[发明专利]一种基于三维荧光技术的溶解性有机物组分生态风险评价方法

权利要求书

1.一种生态风险评价方法，其特征在于，包括：

以区域内水样中人类活动污染产生的溶解性有机物组分来源为内容构建区域内危害指数H评价指标体系，对该区域内的危害指数H进行评价；

构建脆弱性指数V评价指标体系，对该区域内生态系统的脆弱性指数V进行评价；

构建生态风险评估公式如下：

Risk=危害指数H∩脆弱性指数V （5）；

所述溶解性有机物组分为蛋白质类物质，所述危害指数H的计算方法为，先设定蛋白质类物质的参考浓度，然后按照以下计算公式（1）计算：

危害指数H=水样中蛋白质类物质的浓度/蛋白质类物质的参考浓度  （1） ；

所述蛋白质类物质的参考浓度以区域内平均含量最低的月份为准；

所述水样为采集的地表水样品，并经过0.45μm玻璃纤维滤膜处理；

所述溶解性有机物组分的来源性质采用三维荧光分析法获得；

所述三维荧光分析法的过程为，

（1）采用荧光分光光度计进行荧光光谱扫描，获得紫外到可见光波段的三维荧光光谱数据；

（2）解析三维荧光光谱数据，获得荧光组分即溶解性有机物组分的来源性质，并建立荧光组分数据库；

所述荧光光谱扫描参数为：发射波长扫描范围为200-400nm，以0.5nm增量进行，激发波长扫描范围为200-500nm，以5nm的增量进行；

所述解析三维荧光光谱数据为，先对三维荧光光谱数据进行预处理，去除拉曼散射和瑞利散射的影响，然后采用MATLAB 2014a软件对三维荧光光谱数据进行分析，并使用OpenFluor与其它研究进行对比分析三维荧光组分的来源性质，通过半分析验证结果的可靠性；

以超纯水为空白参比，在解析三维荧光光谱数据时，减去超纯水的空白荧光光谱以去除拉曼散射的影响，将瑞利散射上方数据置0，以去除瑞利散射的影响；

所述脆弱性指数V评价体系的构建方法包括：

（1）确定脆弱性指数V评价体系的构建模型为DPSIR框架模型；

（2）确定脆弱性指数V评价体系的指标层次、各指标层次中具体的要素，并确定每个要素的权重；

（3）确定脆弱性指数V的计算公式并根据该计算公式计算脆弱性指数V；

所述脆弱性指数V评价体系的指标层次包括目标层、准则层、指示层三个层次，所述准则层中具体的要素包括驱动、压力、状态、影响、反应，所述驱动对应的指示层中具体的要素包括土壤紧实度、月平均降水、海拔、坡度，所述压力对应的指示层中具体的要素包括国内生产总值、DOC排放量、COD排放量、氨氮排放量、TSS，所述状态对应的指示层中具体的要素包括COD、NH₃-N含量、DO含量、DOC含量Chl-a含量，所述准则层中的要素影响对应的指示层中具体的要素包括人均生活用水量、居民人均可支配收入、景观破碎度、景观分裂、香农多样性指数，所述反应对应的指示层中具体的要素包括城市污水处理能力、工业固体废物利用率、城市绿地面积、居民教育水平；

确定脆弱性指数V的计算公式时，先对每个要素描述符的数值按照以下公式（2）和（3）进行无量纲归一化处理，

其中，P_Nij为无量纲归一化值，P_ij为要素j的集合中描述符i的原始度量值，P_jmax和P_jmin分别为j的集合中描述符i的最大值和最小值，i为大于等于1的自然数，加号或减号表示描述符的不同规范化算法，加号表示正算法，代表与脆弱性指数V正相关的描述符，减号表示负算法，代表与脆弱性指数V负相关的描述符；

所述脆弱性指数V的计算公式为公式（4），

V=Σ[(ΣP_Nij•w_ij)∩W_准则层]  （4）

其中，w_ij为指示层中描述符总数的权重，W_准则层分别表示准则层中驱动力、压力、状态、冲击和响应的权重。