一种实时监测与CSSI技术解析泥沙来源氮磷入河负荷的方法

技术特征：
1.一种实时监测与cssi技术解析泥沙来源氮磷入河负荷的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1.实时监测流域出口的径流泥沙中氮磷含量，确定流域中泥沙氮磷总入河负荷量；s2.应用cssi朔源技术对流域中的入河泥沙来源进行辨识，计算不同土地利用类型泥沙来源的贡献百分比；s3.联合应用实时监测与cssi泥沙朔源，定量确定不同土地利用侵蚀土壤氮磷的入河污染负荷。2.如权利要求1所述的实时监测与cssi技术解析泥沙来源氮磷入河负荷的方法，其特征在于：所述步骤s1包括：采集入河口悬浮泥沙样品，将泥沙过滤后，一部分105℃后烘干用于计算径流中泥沙浓度，另一部分40℃烘干用于测定泥沙氮磷浓度；根据式ⅰ和式ⅱ计算泥沙氮磷总入河负荷量；式ⅰ中，s
ci
是泥沙浓度(g l-1
)，si是1l水沙混合物中烘干泥沙的质量(g)；式ⅱ中，pn
l
/pp
l
是泥沙氮磷总入河负荷量(kg ha-1
)，n是样本总数，i是次降雨事件中的单个样本数，s
ci
是泥沙浓度(g l-1
)，v
i
是不同样本期的径流量(m
3 h-1
),t
i
是不同样本数的采样间隔时间(h)，pni/ppi是每次降雨事件中泥沙氮磷的浓度(g kg-1
)；ax是子流域面积(ha)。3.如权利要求1所述的实时监测与cssi技术解析泥沙来源氮磷入河负荷的方法，其特征在于：所述步骤s2包括：s21.流域cssi泥沙样品的采集a.不同土地利用类型样品采集：降雨径流发生后，在不同土地利用类型集水区采集0-2cm的移动泥沙样品；b.入河泥沙样品采集：降雨径流发生期间，采集河口悬浮泥沙样品；s22.室内分析采集的cssi样品一部分经酸化去除无机碳后，直接用元素分析仪测定土壤δ
13
c丰度；另一部分使用二氯甲烷萃取、皂化后调至酸性，使用无水硫酸钠去除水分后，再采用三氟化硼甲醇溶液将脂肪酸甲酯化后溶解在正己烷溶液中，然后利用气相色谱-红外质谱系统(gc-irms)用于分析脂肪酸甲酯化合物燃烧转化成co2中的
13
c值，得到脂肪酸中的δ
13
c丰度；s23.泥沙来源贡献比例计算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δ
13
c和bulkδ
13
c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；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，计算公式如式ⅰ所示：
式ⅲ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。4.如权利要求1所述的实时监测与cssi技术解析泥沙来源氮磷入河负荷的方法，其特征在于：步骤s3中，所述不同土地利用侵蚀土壤氮磷的入河污染负荷根据公式ⅳ计算：源n的泥沙氮磷的入河负荷(t
·
ha-1
)＝泥沙氮磷总入河负荷量(pn
l
/pp
l
，kg ha-1
)
×
源n对流域入河泥沙贡献的百分数sn％(％)
ꢀꢀꢀꢀⅳ
。

技术总结
本发明属于农业面源污染监控技术领域，具体涉及一种实时监测与CSSI技术解析泥沙来源氮磷入河负荷的方法，包括以下步骤：S1.实时监测流域出口的径流泥沙中氮磷含量，确定流域中泥沙氮磷总入河负荷量；S2.应用CSSI朔源技术对流域中的入河泥沙来源进行辨识，计算不同土地利用类型泥沙来源的贡献百分比；S3.联合应用实时监测与CSSI泥沙朔源，定量确定不同土地利用侵蚀土壤氮磷的入河污染负荷。本发明能简单、全面、准确地定量解析不同土地利用侵蚀土壤氮磷的入河污染负荷，为水生态治理提供科学依据。依据。依据。


技术研发人员：李勇 黄智刚 郭豪
受保护的技术使用者：广西大学
技术研发日：2022.03.02
技术公布日：2022/6/3