CN110412244A - 一种富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理系统及方法 - Google Patents
一种富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110412244A CN110412244A CN201910658854.1A CN201910658854A CN110412244A CN 110412244 A CN110412244 A CN 110412244A CN 201910658854 A CN201910658854 A CN 201910658854A CN 110412244 A CN110412244 A CN 110412244A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tidal flat
- module
- sediment
- data
- flat sediments
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000013049 sediment Substances 0.000 title claims abstract description 162
- 238000012851 eutrophication Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 230000010365 information processing Effects 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 63
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims abstract description 34
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims abstract description 34
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000008439 repair process Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 23
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 19
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 18
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 7
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 7
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims description 6
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims description 6
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000693 micelle Substances 0.000 claims description 6
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 6
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims description 6
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 claims description 6
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 claims description 6
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 5
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 5
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 5
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 3
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 3
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 abstract description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 2
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 24
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 6
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 2
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/10—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/24—Earth materials
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Geology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Mycology (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明属于信息处理技术领域，公开了一种富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理系统及方法，所述富营养化滩涂沉积物生境修复的系统包括：沉淀物成分检测模块、污染物检测模块、沉淀物粒度检测模块、中央控制模块、粒度数据处理模块、抽样模块、筛选模块、加热溶解模块、修复模块、显示模块。本发明通过污染物检测模块检测和分析速度快，灵敏度高，检测范围广，能够对有机污染物进行全面检测，不会出现漏检现象，操作方便；缩短了检测时间，降低了检测成本，有效地提升了对沉积物中有机污染物的检测能力；同时，通过粒度数据处理模块可以使沉积物的粒度参数计算及沉积物定名都更加规范、处理操作更加简单、结果更加准确。
Description
技术领域
本发明属于信息处理技术领域，尤其涉及一种富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理系统及方法。
背景技术
目前，最接近的现有技术：滩涂，是海滩、河滩和湖滩的总称，指沿海大潮高潮位与低潮位之间的潮浸地带，河流湖泊常水位至洪水位间的滩地，时令湖、河洪水位以下的滩地，水库、坑塘的正常蓄水位与最大洪水位间的滩地面积。在地貌学上称谓“潮间带”。由于潮汐的作用，滩涂有时被水淹没，有时又出露水面，其上部经常露出水面，其下部则经常被水淹没。然而，现有对滩涂沉积物中有毒有害物质的常规检测是用各种化学手段进行检测，但其只能针对部分有毒有害物质进行检测，还可能由于漏检某种有毒有害有机污染物而产生严重后果；同时，对沉淀物粒度数据处理不规范，很有可能产生一些人为的误差，使资料难以对比使用；这不仅给粒度数据的整合处理工作带来了很大的困难和挑战，也严重影响了资料的应用与服务。
综上所述，现有技术存在的问题是：现有对于富营养化滩涂沉积物生境并无有效的修复方法；且现有对滩涂沉积物中有毒有害物质的常规检测是用各种化学手段进行检测，但其只能针对部分有毒有害物质进行检测，还可能由于漏检某种有毒有害有机污染物而产生严重后果；同时，对沉淀物粒度数据处理不规范，很有可能产生一些人为的误差，使资料难以对比使用；这不仅给粒度数据的整合处理工作带来了很大的困难和挑战，也严重影响了资料的应用与服务。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理系统及方法。
本发明是这样实现的，一种富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理方法，所述富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理方法包括：
第一步，利用检测设备检测滩涂沉积物成分；利用实验设备检测滩涂沉淀物中的污染物；利用粒度检测设备检测滩涂沉积物粒度数据；
第二步，利用数据处理程序对检测的富营养化滩涂沉积物粒度数据进行处理；
第三步，利用抽样设备抽取沉淀物；利用筛选器将滩涂沉积物中分离、筛选获得的反硝化菌株的菌液加入至富集培养液中，收集菌液；
第四步，利用加热器将海藻酸钠与海水混合，加热溶解后立即加入淀粉、皂土、沸石粉和贝壳砂，充分搅拌混匀，冷却至室温，得到固定液；
第五步，将菌液和固定液混匀，磁力搅拌快速地滴入氯化钙溶液中，得到圆形或椭圆形胶粒，并施用于沉积物中进行修复；同时对滩涂沉积物翻耕40厘米并压沙3厘米；向滩涂沉积物中投放外援微生物、酶或培养基质；
第六步，利用显示器显示检测的滩涂沉积物成分、沉淀物中的污染物、滩涂沉积物粒度数据图像；
所述显示检测的滩涂沉积物成分、沉淀物中的污染物、滩涂沉积物粒度数据方法包括：
旋转切割滩涂沉积物成分、沉淀物中的污染物、滩涂沉积物粒度数据图像I，得到包含折边的小图；
实际拍摄的折角图像I中，折角开口向上，折角90度左右，左右折边与竖直方向的夹角45度左右，折角顶点V位于图像I中心附近，位于滩涂沉积物成分、沉淀物中的污染物、滩涂沉积物粒度数据图像I的右侧上方钢板折边为L1，左侧上方折边为L2；
顺时针旋转滩涂沉积物成分、沉淀物中的污染物、滩涂沉积物粒度数据图像α＝45度得到图像I'，计算顶点V旋转后的顶点V'；
延顶点V'向上取长条形小图S2包含折边L2'，延顶点V'向右取长条形小图S1，将图S1转置并进行垂直翻转得到图S1'，使得折边L1'在图S1'中接近竖直方向，折角的外侧边缘位于左侧；
对于图像S1'检测边缘点，并进行第一次筛选；
分别使用t*t大小的水平与垂直方向梯度模板与图像S1'进行卷积，筛选出水平梯度大于一定阈值TG，垂直梯度小于一定阈值T′G的边缘点集合P0；
图像I中的折边内部灰度均值g偏高g∈[g1,g2]，背景灰度均值g偏低g∈[g3,g4]，由于图像S′1中折边L′1处于竖直位置，故L′1左侧边缘EL的左边是背景，EL的右边是折边内部，根据边缘点左、右侧的灰度均值g进一步筛选边缘点，得到左侧边缘EL的边缘点集合PL0，同理得到右侧边缘ER的边缘点集合PR0。
进一步，所述富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理方法的污染物检测方法如下：
(1)从待检测的水体中对沉积物进行采样，将采样后的沉积物用破碎设备进行破碎，过滤，获得待检测样本；
(2)将待检测样本进行搅拌，加入一定质量浓度的氯化钠溶液进行混合；
(3)向步骤(2)中混合后的待检测样本加入吸附剂，进行搅拌，使其混合均匀；
(4)向步骤(3)中混合后的待检测样本中不断加入蒸馏水进行冲洗；
(5)向步骤(4)中冲洗后的待检测样本中加入氧化铝-硅胶，并搅拌均匀，静置一段时间；
(6)将步骤(5)中静置后的待检测样本进行吸附，萃取，即可获得沉积物中是否存在有机污染物。
进一步，所述富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理方法的粒度数据处理方法如下：
1)通过数据处理程序获取待处理的沉积物粒度数据和站位数据；进行站位匹配，以将所述站点位置信息赋给所述沉积物粒度数据；计算所述沉积物粒度数据的粒级百分含量之和；根据所述粒级百分含量之和区分有效数据和无效数据；按等比校正所述有效数据至粒级百分含量100％，并删除所述无效数据；
2)根据所述沉积物粒度数据通过算法模型计算得到沉积物的粒度参数数据和组分百分含量；所述算法模型使用的算法为图解法或矩法；所述粒度参数数据包括平均粒径、中值粒径、分选系数、偏态和峰态中的至少一种；
3)根据所述组分百分含量通过预先设定的命名方法对沉积物进行定名。
4、如权利要求3所述的富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理方法，其特征在于，所述步骤1)中，本发明实施例提供的沉积物粒度数据包括：粒径值；所述站位数据包括：站点位置信息。
本发明的另一目的在于提供一种实现所述富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理方法的富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理系统，所述富营养化滩涂沉积物生境修复的系统包括：
沉淀物成分检测模块，与中央控制模块连接，用于通过检测设备检测滩涂沉积物成分；
污染物检测模块，与中央控制模块连接，用于通过实验设备检测滩涂沉淀物中的污染物；
沉淀物粒度检测模块，与中央控制模块连接，用于通过粒度检测设备检测滩涂沉积物粒度数据；
中央控制模块，与沉淀物成分检测模块、污染物检测模块、沉淀物粒度检测模块、粒度数据处理模块、抽样模块、筛选模块、加热溶解模块、修复模块、显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；
粒度数据处理模块，与中央控制模块连接，用于通过数据处理程序对检测的富营养化滩涂沉积物粒度数据进行处理；
抽样模块，与中央控制模块连接，用于通过抽样设备抽取沉淀物；
筛选模块，与中央控制模块连接，用于通过筛选器将滩涂沉积物中分离、筛选获得的反硝化菌株的菌液加入至富集培养液中，收集菌液；
加热溶解模块，与中央控制模块连接，用于通过加热器将海藻酸钠与海水混合，加热溶解后立即加入淀粉、皂土、沸石粉和贝壳砂，充分搅拌混匀，冷却至室温，得到固定液；
修复模块，与中央控制模块连接，用于将菌液和固定液混匀，磁力搅拌快速地滴入氯化钙溶液中，得到圆形或椭圆形胶粒，并施用于沉积物中进行修复；
显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器显示检测的滩涂沉积物成分、沉淀物中的污染物、滩涂沉积物粒度数据。
本发明的另一目的在于提供一种应用所述富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理方法的信息数据处理终端。
本发明的优点及积极效果为：本发明通过污染物检测模块检测和分析速度快，灵敏度高，检测范围广，能够对有机污染物进行全面检测，不会出现漏检现象，操作方便；缩短了检测时间，降低了检测成本，有效地提升了对沉积物中有机污染物的检测能力；同时，通过粒度数据处理模块获取待处理的沉积物粒度数据和站位数据；该沉积物粒度数据包括：粒径值；该站位数据包括：站点位置信息；根据该沉积物粒度数据通过算法模型计算得到沉积物的粒度参数数据和组分百分含量；该算法模型使用的算法为图解法或矩法；该粒度参数数据包括平均粒径、中值粒径、分选系数、偏态和峰态中的至少一种；根据该组分百分含量通过预先设定的命名方法对沉积物进行定名；可以使沉积物的粒度参数计算及沉积物定名都更加规范、处理操作更加简单、结果更加准确。
本发明通过向滩涂沉积环境中投入外源微生物、酶或培养基质，使外源作用微生物在滩涂沉积环境下生存同时自主降解污染物，有效降低水体中的氮、磷含量。本发明通过对滩涂沉积物进行翻耕提高了土壤的通透性，创造污染物被氧化的条件，从而降低了污染物的含量。
附图说明
图1是本发明实施例提供的富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理方法流程图。
图2是本发明实施例提供的富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理系统结构示意图；
图中：1、沉淀物成分检测模块；2、污染物检测模块；3、沉淀物粒度检测模块；4、中央控制模块；5、粒度数据处理模块；6、抽样模块；7、筛选模块；8、加热溶解模块；9、修复模块；10、生物翻耕模块；11、生物强化模块；12、显示模块。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理系统及方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理方法包括以下步骤：
S101，利用检测设备检测滩涂沉积物成分；利用实验设备检测滩涂沉淀物中的污染物；利用粒度检测设备检测滩涂沉积物粒度数据。
S102，利用数据处理程序对检测的富营养化滩涂沉积物粒度数据进行处理；
S103，利用抽样设备抽取沉淀物；利用筛选器将滩涂沉积物中分离、筛选获得的反硝化菌株的菌液加入至富集培养液中，收集菌液。
S104，利用加热器将海藻酸钠与海水混合，加热溶解后立即加入淀粉、皂土、沸石粉和贝壳砂，充分搅拌混匀，冷却至室温，得到固定液。
S105，将菌液和固定液混匀，磁力搅拌快速地滴入氯化钙溶液中，得到圆形或椭圆形胶粒，并施用于沉积物中进行修复；同时对滩涂沉积物翻耕40厘米并压沙3厘米；向滩涂沉积物中投放外援微生物、酶或培养基质。
S106，利用显示器显示检测的滩涂沉积物成分、沉淀物中的污染物、滩涂沉积物粒度数据图像。
所述显示检测的滩涂沉积物成分、沉淀物中的污染物、滩涂沉积物粒度数据方法包括：
旋转切割滩涂沉积物成分、沉淀物中的污染物、滩涂沉积物粒度数据图像I，得到包含折边的小图；
实际拍摄的折角图像I中，折角开口向上，折角90度左右，左右折边与竖直方向的夹角45度左右，折角顶点V位于图像I中心附近，位于滩涂沉积物成分、沉淀物中的污染物、滩涂沉积物粒度数据图像I的右侧上方钢板折边为L1，左侧上方折边为L2；
顺时针旋转滩涂沉积物成分、沉淀物中的污染物、滩涂沉积物粒度数据图像α＝45度得到图像I'，计算顶点V旋转后的顶点V'；
延顶点V'向上取长条形小图S2包含折边L2'，延顶点V'向右取长条形小图S1，将图S1转置并进行垂直翻转得到图S1'，使得折边L1'在图S1'中接近竖直方向，折角的外侧边缘位于左侧；
对于图像S1'检测边缘点，并进行第一次筛选；
分别使用t*t大小的水平与垂直方向梯度模板与图像S1'进行卷积，筛选出水平梯度大于一定阈值TG，垂直梯度小于一定阈值T′G的边缘点集合P0；
图像I中的折边内部灰度均值g偏高g∈[g1,g2]，背景灰度均值g偏低g∈[g3,g4]，由于图像S′1中折边L′1处于竖直位置，故L′1左侧边缘EL的左边是背景，EL的右边是折边内部，根据边缘点左、右侧的灰度均值g进一步筛选边缘点，得到左侧边缘EL的边缘点集合PL0，同理得到右侧边缘ER的边缘点集合PR0。
在本发明的优选实施例中，步骤S101中，本发明实施例提供的污染物检测方法如下：
(1)从待检测的水体中对沉积物进行采样，将采样后的沉积物用破碎设备进行破碎，过滤，获得待检测样本；
(2)将待检测样本进行搅拌，加入一定质量浓度的氯化钠溶液进行混合；
(3)向步骤(2)中混合后的待检测样本加入吸附剂，进行搅拌，使其混合均匀；
(4)向步骤(3)中混合后的待检测样本中不断加入蒸馏水进行冲洗；
(5)向步骤(4)中冲洗后的待检测样本中加入氧化铝-硅胶，并搅拌均匀，静置一段时间；
