湖体中氮来源比例的同位素甄别技术,供应,水专项,太湖流域
技术简介/摘要
(一)基本原理
自然界中存在的氮,除了基本核素14N外,稳定同位素15N也占有相当大的比例;而对水体中的氧,除基本核素16O外,18O是最主要的稳定同位素。在自然界生物利用过程中,由于利用途径不同,化合物中15N/14N、16O/18O比值在不同自然单元中不同。不同来源氮污染源中,如化肥(直接利用大气氮合成)、生活污水、植物残体、大气降雨中,δ15N、δ18O比值关系不同,不同比例混合结果,可以反推各单元来源量及其比值。
(二)工艺流程
对于两来源A、B的情况:
根据同位素质量守恒关系有
(三)关键技术
1)同位素质量守恒关系;
2)欧几里得距离模型。
(四)技术来源及知识产权概况
自主研发
推广应用案例
应用单位:中科环境科学研究院
实际应用案例介绍:
本技术主要用于太湖氮的来源,调查分析结果如下图:
① 按同位素质量守恒关系模型进行求解,源同位素为2个,即氧同位素和氮同位素,而考虑的营养物(污染物)来源为4个,多于同位素个数,故存在无穷多个解。根据物理意义可知任何一种来源对混合样品的贡献率应该介于0-100%之间,按步长1%离散试算求解得到各种来源可能的贡献值。对所得组结果进行统计分析可得。
同位素质量守恒关系模型与欧氏空间距离模型的结果比较来看,两种方法贡献份额结果相似。
从应用的情况看,能够较好地反映太湖的情况,可对类似湖泊的污染源分析提供服务。
工艺流程图: