一种判别流域水体污染现状和污染来源的方法

摘要

本发明公开了一种判别流域水体污染现状和污染来源的方法，包括如下步骤：制备以目标污染物为模板分子的单孔中空印迹微球；去除单孔中空印迹微球内的目标污染物，将单孔中空印迹微球通过碳素纤维串联成珠串，浸泡于待监测流域内，1h后，捞起；用便携式拉曼光谱仪进行检测，并将所得光谱与目标污染物的标准拉曼光谱进行比对，从而获取到流域水体内载目标污染物情况的检测；基于与目标污染物相关的污染来源信息与流域周围污染源分布情况的对比，实现流域污染来源的判别。本发明能够快速、低成本的实现水体中目标污染物的识别，在降低检测成本的同时还具有环境友好的优点，并可满足现场、高通量检测的需求，同时实现了目标污染物来源的判别。

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测方法，具体涉及一种判别流域水体污染现状和污染来源的方法。

背景技术

目前，水环境污染源解析方法主要包括定性和定量两种。定性方法直接利用污染物的化学性质或某些化学参数来辨析污染源，如比值法等；定量方法则利用数学分析手段进行源解析，如化学质量平衡法，同位素示踪法、多元统计法、混合方法等。由于污染物自身性质和各个地区环境条件差异的影响，定量方法在实际应用中表现出了不同程度的局限性，并且工作量大、调查周期长。为了与现今城市黑臭水体整治环境保护专项行动相呼应，对黑臭水体进行更好的整治与治理，开发一种判别流域水体污染现状和污染来源的方法显得尤为重要。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种判别流域水体污染现状和污染来源的方法，通过分子印迹技术制备对目标污染物具有特异性识别作用的单孔中空印迹微球，实现水体内目标污染物的吸附富集后，利用便携式拉曼光谱仪进行光谱采集，通过与目标污染物的标准拉曼光谱相对比，实现水体内载目标污染物情况的检测，同时实现了目标污染物来源的判别。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种判别流域水体污染现状和污染来源的方法，包括如下步骤：

S1、制备以目标污染物为模板分子的单孔中空印迹微球；

S2、去除单孔中空印迹微球内的目标污染物，获得单孔中空印迹微球；

S3、将单孔中空印迹微球通过碳素纤维串联成珠串，浸泡于待监测流域内，1h后，捞起；

S4、用便携式拉曼光谱仪对步骤S3所得的单孔中空印迹微球进行检测，并将所得光谱与目标污染物的标准拉曼光谱进行比对，从而获取到流域水体内载目标污染物情况的检测；

S5、基于网络爬虫模块在预设的网络基站上挖取与目标污染物相关的污染来源信息；

S6、基于无人机实现流域周围污染源分布情况的采集；

S7、基于与目标污染物相关的污染来源信息与流域周围污染源分布情况的对比，实现流域污染来源的判别。

进一步地，所述单孔中空印迹微球采用聚苯乙烯微球。

进一步地，所述步骤S3中，基于浮球实现珠串的布置。

进一步地，所述步骤S4中，以平均值作为该流域目标污染物的检测结果。

进一步地，步骤S5中，基于无人机实现流域周围图像的采集，基于DSSD_Inception_V3_coco模型实现周围图像内载污染源的识别，通过读取周围图像内载的POS数据实现流域周围污染源分布情况的获取。

进一步地，还包括基于Bi-LSTM+Attention模型根据多种目标污染物的检测结果实现当前流域水体污染现状的评估的步骤。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过分子印迹技术制备对目标污染物具有特异性识别作用的单孔中空印迹微球，实现水体内目标污染物的吸附富集后，利用便携式拉曼光谱仪进行光谱采集，通过与目标污染物的标准拉曼光谱相对比，能够快速、低成本的实现水体中目标污染物的识别，在降低检测成本的同时还具有环境友好的优点，并可满足现场、高通量检测的需求，同时实现了目标污染物来源的判别，为水体的整治提供了参考性的意见。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种判别流域水体污染现状和污染来源的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、制备以目标污染物为模板分子的单孔中空印迹微球；

S2、去除单孔中空印迹微球内的目标污染物，获得单孔中空印迹微球；

S3、将单孔中空印迹微球通过碳素纤维串联成珠串，浸泡于待监测流域内，1h后，捞起；

S4、用便携式拉曼光谱仪对步骤S3所得的单孔中空印迹微球进行检测，并将所得光谱与目标污染物的标准拉曼光谱进行比对，从而获取到流域水体内载目标污染物情况的检测；

S5、基于网络爬虫模块在预设的网络基站上挖取与目标污染物相关的污染来源信息；

S6、基于无人机实现流域周围污染源分布情况的采集；

S7、基于与目标污染物相关的污染来源信息与流域周围污染源分布情况的对比，实现流域污染来源的判别。

本实施例中，所述单孔中空印迹微球采用聚苯乙烯微球。

本实施例中，所述步骤S3中，基于浮球实现珠串的布置。

本实施例中，所述步骤S4中，以平均值作为该流域目标污染物的检测结果。

本实施例中，步骤S5中，基于无人机实现流域周围图像的采集，基于DSSD_Inception_V3_coco模型实现周围图像内载污染源的识别，通过读取周围图像内载的POS数据实现流域周围污染源分布情况的获取。

实施例2

一种判别流域水体污染现状和污染来源的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、制备以目标污染物为模板分子的单孔中空印迹微球；

S2、去除单孔中空印迹微球内的目标污染物，获得单孔中空印迹微球；

S3、将单孔中空印迹微球通过碳素纤维串联成珠串，浸泡于待监测流域内，1h后，捞起；

S4、用便携式拉曼光谱仪对步骤S3所得的单孔中空印迹微球进行检测，并将所得光谱与目标污染物的标准拉曼光谱进行比对，从而获取到流域水体内载目标污染物情况的检测；

S5、基于网络爬虫模块在预设的网络基站上挖取与目标污染物相关的污染来源信息；

S6、基于无人机实现流域周围污染源分布情况的采集；

S7、基于与目标污染物相关的污染来源信息与流域周围污染源分布情况的对比，实现流域污染来源的判别；

S8、基于Bi-LSTM+Attention模型根据多种目标污染物的检测结果实现当前流域水体污染现状的评估。

本实施例中，所述单孔中空印迹微球采用聚苯乙烯微球。

本实施例中，所述步骤S3中，基于浮球实现珠串的布置。

本实施例中，所述步骤S4中，以平均值作为该流域目标污染物的检测结果。

本实施例中，步骤S5中，基于无人机实现流域周围图像的采集，基于DSSD_Inception_V3_coco模型实现周围图像内载污染源的识别，通过读取周围图像内载的POS数据实现流域周围污染源分布情况的获取。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。