CN107423843A - 基于污染物分布精细建模的土壤修复系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种基于污染物分布精细建模的土壤修复系统及方法,包括:环境地质调查信息管理模块接收输入的环境地质调查信息;分类三维污染土体矢量模型精细建模模块对环境地质调查信息进行分析,对分类三维污染土体矢量模型进行精细建模,生成分类三维污染土体矢量模型;土壤修复技术实施方案设计模块根据分类三维污染土体矢量模型,多种土壤修复处理技术体系,优化设计土壤修复技术实施方案;分类三维污染土体矢量模型现场定位模块用于基于移动平台,对分类三维污染土体矢量模型在场地现场进行精确定位。本发明针对不同类型污染物、不同污染物组合、不同浓度污染物、不同被污染土壤类型等,快速实现分类三维污染土体矢量模型精细建模。
Description
技术领域
本发明涉及污染物分析技术领域,特别涉及一种基于污染物分布精细建模的土壤修复系统及方法。
背景技术
目前中国的土地出现了大面积的污染,土壤修复面临着巨大的挑战,国家拟开始投巨资在全国范围推动土地、土壤、地质体的修复工作。但由于被污染土地自身的地质时空特点以及污染源的时空变化特性,会导致被污染场地在空间上形成极不均匀的污染物空间分布形态以及随时间进展的演变。
近年来,基于土壤修复产业的巨大发展前景,国内外出现了大量的土壤修复技术,相关技术分为两大类:一是原位土壤修复,即不移动受污染的土壤,直接在场地发生污染的位置对其进行原地修复或处理;二是异位土壤修复,即将受污染的土壤从场地发生污染的原来位置挖掘或抽提出来,搬运或转移到其他场所或位置进行治理修复。
但是目前这两种处理工艺中,都不会对场地的不同类型污染物、不同污染物组合、各类污染物浓度空间分布等进行三维精细建模,会导致把不同位置中含有不同类型及浓度污染物的土壤混合在一起,按同一种土壤修复技术进行处理,这大大增加了单一土壤修复技术的难度,而且增加了土壤修复成本与周期。
目前针对被污染场地进行土壤修复时,在场地现场,缺乏对不同类型污染物、不同污染物组合、各类污染物浓度空间分布、不同土壤类型等的精准区分和三维空间分布,而是简单地把不同位置中含有不同类型及浓度污染物的土壤混合在一起,按同一种土壤修复技术进行处理,从而导致单一土壤修复技术难度以及土壤修复成本与周期加大的缺陷。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
为此,本发明的目的在于提出一种基于污染物分布精细建模的土壤修复系统及方法。
为了实现上述目的,本发明一方面的实施例提供一种基于污染物分布精细建模的土壤修复系统,包括:环境地质调查信息管理模块、分类三维污染土体矢量模型精细建模模块、土壤修复技术实施方案设计模块和分类三维污染土体矢量模型现场定位模块,其中,
所述环境地质调查信息管理模块用于接收输入的环境地质调查信息,并对上述信息进行整理、预处理、存储和管理;
所述分类三维污染土体矢量模型精细建模模块用于对所述环境地质调查信息进行分析,对分类三维污染土体矢量模型进行精细建模,生成分类三维污染土体矢量模型;
所述土壤修复技术实施方案设计模块用于根据所述分类三维污染土体矢量模型,以及多种土壤修复处理技术体系,优化设计土壤修复技术实施方案;
所述分类三维污染土体矢量模型现场定位模块用于基于移动平台,对所述分类三维污染土体矢量模型在场地现场进行精确定位。
进一步,所述分类三维污染土体矢量模型精细建模模块对被污染场地中不同类型污染物、不同污染物组合、污染物浓度空间分布、不同被污染土壤类型的分类三维污染土体矢量模型进行精细建模。
进一步,所述分类三维污染土体矢量模型精细建模模块生成分类三维污染土体矢量模型,确定污染物类型、土壤类型、污染物浓度对应的精细化空间分布情况。
进一步,所述基于污染物分布精细建模的土壤修复系统应用于区域或场地的土壤修复、海绵城市、智慧城市建设、地下水环境监测、地下水环境治理、地下水保护领域。
本发明另一方面的实施例提供一种基于污染物分布精细建模的土壤修复方法,包括如下步骤:
步骤S1,接收输入的环境地质调查信息,并对上述信息进行整理、预处理、存储和管理;
