[发明专利]一种基于理化-生物电化学系统的水环境污染类型快速识别方法

权利要求书

1.一种基于理化-生物电化学系统的水环境污染类型快速识别方法，其特征在于，建立典型污染源废水类型与水体理化指标ORP、色度、pH、电导、生物电化学生物毒性指标产电抑制率I_r和有机污染贡献率R_o的判别函数，基于对急性污染水体水样的物理化学-生物电化学联合检测获得水体水质中ORP、色度、pH、电导、I_r和R_o，通过判别分析实现对水体污染源类型的快速识别；

所述方法具体步骤如下：

1)采集典型污染源排放的废水，采样频率为一个生产周期内的3次，分别检测2倍稀释、10倍稀释、100倍稀释、500倍稀释水样的ORP、色度、pH、电导4项理化指标，利用生物电化学系统，研究各个稀释倍数水样的生物电化学生物毒性特征，包括生物电化学生物毒性指标产电抑制率I_r、去除重金属离子后的产电抑制率I_o和有机污染贡献率R_o，其中R_o为I_o和I_r的比值；

2)综合步骤(1)检测结果，建立典型污染源废水与检测指标的判别函数；

3)检测实际急性污染水体ORP、色度、pH、电导4项理化指标和I_r、R_o生物电化学生物毒性特征，输入到步骤(2)建立的判别函数中，计算结果与各种典型污染源废水特征质心的距离，判断急性水体污染源头；所述生物电化学系统为单室微生物燃料电池、双室微生物燃料电池或半电池。

2.如权利要求1所述一种基于理化-生物电化学系统的水环境污染类型快速识别方法，其特征在于：步骤(2)中建立6个典型判别函数，该函数系数分别为：

Y₁＝0.005X₁-0.001X₂-1.164X₃+0.108X₄+0.008X₅+0.225X₆-3.98；

Y₂＝-0.012X₁-0.004X₂+2.535X₃-0.119X₄+0.042X₅+0.057X₆-16.645；

Y₃＝0.009X₁+0.007X₂+0.114X₃-0.152X₄+0.105X₅-4.367；

Y₄＝0.014X₁-0.001X₂+0.78X₃+0.096X₄+0.086X₅-0.059X₆-8.301；

Y₅＝0.009X₁+0.015X₂-0.018X₃+0.074X₄-0.049X₅-0.045X₆-1.863；

Y₆＝-0.01X₁+0.001X₂-0.099X₃+0.022X₄+0.087X₅-0.028X₆+1.346；

其中X₁＝ORP，单位为mV，X₂＝色度，单位为倍，X₃＝pH，X₄＝电导，单位为mS/cm，X₅＝100*I_r，X₆＝R_o，Y₁～Y₆为6个典型判别函数。

3.如权利要求1所述一种基于理化-生物电化学系统的水环境污染类型快速识别方法，其特征在于：典型污染源废水包括啤酒废水、养猪废水、黑色金属矿山废水、洗煤废水、采油废水、焦化废水、印染废水、造纸废水、发酵废水、电镀废水、电子制造废水和机械制造废水；未污染水质特征质心和所述步骤(3)各种典型污染源废水特征质心分别为：

未污染水质(y₁＝-10.071，y₂＝-3.734，y₃＝0.131，y₄＝2.78，y₅＝1.947，y₆＝-3.239)，啤酒废水(y₁＝-13.082，y₂＝1.873，y₃＝-5.498，y₄＝-3.643，y₅＝0.1，y₆＝-0.953)，养猪废水(y₁＝-12.105，y₂＝0.347，y₃＝-4.57，y₄＝-4.162，y₅＝-1.043，y₆＝0.512)，黑色金属矿山废水(y₁＝-3.314，y₂＝-12.047，y₃＝2.447，y₄＝1.768，y₅＝0.936，y₆＝0.565)，洗煤废水(y₁＝-12.72，y₂＝6.546，y₃＝0.736，y₄＝2.282，y₅＝-1.35，y₆＝1.408)，采油废水(y₁＝16.496，y₂＝-0.676，y₃＝-12.983，y₄＝3.067，y₅＝1.049，y₆＝0.436)，焦化废水(y₁＝7.861，y₂＝9.702，y₃＝3.764，y₄＝3.066，y₅＝-2.877，y₆＝-1.884)，印染废水(y₁＝0.472，y₂＝9.733，y₃＝2.761，y₄＝1.414，y₅＝2.632，y₆＝1.211)，造纸废水(y₁＝8.787，y₂＝2.758，y₃＝4.782，y₄＝-4.742，y₅＝4.139，y₆＝-0.108)，发酵废水(y₁＝10.708，y₂＝3.315，y₃＝1.633，y₄＝-1.17，y₅＝-0.534，y₆＝0.322)，电镀废水(y₁＝5.03，y₂＝-12.545，y₃＝3.717，y₄＝1.086，y₅＝-0.365，y₆＝0.528)，电子制造废水(y₁＝10.156，y₂＝-4.094，y₃＝1.193，y₄＝-4.142，y₅＝-3.733，y₆＝-0.4)，机械制造废水(y₁＝-8.217，y₂＝-1.178，y₃＝1.886，y₄＝2.386，y₅＝-0.9，y₆＝1.602)。