡献比例; 其中Θj为污染源j的区域特征因子;Ψj为污染源j的环境影响因子;K为污染源的总数量;Θk为污染源k的区域特征因子;Ψk污染源k的环境影响因子; 根据步骤S5形成初步源解析结果;拟定Ri,j为污染源j对氮或磷形态i的初步解析结果; Ri,j=Fi,j·Ti 其中Fi,j为污染源j对氮或磷形态i的定量贡献比例;Ti为形态i的总入海通量。
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