步骤S2,对所述环境地质调查信息进行分析,对分类三维污染土体矢量模型进行精细建模,生成分类三维污染土体矢量模型;
步骤S3,根据所述分类三维污染土体矢量模型,以及多种土壤修复处理技术体系,优化设计土壤修复技术实施方案;
步骤S4,基于移动平台,对所述分类三维污染土体矢量模型在场地现场进行精确定位。
进一步,在所述步骤S2中,对被污染场地中不同类型污染物、不同污染物组合、污染物浓度空间分布、不同被污染土壤类型的分类三维污染土体矢量模型进行精细建模。
进一步,生成分类三维污染土体矢量模型,确定污染物类型、土壤类型、污染物浓度对应的精细化空间分布情况。
进一步,所述基于污染物分布精细建模的土壤修复方法,应用于区域或场地的土壤修复、海绵城市、智慧城市建设、地下水环境监测、地下水环境治理、地下水保护领域。
本发明实施例的基于污染物分布精细建模的土壤修复系统及方法,具有以下有益效果:
1.本发明基于环境地质综合调查与实验相关信息,针对不同类型污染物、不同污染物组合、不同浓度污染物、不同被污染土壤类型等,快速实现分类三维污染土体矢量模型精细建模。
2.本发明基于场地精细的分类三维污染土体矢量模型,快速精准实现三维化土壤修复处理技术实施方案设计。
3.本发明基于三维化土壤修复处理实施技术方案设计,应用移动平台的分类三维污染土体矢量模型精准定位技术,为现场精准化土壤修复施工提供支撑。
4.本发明对场地中的不同类型污染物、不同污染物组合、不同浓度污染物、不同被污染土壤类型等,分类采取相应技术进行土壤修复处理,降低单一土壤修复技术的难度,减低土壤修复技术成本与周期。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为根据本发明实施例的基于污染物分布精细建模的土壤修复系统的结构图;
图2为根据本发明实施例的基于污染物分布精细建模的土壤修复方法的流程图;
图3为根据本发明实施例的土壤体竖直侧视图;
图4为根据本发明实施例的zk2钻孔的土壤信息示意图;
图5为根据本发明实施例的分类三维污染土体矢量模型精细模型示意图;
图6为根据本发明实施例的分类三维污染土体矢量模型精细模型的竖直剖面图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
本发明提出一种基于污染物分布精细建模的土壤修复系统及方法,基于相关环境地质调查信息的基础上,采用三维精细化建模技术,得到不同类型污染物、不同污染物组合、各类污染物浓度空间分布、不同土壤类型、不同处理工艺所限定的污染物类型及浓度等的分类三维污染土体矢量模型,并基于真实场地空间,对各分类三维污染土体矢量模型进行现场三维定位;基于此再进行后续原位土壤修复或异位土壤修复等的精准、高效、经济污染物处理。
如图1所示,本发明实施例的基于污染物分布精细建模的土壤修复系统,包括:环境地质调查信息管理模块、分类三维污染土体矢量模型精细建模模块、土壤修复技术实施方案设计模块和分类三维污染土体矢量模型现场定位模块。
具体地,环境地质调查信息管理模块用于接收输入的环境地质调查信息,并对上述信息进行整理、预处理、存储和管理等功能。
分类三维污染土体矢量模型精细建模模块用于对环境地质调查信息进行分析,对分类三维污染土体矢量模型进行精细建模,生成分类三维污染土体矢量模型。
具体地,分类三维污染土体矢量模型精细建模模块对被污染场地中不同类型污染物、不同污染物组合、污染物浓度空间分布、不同被污染土壤类型的分类三维污染土体矢量模型进行精细建模。
在本发明的一个实施例中,分类三维污染土体矢量模型精细建模模块生成分类三维污染土体矢量模型,确定污染物类型、土壤类型、污染物浓度对应的精细化空间分布情况。
换言之,分类三维污染土体矢量模型精细建模模块,基于环境地质调查信息管理模块中的环境地质调查信息,实现对被污染场地中不同类型污染物、不同污染物组合、污染物浓度空间分布、不同被污染土壤类型的分类三维污染土体矢量模型精细建模功能。
土壤修复技术实施方案设计模块用于根据分类三维污染土体矢量模型,以及多种土壤修复处理技术体系,优化设计土壤修复技术实施方案。
分类三维污染土体矢量模型现场定位模块用于基于移动平台,对分类三维污染土体矢量模型在场地现场进行精确定位。
