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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据管理,具体为深水水库表层沉积物磷释放风险评估方法。
技术介绍
1、表层沉积物对磷的持留能有效降低水体中的磷负荷,促进水质的优化,当水环境受到人文活动的强烈影响而发生改变时,吸附在表层沉积物上的磷会重新释放至水体,增加了水体发生富营养化的风险,因此需要对水库的标尺沉积物的磷释放风险进行评估,有利于制定科学、有效的水库管理策略。
2、现有技术中,如中国专利号为:cn113884643a的“深水水库表层沉积物磷释放风险评估方法”,主要步骤包括:测定水库采样点的水深、水温和溶解氧浓度;采集沉积物原位样品;测定沉积物孔隙度和沉积物有效态磷浓度;计算沉积物-水界面处磷离子扩散通量、磷离子扩散对上覆水的贡献率、水库潜在势能指数ape,基于磷离子扩散对上覆水的贡献率、ape(水库热分层稳定程度)和采样点底层的溶解氧浓度(底层缺氧状态)综合评估表层沉积物内源磷释放风险。
3、但现有方法在实际应用过程中,评估磷释放风险所需的数据可能受到不确定性的影响,例如磷的浓度、土壤类型、水文地质条件等,不同数据源的差异、数据采集方法的不同或者数据的不完整都可能导致评估结果的不确定性,从而影响评估的准确性。所以我们提出了深水水库表层沉积物磷释放风险评估方法,以便于解决上述中提出的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供深水水库表层沉积物磷释放风险评估方法,以解决上述
技术介绍
提出的评估磷释放风险所需的数据可能受到不确定性的影响,例如磷的浓度、土壤类型、水文地质条件等
2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:深水水库表层沉积物磷释放风险评估方法,包括以下步骤:
3、s1、采取样品:采用抓斗式采泥器采取表层沉积物,采集后将样品置于密封的聚乙烯塑料袋中;
4、s2、样品指标检测:对上覆水的ph值和溶解氧浓度,沉积物ph值、含水率、有机质和粒径进行检测;
5、s3、对沉积物中磷赋存形态的测定:对提取液中溶解磷酸盐使用钼锑抗分光光度法测定;
6、s4、等温吸附实验:选取沉积物样品在kh2po4溶液中振荡;
7、s5、水溶性磷浓度测定:选取沉积物样品在含有25ml蒸馏水的聚乙烯离心管中振荡;
8、s6、磷释放风险评估:计算磷释放风险指数,根据计算结果来评估表层沉积物磷释放风险。
9、优选的,在步骤s2中,通过电极测量溶解氧的电化学反应,产生微弱电流,采用仪器将电流计读数自动转换为溶解氧浓度。
10、优选的,在步骤s2中,所述样品指标检测包括以下步骤:
11、s21、首先采用ph计对沉积物ph值和上覆水的ph值进行测定,
12、s22、选取100g样品置于烘箱内,温度控制在105℃,烘干1h后取出,冷却至室温后称重,测得含水率;
13、s23、将烘干后的样品放置在坩埚内后,置于高温炉中,灼烧30min后取出,在室温下冷却2-12min后,再放置在烘箱内干燥30min称重,通过计算灼烧后失重质量分数w得出有机质的含量比,计算公式为:
14、
15、式中,m1为坩埚质量(g),m2为坩埚及灼烧残渣的质量(g),m为样品质量;
16、s24、采用激光粒度分析仪对灼烧后样品粒径进行测定,将其分为:黏粒(0-0.002mm)、粉粒(0.002-0.02mm)和砂粒(0.02-2mm)。
17、优选的,在步骤s3中,所述磷赋存形态分为松散结合磷、亚铁磷、铁/铝结合磷、钙磷和有机磷。
18、优选的,在步骤s4中,所述样品振荡是选取100g表层沉积物样品倒入溶液,其中,振荡时温度控制在25℃,溶液浓度为20-75,振荡时间为24h。
19、优选的,在步骤s4中,所述等温吸附实验还包括以下步骤:
20、s41、将40g干重的新鲜沉积物样品置于50ml的离心管中;
21、s42、继续加入40ml的mgcl2溶液进行振荡提取,得出松散结合磷含量;
22、s43、继续加入40ml的kcl溶液,在50℃下振荡24h,得出亚铁磷含量;
23、s44、加入80mlcdb和0.9g保险粉,振荡16h,得出铁/铝结合磷含量;
24、s45、将提取的残渣加入40ml的hcl溶液进行振荡16h,得出钙磷含量;
25、s46、将提取的残渣加入煅烧后,加入40mlhcl溶液,振荡16h,得出有机磷含量。
26、优选的,在所述步骤s46中,煅烧温度为550℃,煅烧时间为2h,且所述步骤s45和所述s46中hcl溶液浓度为1mol/l,所述步骤s42中mgcl2溶液为1mol/l,所述步骤s43中kcl溶液浓度为0.1mol/l。
27、优选的,在所述步骤s3中,利用等温吸附实验计算磷吸附指数(psi),计算公式如下:
28、
29、式中,x代表振荡结束后沉积物的磷吸附量(mg/g),c为振荡结束后溶液中磷摩尔浓度(μmol/l)。
30、优选的,在步骤s5中,所述水溶性磷浓度测定中,选取1g样品(干重)倒入聚乙烯离心管中,且在恒温25℃下振荡24h之后,采用离心机进行离心处理,取上清液,对滤液中的磷酸盐浓度进行测定。
31、优选的,在步骤s6中,所述磷释放风险评估包括以下步骤:
32、s61、计算磷吸附饱和度(dps),计算公式如下:
33、
34、式中,w1为碱提取态磷(naoh-p)含量(μg/g),spm为根据等温吸附实验拟合得到的最大吸附量(μg/g);
35、s62、计算磷释放风险指数(eri),计算公式如下:
36、
37、s63、计算沉积物磷饱和度(sps),计算公式如下:
38、
39、式中,wtp为表层沉积物中总磷含量(μg/g);
40、s64、计算磷释放风险指数(eri),计算公式如下:
41、
42、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:
43、本方法能够对深水水库表层沉积物的各项数据进行详细的检测和分析,这些数据包括但不限于沉积物的化学成分、物理性质、微生物活性以及环境因素等,通过这些数据的综合分析,能够更全面和准确地评估磷释放风险,从而为环境保护和治理提供科学依据,除了计算磷吸附指数外,还能得出磷吸附饱和度、沉积物磷饱和度等重要数据,这些数据对于了解深水水库沉积物的特性和变化规律具有重要意义,有助于更好地预测和控制沉积物中磷的释放,此外,根据多个数据的综合分析,还可以灵活计算并得出两种磷释放风险指数计算方法,这两种方法可以根据不同的需求和情境进行选择和应用,使得评估结果更加客观和准确;
44、同时,该专利技术还能用于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.深水水库表层沉积物磷释放风险评估方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的深水水库表层沉积物磷释放风险评估方法,其特征在于,在步骤S2中,通过电极测量溶解氧的电化学反应,产生微弱电流,采用仪器将电流计读数自动转换为溶解氧浓度。
3.根据权利要求1所述的深水水库表层沉积物磷释放风险评估方法,其特征在于,在步骤S2中,所述样品指标检测包括以下步骤:
4.根据权利要求1所述的深水水库表层沉积物磷释放风险评估方法,其特征在于,在步骤S3中,所述磷赋存形态分为松散结合磷、亚铁磷、铁/铝结合磷、钙磷和有机磷。
5.根据权利要求1所述的深水水库表层沉积物磷释放风险评估方法,其特征在于,在步骤S4中,所述样品振荡是选取100g表层沉积物样品倒入KH2PO4溶液,其中,振荡时温度控制在25℃,KH2PO4溶液浓度为20-75μg/mL,振荡时间为24h。
6.根据权利要求1所述的深水水库表层沉积物磷释放风险评估方法,其特征在于,在步骤S4中,所述等温吸附实验还包括以下步骤:
7.根据权利要求1所述的深水水库
8.根据权利要求7所述的深水水库表层沉积物磷释放风险评估方法,其特征在于,在所述步骤S3中,利用等温吸附实验计算磷吸附指数,计算公式如下:
9.根据权利要求1所述的深水水库表层沉积物磷释放风险评估方法,其特征在于,在步骤S5中,所述水溶性磷浓度测定中,选取1g样品倒入聚乙烯离心管中,且在恒温25℃下振荡24h之后,采用离心机进行离心处理,取上清液,对滤液中的磷酸盐浓度进行测定。
10.根据权利要求1所述的深水水库表层沉积物磷释放风险评估方法,其特征在于,在步骤S6中,所述磷释放风险评估包括以下步骤:
...【技术特征摘要】
1.深水水库表层沉积物磷释放风险评估方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的深水水库表层沉积物磷释放风险评估方法,其特征在于,在步骤s2中,通过电极测量溶解氧的电化学反应,产生微弱电流,采用仪器将电流计读数自动转换为溶解氧浓度。
3.根据权利要求1所述的深水水库表层沉积物磷释放风险评估方法,其特征在于,在步骤s2中,所述样品指标检测包括以下步骤:
4.根据权利要求1所述的深水水库表层沉积物磷释放风险评估方法,其特征在于,在步骤s3中,所述磷赋存形态分为松散结合磷、亚铁磷、铁/铝结合磷、钙磷和有机磷。
5.根据权利要求1所述的深水水库表层沉积物磷释放风险评估方法,其特征在于,在步骤s4中,所述样品振荡是选取100g表层沉积物样品倒入kh2po4溶液,其中,振荡时温度控制在25℃,kh2po4溶液浓度为20-75μg/ml,振荡时间为24h。
6.根据权利要求1所述的深水水库表层沉积物磷释放风险评估方法,其特...
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