The invention provides a FRN \u2011 CSSI joint traceability analysis method for agricultural non-point source pollution in river basins, which comprises the following steps: (1) sample collection of FRN tracing and CSSI Traceability Technology; (2) sample analysis of FRN tracing and CSSI Traceability Technology; (3) sediment transport rate of different land use types / vegetation types in river basins; (4) contribution ratio of sediment sources of different vegetation types in river basins; (5) sediment and its pollution Source analysis. The invention adopts FRN and CSSI joint Traceability Technology, which can quantify the land-use source of sediment pollutants in river basins and the load flux method of input water systems. According to the soil erosion sediment yield rate and land-use area of different land-use types, it can quantitatively identify and divide the key control areas of soil erosion and pollution in river basins.
【技术实现步骤摘要】
流域农业面源污染的FRN-CSSI联合溯源示踪解析方法
本专利技术属于污染监控
,具体涉及一种流域农业面源污染的FRN-CSSI联合溯源示踪解析方法。
技术介绍
降雨径流引起农业源物质(泥沙、氮磷、农药等)向地表水系输送,已经成为全球河流、湖泊、水库中面源污染的最重要贡献,也正威胁着流域水体质量。为了有效防控输入河湖库的泥沙污染负荷,必须首先辨识泥沙污染的来源,弄清污染物进入水体的路径。传统面源污染来源解析方法,如地球化学指纹技术、生物指纹、SWAT等模型解析及同位素示踪等均不能辨识不同土地利用/植被类型的污染物来源。联合FRN示踪和CSSI溯源技术,可以定量解析流域泥沙污染的土地利用来源及其输入水系的负荷通量,相比传统的农业面源污染来源解析方法具有显著优势,可有效防控输入河湖库的泥沙污染负荷。散落的环境放射性核素(FRN,falloutradionuclides)示踪技术是利用环境放射性核素定量评价不同土地利用类型土壤侵蚀产沙速率的方法(RitchieandMcHenry,1990;Wallingetal.,1993;Lietal.,2015)。全球普遍应用的环境放射性核素包括137Cs、210Pb和7Be等,分别来源于上世纪50-70年代全球大气核爆试验、土壤/岩石中的释放和宇宙射线。这些核素均随降雨散落在地表,很快被地表土壤细颗粒吸附固定,只有在地表径流、风力等外力作用下发生运移。FRN在全球广泛分布,一般在北半球的含量高于南半球。由于137Cs、210Pb和7Be半衰期不同,分别为30年、22年 ...
【技术保护点】
1.流域农业面源污染的FRN-CSSI联合溯源示踪解析方法,其特征在于,包括以下步骤:/n(1)环境放射性核素示踪和单体化合物稳定性同位素溯源技术的样品采集/n在流域景观地,选择未扰动地点作为参考点,采集FRN土壤剖面样品,采样深度超过核素分布深度,以确保采集到土壤剖面所有核素;在各子流域不同土地利用类型采集土壤样品,采集深度超过核素分布深度;/n流域内CSSI样品采集分为两类:一类是采集代表泥沙来源的子流域不同土地利用类型土壤;一类是采集流域出口低洼处的沉积泥沙样品;所有样品采集深度为表层0-2cm,每个采样点采集10个样品混合为一个样品;/n(2)FRN示踪和CSSI溯源技术的样品分析/n采集的FRN样品经风干过2mm筛后进行核素活度测定;参考点和不同土地利用类型土壤核素测定采用无源效率刻度伽玛能谱仪;同时需要测定采集的土壤样品容重;/n采集的不同植被类型土壤和流域泥沙样品一部分经二氯甲烷提取、皂化后,调至酸性过无水硫酸钠分离柱,然后采用三氟化硼甲醇溶液甲酯化后溶解在正己烷中,利用气相色谱-同位素质谱联用测定脂肪酸中的δ
【技术特征摘要】
1.流域农业面源污染的FRN-CSSI联合溯源示踪解析方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)环境放射性核素示踪和单体化合物稳定性同位素溯源技术的样品采集
在流域景观地,选择未扰动地点作为参考点,采集FRN土壤剖面样品,采样深度超过核素分布深度,以确保采集到土壤剖面所有核素;在各子流域不同土地利用类型采集土壤样品,采集深度超过核素分布深度;
流域内CSSI样品采集分为两类:一类是采集代表泥沙来源的子流域不同土地利用类型土壤;一类是采集流域出口低洼处的沉积泥沙样品;所有样品采集深度为表层0-2cm,每个采样点采集10个样品混合为一个样品;
(2)FRN示踪和CSSI溯源技术的样品分析
采集的FRN样品经风干过2mm筛后进行核素活度测定;参考点和不同土地利用类型土壤核素测定采用无源效率刻度伽玛能谱仪;同时需要测定采集的土壤样品容重;
采集的不同植被类型土壤和流域泥沙样品一部分经二氯甲烷提取、皂化后,调至酸性过无水硫酸钠分离柱,然后采用三氟化硼甲醇溶液甲酯化后溶解在正己烷中,利用气相色谱-同位素质谱联用测定脂肪酸中的δ13C丰度;另一部分样品经酸化后,用元素分析仪测定土壤bulkδ13C丰度;
(3)流域不同土地利用类型/植被类型的输沙速率
根据参考点和各研究点的FRN活度、容重和采样面积,使用公式1计算其面积含量:
式中:A-面积活度,Bq/m2;Cn-第n层质量活度,Bq/kg;ρn-第n层容重,g/cm3;hn-第n层深度,cm;
不同土地利用类型需要选择不同的...
【专利技术属性】
技术研发人员:于寒青,
申请(专利权)人:中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所,
类型:发明
国别省市:北京;11