在本发明的一个实施例中,基于污染物分布精细建模的土壤修复系统应用于区域或场地的土壤修复、海绵城市、智慧城市建设、地下水环境监测、地下水环境治理、地下水保护领域。
如图2所示,本发明实施例还提出一种基于污染物分布精细建模的土壤修复方法,包括如下步骤:
步骤S1,接收输入的环境地质调查信息,并对上述信息进行整理、预处理、存储和管理。
具体地,按照国家相关技术规范,对场地进行环境地质综合调查与实验。
如图3所示的土壤体竖直侧视图,采用钻孔zk1~zk13进行土壤取样。通过实验,检测每个钻孔的土壤中的污染物类型、污染物浓度、土壤类型。
实现相关环境地质调查与实验相关信息的输入、整理、预处理、存储、管理等功能。图4为zk2钻孔的土壤信息示意图,其中x、y表示水平坐标值,z表示垂直方向的深度。
步骤S2,对环境地质调查信息进行分析,对分类三维污染土体矢量模型进行精细建模,生成分类三维污染土体矢量模型。
具体地,在本步骤中,对被污染场地中不同类型污染物、不同污染物组合、污染物浓度空间分布、不同被污染土壤类型的分类三维污染土体矢量模型进行精细建模。
在本发明的一个实施例中,生成分类三维污染土体矢量模型,确定污染物类型、土壤类型、污染物浓度对应的精细化空间分布情况。
基于相关环境地质数据,通过“分类三维污染土体矢量模型精细建模模块”,针对不同类型污染物、不同污染物组合、各类污染物浓度空间分布、不同被污染土壤类型等进行分类三维污染土体矢量模型精细建模,可以由此确定各种指标(污染物类型、土壤类型、污染物浓度等)对应的精细化空间分布情况。
如图5所示,为分类三维污染土体矢量模型精细模型的展示。
如图6所示,为分类三维污染土体矢量模型精细模型的竖直剖面图,其中:1、2、a1_1、a2_1、a3_1、b1_1、b2_1、b2_2、b3_1、b3_2、c1_1、c2_1、c3_1、c3_2分别表1所示:
表1
步骤S3,根据分类三维污染土体矢量模型,以及多种土壤修复处理技术体系,优化设计土壤修复技术实施方案。
基于场地精细的分类三维污染土体矢量模型,通过“土壤修复实施三维设计模块”,按照特定的土壤修复技术路线进行相应土壤修复技术实施方案设计。
如下表2所示,基于场地精细的分类三维污染土体矢量模型,根据不同土壤类型、污染物类型和浓度分布,进行土壤修复技术实施方案的自动化、精准化设计。
表2
步骤S4,基于移动平台,对分类三维污染土体矢量模型在场地现场进行精确定位。
基于土壤修复处理技术实施方案设计,通过采用移动平台上在现场针对分类三维污染土体矢量模型实现精准的定位,为精准化土壤修复施工提供支撑,然后完成其它后续土壤修复处理技术环节的实施。
在本发明的一个实施例中,本发明实施例的基于污染物分布精细建模的土壤修复方法,可以应用于以下领域:
1.本发明可以用于区域或场地的土壤修复领域。
2.本发明可以用于海绵城市、智慧城市建设领域。
3.本发明可以用于地下水环境监测、地下水环境治理、地下水保护等领域。
本发明实施例的基于污染物分布精细建模的土壤修复系统及方法,主要涉及一种基于场地污染物分布精细建模的土壤修复系统、工艺及用途。具体是针对被污染场地存在不同类型污染物、不同类型污染物的各种组合,以及同一种污染物在空间位置有着不同的浓度分布等的复杂情况,基于相关环境地质调查信息,对不同类型污染物及浓度空间分布进行三维精细建模,得到不同类型污染物、不同类型污染物组合、污染物浓度空间分布、不同土壤类型、不同处理工艺所限定的污染物类型及浓度等的分类三维模型,为后续精准、高效、经济地进行污染物处理提供关键性支撑的场地污染物分布精细建模土壤修复系统、工艺及用途。
根据本发明实施例的基于污染物分布精细建模的土壤修复系统及方法,在基于主流土壤修复技术,增加了两个前置的核心流程,即基于相关环境地质调查信息,对被污染场地中的不同类型污染物、不同类型污染物组合、各类污染物浓度空间分布、不同土壤类型,进行三维精细化建模,得到不同类型污染物、不同污染物组合、污染物浓度空间分布、不同土壤类型、不同处理工艺所限定的污染物类型及浓度等的分类三维污染土体矢量模型;并基于真实场地空间,对各分类三维污染土体矢量模型进行现场三维定位。最后,在各分类三维污染土体矢量模型现场三维定位基础上,基于主流土壤修复技术,进行后续相关的原位土壤修复或异位土壤修复等处理环节。
