[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

说明书

本申请提供一种河流中硝酸盐检测方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括：根据待测河流的氮来源信息及水体属性信息，对待测河流进行反硝化实验，得到对应的反硝化实验数据；根据水体硝酸盐示踪剂实验数据，构建待测河流的硝酸盐输移过程仿真模型；基于硝酸盐输移过程仿真模型，模拟待测河流中硝酸盐的输移过程，以得到待测河流的硝酸盐时空分布结果；根据待测河流的硝酸盐时空分布结果及反硝化实验数据，确定待测河流的硝酸盐检测结果。通过构建能够模拟待测河流中硝酸盐输移过程的硝酸盐输移过程仿真模型，得到了待测河流准确可靠的硝酸盐检测结果，为降低水体富营养化及温室气体排放奠定了基础。

技术领域

本申请涉及工程仿真与数值模拟技术领域，尤其涉及一种河流中硝酸盐检测方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

目前，大量的氮以化肥的形式用于农业地块，过量的氮经过硝化作用形成硝酸盐，通过地表径流流入江河湖海，成为地表水的重要污染物，引起水体富营养化、水体酸化、温室气体排放等一系列问题。河流作为重要的氮汇，掌握溶解的硝酸盐的迁移转化过程，因此对河流中硝酸盐的反常输移过程进行检测，对降低水体富营养化、降低温室气体排放有着重要的意义。

在现有技术中，通常采用随机采样的方式，对河流进行河水采样，以检测河流的硝酸盐浓度。

但是，天然河流的水文地形情势十分复杂，水体的生物、悬浮颗粒、河床底泥会对河流中的氮素产生生物吸收和吸附沉降的作用，水体中的微生物则会通过反硝化作用将其转化为氮气和氧化亚氮。整体上河流中的硝酸盐输移过程呈现反常现象，现有技术无法保证河流中硝酸盐检测结果的准确性。

发明内容

本申请提供一种河流中硝酸盐检测方法、装置、电子设备及存储介质，以解决现有技术无法保证河流中硝酸盐检测结果的准确性等缺陷。

本申请第一个方面提供一种河流中硝酸盐检测方法，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。

可选的，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。

可选的，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；