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原文传递流域农业面源污染的FRN-CSSI联合溯源示踪解析方法

专利名称：	流域农业面源污染的FRN-CSSI联合溯源示踪解析方法
摘要：	本发明提供一种流域农业面源污染的FRN‑CSSI联合溯源示踪解析方法，包括以下步骤：(1)FRN示踪和CSSI溯源技术的样品采集；(2)FRN示踪和CSSI溯源技术的样品分析；(3)流域不同土地利用类型/植被类型的输沙速率；(4)流域不同植被类型泥沙来源贡献比例；(5)泥沙及其污染物来源解析。本发明采用FRN和CSSI联合溯源技术，可以定量流域泥沙污染物的土地利用来源及其输入水系的负荷通量法，根据不同土地利用类型的土壤侵蚀产沙速率和土地利用面积，可以定量辨识和划分流域内土壤侵蚀及其污染的关键控制区域。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所
发明人：	于寒青
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-08T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-22T00:00:00+0800
申请号：	CN201910728202.0
公开号：	CN110487987A
代理机构：	成都方圆聿联专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	胡文莉
分类号：	G01N33/24(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	100081 北京市海淀区中关村南大街12号
主权项：	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侵蚀模型；根据流域内各土地利用类型选择相应的侵蚀模型，输入参考点和各土地利用类型的FRN面积活度，估算不同土地利用类型泥沙污染物输出速率，t ha-1yr-1； (4)流域不同植被类型泥沙来源贡献比例通过方差分析选择合适的脂肪酸来确定泥沙中不同土地利用来源的碳同位素比例；基于不同土地利用类型筛选的脂肪酸δ13C和bulkδ13C的结果，应用Iso-Source混合模型确定泥沙混合物中不同土地利用来源的碳同位素比例；根据公式2将泥沙中的有机碳含量和模型输出碳同位素比例转换成不同土地利用泥沙来源贡献：式中：Sn％-泥沙第n个源土壤贡献；In-使用同位素混合模型估算的混合物中第n个源土壤的同位素比例，％；Cn％-第n个源土壤有机碳含量； (5)泥沙及其污染物来源解析基于FRN估算的不同植被土壤泥沙污染物输出速率和CSSI解析的入河泥沙污染的植被类型贡献比例，根据公式3定量计算流域泥沙污染的土地利用来源及其输入水系的负荷通量： Fn＝Rn×Sn％×Sn (3) 式中：Fn-不同土地利用类型泥沙通量，t yr-1；Rn-泥沙第n个源土地利用类型泥沙速率，t ha-1yr-1；Sn％-泥沙第n个源土壤贡献率；Sn-泥沙第n个源土地利用面积。 2.根据权利要求1所述的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，步骤(3)中，所述的不同土地利用类型需要选择不同的侵蚀模型：农地采用比例模型或质量平衡模型；灌木地、林地和草地选用轮廓形状模型或扩散迁移模型。
所属类别：	发明专利