[发明专利]一种河流中硝酸盐检测方法、装置、电子设备及存储介质

权利要求书

1.一种河流中硝酸盐检测方法，其特征在于，包括：

获取待测河流的氮来源信息、水体属性信息及水体硝酸盐示踪剂实验数据；

根据所述待测河流的氮来源信息及水体属性信息，对所述待测河流进行反硝化实验，得到对应的反硝化实验数据；其中，所述反硝化实验数据至少包括反硝化速率和反硝化过程中氧化亚氮所占比例；

根据所述水体硝酸盐示踪剂实验数据，构建所述待测河流的硝酸盐输移过程仿真模型；

基于所述硝酸盐输移过程仿真模型，模拟所述待测河流中硝酸盐的输移过程，以得到所述待测河流的硝酸盐时空分布结果；

根据所述待测河流的硝酸盐时空分布结果及所述反硝化实验数据，确定所述待测河流的硝酸盐检测结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硝酸盐检测结果包括氧化亚氮排放质量，所述根据所述待测河流的硝酸盐时空分布结果及所述反硝化实验数据，确定所述待测河流的硝酸盐检测结果，包括：

根据所述水体硝酸盐示踪剂实验数据，确定待测河流的总反硝化通量所占比例；

根据所述待测河流的总反硝化通量所占比例，确定所述待测河流参与反硝化作用氮元素质量；

根据所述反硝化实验数据，确定所述待测河流反硝化过程中氧化亚氮所占比例；

根据所述待测河流反硝化过程中氧化亚氮所占比例及所述待测河流参与反硝化作用氮元素质量，确定所述待测河流的氧化亚氮排放质量；

汇总所述待测河流的硝酸盐时空分布结果及氧化亚氮排放质量，得到所述待测河流的硝酸盐检测结果。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述水体硝酸盐示踪剂实验数据，构建所述待测河流的硝酸盐输移过程仿真模型，包括：

根据所述水体硝酸盐示踪剂实验数据，反演所述待测河流的时间截断分数阶导数阶数、截断系数、时间截断分数阶导数容量系数、吸附系数及扩散系数；

根据所述待测河流的时间截断分数阶导数阶数、截断系数、时间截断分数阶导数容量系数、吸附系数及扩散系数，构建所述待测河流的硝酸盐输移过程仿真模型；

其中，所述时间截断分数阶导数阶数表征所述待测河流对硝酸盐的滞留作用，所述截断系数表征待测河流水体中的硝酸盐饱和程度，所述时间截断分数阶导数容量系数表征所述待测河流的环境复杂程度，所述吸附系数表征所述待测河流物理吸附或者生物吸附的对硝酸盐滞留作用的影响。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述待测河流的时间截断分数阶导数阶数、截断系数、时间截断分数阶导数容量系数、吸附系数及扩散系数，构建所述待测河流的硝酸盐输移过程仿真模型，包括：

基于如下表达式，构建所述待测河流的硝酸盐输移过程仿真模型：

其中，u表示所述待测河流的硝酸盐浓度，t表示当前检测时间，x表示所述待测河流的检测点空间位置，表示初始时刻的Caputo类型的时间截断分数阶导数，α表示时间截断分数阶导数阶数，λ表示截断系数，θ表示时间截断分数阶导数容量系数，R表示吸附系数，D表示扩散系数，v表示所述待测河流的平均流速，K表示所述待测河流的反硝化速率。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

根据所述待测河流的反硝化实验数据，确定所述待测河流的反硝化速率。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述硝酸盐检测结果包括水体中硝酸盐质量，所述方法还包括：

根据所述待测河流的平均流速、所述待测河流各检测点的硝酸盐浓度及硫酸盐分子质量，确定所述待测河流水体中硝酸盐总质量。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水体属性信息至少包括水体的PH值、温度、微生物种群数量和磷元素含量。