[发明专利]一种利用稀土元素示踪农业面源磷素流失的方法

摘要

本发明公开了属于农业环境领域的一种利用稀土元素示踪农业面源磷素流失的方法。该方法首先测试各个分区域中不同种稀土元素的背景含量，然后测试降雨后测试区域每种稀土元素的流失总量，联立方程，解得各个分区域的元素流失系数，从而计算得到每个分区域中磷素的流失率和流失量。本发明利用稀土元素和磷素在降雨径流过程中表现出的相似特征，将稀土元素的多源物质示踪应用到农业面源磷素流失的溯源，有效辨识复杂地形流域磷素流失的高风险区。该方法操作简单，快速有效、准确、成本低，灵敏度高，对环境友好，在面源污染治理和管控方面具有广泛的应用前景。

主权项

一种利用稀土元素示踪农业面源磷素流失的方法，其特征在于，其具体操作包括以下步骤：1）、根据地形、地貌特征，将测试区域按磷素流失难易程度划分为n个分区域，1≤n≤17，相应预选n种稀土元素；2）、测定n个分区域中磷素和n种稀土元素的每种稀土元素的背景含量W；3）、降雨过程中采集测试区域出口的径流样品U，并测定径流总量S，用0.45μm滤膜过滤径流样品，分出水样及颗粒物样品；4）、用HNO3、HF和HClO4混合酸将颗粒物样品消解后，同水样一起采用ICP‑MS测定n种稀土元素的每种稀土元素的含量M，所述的混合酸中HNO3、HF和HClO4的体积比为3:6:1，混合酸的加入量为200ml/g颗粒物样品；每种稀土元素的流失总量T=（M*S）/U；其中，T为每种稀土元素的流失总量，单位为mg，M为每种稀土元素在径流样品中的含量，单位为mg，U为径流样品量，单位为g，S为径流总量，单位为g；5）、计算每个分区域的元素流失系数：T1=W11R1+W12R2+W13R3+……+W1nRnT2=W21R1+W22R2+W23R3+……+W2nRnT3=W31R1+W32R2+W33R3+……+W3nRn……Tn=Wn1R1+Wn2R2+Wn3R3+……+WnnRn其中，T为稀土元素在测试区域出口测得的流失总量，T1‑Tn分别表示第1‑n种稀土元素在测试区域出口测得的流失总量，单位为mg；W为降雨前各个分区域中n种稀土元素的每种稀土元素的背景含量，W11、W12、W13……W1n分别表示第一块分区域中第1‑n种稀土元素的背景含量，W21、W22、W23……W2n分别表示第二块分区域中第1‑n种稀土元素的背景含量，……，Wn1、Wn2、Wn3……Wnn分别表示第n块分区域中第1‑n种稀土元素的背景含量，单位为mg； R为各个分区域的元素流失系数，R1‑Rn分别表示第1‑n块分区域的元素流失系数；联立上述n个方程，解得R1、R2、R3、……Rn，即为各个分区域的元素流失系数；6）、根据各个分区域的元素流失系数R，计算每个分区域的磷素流失量：P1=W1PR1P2＝W2PR2P3=W3PR3……Pn＝WnPRn其中，P为磷素的流失量，P1‑Pn分别表示第1‑n块分区域的磷素流失量，单位为mg；W为降雨前各个分区域中磷素的背景含量，W1P、W2P、W3P……WnP分别表示第1‑n块分区域中磷素的背景含量，单位为mg。