[发明专利]一种基于多环芳烃与重金属污染的河道底泥疏浚深度确定方法

权利要求书

1.本发明提出一种基于多环芳烃和重金属生态风险的河道底泥环保疏浚深度确定方法，主要包括河道底泥样品采集、底泥污染物生态风险分析、计算基于多环芳烃与重金属生态风险的底泥疏浚深度、计算最佳底泥疏浚深度三个步骤，其特征在于通过计算临界疏浚深度来确定最佳底泥疏浚深度，计算公式如下：

式中表示最佳疏浚深度；D_o表示河道底泥PAHs的风险控制水平；D(h_i)表示生态风险(D)所对应的河道深度(h_i)；ε表示一个无穷小的正实数；h_i表示第i个满足公式(2)的底泥深度。本发明中将D_o取值为0.1，即将生态风险控制在中低毒性。

式中为根据单一重金属污染物潜在生态风险系数计算出的疏浚深度；为第i种重金属的临界风险深度；n为重金属元素的数量；为第i种重金属在底泥深度h处的潜在生态风险系数；C₀为单一重金属潜在风险控制等级值，本发明中将C₀取值为80，即将生态风险控制在中低风险。

式中为根据多种重金属污染物潜在生态风险系数计算出的环保疏浚深度；h₀为临界风险深度；RI(h)为底泥深度h处的重金属综合潜在生态风险指数；C₀为多种重金属综合潜在风险控制等级，本发明中将C₀取值为300，即将生态风险控制在中低风险。

式中H为基于多环芳烃、单一重金属以及多种重金属潜在生态风险的最佳底泥疏浚深度。

2.根据权利要求1所述，一种基于多环芳烃和重金属生态风险的河道底泥环保疏浚深度确定方法，其特征在于所述的样品采集包括以下步骤：

(1)对指定地点的河道底泥进行分层取样，每个采样点位自底泥表层向下每间隔10cm取一泥样，得到沉积物样品；

(2)将采集到的底泥样品及时平铺于玻璃器皿上,在空气流动性较强的阴凉处自然风干，剔除样品中的砾石、垃圾废物、动植物残体等异物，用木棒碾碎后，过筛除去2mm以上的沙石，混合后再次用研钵碾压环筛(100目)得到更为细的土样，然后将土样密封储存。

(3)将样品平铺在干净的A4纸上，置于阳光无法直射处自然风干。风干后去除样品中的草根和小石子，用研钵磨细，称取2g土样(表面土样采取同区域采集的每4个样品等质量混合成一个样品)，加入15ml二氯甲烷，于超声水浴中超声萃取1h，2500rpm离心5分钟，再取2mL上清液过2.5g硅胶柱净化，并用二氯甲烷和正己烷(v/v,1/1)洗脱液15mL分两次洗脱，洗脱液收集至50mL圆底烧瓶，加入30μL二甲基亚砜，在旋转蒸发仪上40℃恒温浓缩至干，用乙腈定容至2mL，最后过0.22μL滤膜后用高效液相色谱仪进行多环芳烃的定量分析。

(4)称取0.4g土样于50mL聚四氟乙烯坩埚中，依次加入6mL盐酸，5mL硝酸，5mL氢氟酸，3mL高氯酸，于电热板上消解。消解完毕后，加入3mL1+1盐酸，定容至50mL，最后过滤后用原子吸收分光光度法对重金属进行检测。

3.根据权利要求2所述，一种基于多环芳烃和重金属生态风险的河道底泥环保疏浚深度确定方法，其特征在于底泥污染物多环芳烃生态风险分析采用平均效益中商值法，通过单组份PAH数值求出PAHs的MERM，对PAHs的综合生态风险进行分析。

4.根据权利要求2所述，一种基于多环芳烃和重金属生态风险的河道底泥环保疏浚深度确定方法，其特征在于底泥污染物重金属生态风险分析采用潜在生态危害指数法，通过单一以及多种重金属数值求出潜在风险指数，对重金属的潜在生态风险进行分析。

5.根据权利要求3所述，一种基于多环芳烃和重金属生态风险的河道底泥环保疏浚深度确定方法，其特征在于计算最佳底泥疏浚深度根据MERM，结合被研究地区PAHs在河道底泥垂向上的分布情况，根据下述公式(1)和(2)计算出的基于PAHs的最佳底泥疏浚深度。

6.根据权利要求4所述，一种基于多环芳烃和重金属生态风险的河道底泥环保疏浚深度确定方法，其特征在于计算最佳底泥疏浚深度根据重金属潜在风险指数，结合被研究地区重金属在河道底泥垂向上的分布情况，根据公式(3)(4)(5)(6)(7)计算出最佳底泥疏浚深度。