本发明实施例的基于污染物分布精细建模的土壤修复系统及方法,具有以下有益效果:
1.本发明基于环境地质综合调查与实验相关信息,针对不同类型污染物、不同污染物组合、不同浓度污染物、不同被污染土壤类型等,快速实现分类三维污染土体矢量模型精细建模。
2.本发明基于场地精细的分类三维污染土体矢量模型,快速精准实现三维化土壤修复处理技术实施方案设计。
3.本发明基于三维化土壤修复处理实施技术方案设计,应用移动平台的分类三维污染土体矢量模型精准定位技术,为现场精准化土壤修复施工提供支撑。
4.本发明对场地中的不同类型污染物、不同污染物组合、不同浓度污染物、不同被污染土壤类型等,分类采取相应技术进行土壤修复处理,降低单一土壤修复技术的难度,减低土壤修复技术成本与周期。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
Claims (8)
1.一种基于污染物分布精细建模的土壤修复系统,其特征在于,包括:环境地质调查信息管理模块、分类三维污染土体矢量模型精细建模模块、土壤修复技术实施方案设计模块和分类三维污染土体矢量模型现场定位模块,其中,
所述环境地质调查信息管理模块用于接收输入的环境地质调查信息,并对上述信息进行整理、预处理、存储和管理;
所述分类三维污染土体矢量模型精细建模模块用于对所述环境地质调查信息进行分析,对分类三维污染土体矢量模型进行精细建模,生成分类三维污染土体矢量模型;
所述土壤修复技术实施方案设计模块用于根据所述分类三维污染土体矢量模型,以及多种土壤修复处理技术体系,优化设计土壤修复技术实施方案;
所述分类三维污染土体矢量模型现场定位模块用于基于移动平台,对所述分类三维污染土体矢量模型在场地现场进行精确定位。
2.如权利要求1所述的基于污染物分布精细建模的土壤修复系统,其特征在于,所述分类三维污染土体矢量模型精细建模模块对被污染场地中不同类型污染物、不同污染物组合、污染物浓度空间分布、不同被污染土壤类型的分类三维污染土体矢量模型进行精细建模。
3.如权利要求2所述的基于污染物分布精细建模的土壤修复系统,其特征在于,所述分类三维污染土体矢量模型精细建模模块生成分类三维污染土体矢量模型,确定污染物类型、土壤类型、污染物浓度对应的精细化空间分布情况。
4.如权利要求1所述的基于污染物分布精细建模的土壤修复系统,其特征在于,所述基于污染物分布精细建模的土壤修复系统应用于区域或场地的土壤修复、海绵城市、智慧城市建设、地下水环境监测、地下水环境治理、地下水保护领域。
5.一种基于污染物分布精细建模的土壤修复方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1,接收输入的环境地质调查信息,并对上述信息进行整理、预处理、存储和管理;
步骤S2,对所述环境地质调查信息进行分析,对分类三维污染土体矢量模型进行精细建模,生成分类三维污染土体矢量模型;
步骤S3,根据所述分类三维污染土体矢量模型,以及多种土壤修复处理技术体系,优化设计土壤修复技术实施方案;
步骤S4,基于移动平台,对所述分类三维污染土体矢量模型在场地现场进行精确定位。
6.如权利要求5所述的基于污染物分布精细建模的土壤修复方法,其特征在于,在所述步骤S2中,对被污染场地中不同类型污染物、不同污染物组合、污染物浓度空间分布、不同被污染土壤类型的分类三维污染土体矢量模型进行精细建模。
7.如权利要求6所述的基于污染物分布精细建模的土壤修复方法,其特征在于,生成分类三维污染土体矢量模型,确定污染物类型、土壤类型、污染物浓度对应的精细化空间分布情况。
8.如权利要求5所述的基于污染物分布精细建模的土壤修复方法,其特征在于,所述基于污染物分布精细建模的土壤修复方法,应用于区域或场地的土壤修复、海绵城市、智慧城市建设、地下水环境监测、地下水环境治理、地下水保护领域。
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2017
- 2017-05-31 CN CN201710400999.2A patent/CN107423843A/zh active Pending
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