(6)将步骤(5)中静置后的待检测样本进行吸附，萃取，即可获得沉积物中是否存在有机污染物。
在本发明的优选实施例中，步骤S102中，本发明实施例提供的粒度数据处理方法如下：
1)通过数据处理程序获取待处理的沉积物粒度数据和站位数据；进行站位匹配，以将所述站点位置信息赋给所述沉积物粒度数据；计算所述沉积物粒度数据的粒级百分含量之和；根据所述粒级百分含量之和区分有效数据和无效数据；按等比校正所述有效数据至粒级百分含量100％，并删除所述无效数据。
2)根据所述沉积物粒度数据通过算法模型计算得到沉积物的粒度参数数据和组分百分含量；所述算法模型使用的算法为图解法或矩法；所述粒度参数数据包括平均粒径、中值粒径、分选系数、偏态和峰态中的至少一种。
3)根据所述组分百分含量通过预先设定的命名方法对沉积物进行定名。
步骤1)中，本发明实施例提供的沉积物粒度数据包括：粒径值；所述站位数据包括：站点位置信息。
如图2所示，本发明实施例提供的富营养化滩涂沉积物生境修复的系统包括：沉淀物成分检测模块1、污染物检测模块2、沉淀物粒度检测模块3、中央控制模块4、粒度数据处理模块5、抽样模块6、筛选模块7、加热溶解模块8、修复模块9、生物翻耕模块10、生物强化模块11、显示模块12。
沉淀物成分检测模块1，与中央控制模块4连接，用于通过检测设备检测滩涂沉积物成分；
污染物检测模块2，与中央控制模块4连接，用于通过实验设备检测滩涂沉淀物中的污染物；
沉淀物粒度检测模块3，与中央控制模块4连接，用于通过粒度检测设备检测滩涂沉积物粒度数据；
中央控制模块4，与沉淀物成分检测模块1、污染物检测模块2、沉淀物粒度检测模块3、粒度数据处理模块5、抽样模块6、筛选模块7、加热溶解模块8、修复模块9、显示模块10连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；
粒度数据处理模块5，与中央控制模块4连接，用于通过数据处理程序对检测的富营养化滩涂沉积物粒度数据进行处理；
抽样模块6，与中央控制模块4连接，用于通过抽样设备抽取沉淀物；
筛选模块7，与中央控制模块4连接，用于通过筛选器将滩涂沉积物中分离、筛选获得的反硝化菌株的菌液加入至富集培养液中，收集菌液；
加热溶解模块8，与中央控制模块4连接，用于通过加热器将海藻酸钠与海水混合，加热溶解后立即加入淀粉、皂土、沸石粉和贝壳砂，充分搅拌混匀，冷却至室温，得到固定液；
修复模块9，与中央控制模块4连接，用于将菌液和固定液混匀，磁力搅拌快速地滴入氯化钙溶液中，得到圆形或椭圆形胶粒，并施用于沉积物中进行修复；
生物翻耕模块10：与中央控制模块4连接，用于对滩涂沉积物进行翻耕；
生物强化模块11：与中央控制模块4连接，用于向滩涂沉积物中投放外援微生物、酶或培养基质；
显示模块12，与中央控制模块4连接，用于通过显示器显示检测的滩涂沉积物成分、沉淀物中的污染物、滩涂沉积物粒度数据。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理方法，其特征在于，所述富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理方法包括：
第一步，利用检测设备检测滩涂沉积物成分；利用实验设备检测滩涂沉淀物中的污染物；利用粒度检测设备检测滩涂沉积物粒度数据；
第二步，利用数据处理程序对检测的富营养化滩涂沉积物粒度数据进行处理；
第三步，利用抽样设备抽取沉淀物；利用筛选器将滩涂沉积物中分离、筛选获得的反硝化菌株的菌液加入至富集培养液中，收集菌液；
第四步，利用加热器将海藻酸钠与海水混合，加热溶解后立即加入淀粉、皂土、沸石粉和贝壳砂，充分搅拌混匀，冷却至室温，得到固定液；
第五步，将菌液和固定液混匀，磁力搅拌快速地滴入氯化钙溶液中，得到圆形或椭圆形胶粒，并施用于沉积物中进行修复；同时对滩涂沉积物翻耕40厘米并压沙3厘米；向滩涂沉积物中投放外援微生物、酶或培养基质；
第六步，利用显示器显示检测的滩涂沉积物成分、沉淀物中的污染物、滩涂沉积物粒度数据图像；
所述显示检测的滩涂沉积物成分、沉淀物中的污染物、滩涂沉积物粒度数据方法包括：
旋转切割滩涂沉积物成分、沉淀物中的污染物、滩涂沉积物粒度数据图像I，得到包含折边的小图；
实际拍摄的折角图像I中，折角开口向上，折角90度左右，左右折边与竖直方向的夹角45度左右，折角顶点V位于图像I中心附近，位于滩涂沉积物成分、沉淀物中的污染物、滩涂沉积物粒度数据图像I的右侧上方钢板折边为L1，左侧上方折边为L2；
顺时针旋转滩涂沉积物成分、沉淀物中的污染物、滩涂沉积物粒度数据图像α＝45度得到图像I'，计算顶点V旋转后的顶点V'；
延顶点V'向上取长条形小图S2包含折边L2'，延顶点V'向右取长条形小图S1，将图S1转置并进行垂直翻转得到图S1'，使得折边L1'在图S1'中接近竖直方向，折角的外侧边缘位于左侧；
对于图像S1'检测边缘点，并进行第一次筛选；
分别使用t*t大小的水平与垂直方向梯度模板与图像S1'进行卷积，筛选出水平梯度大于一定阈值TG，垂直梯度小于一定阈值T’G的边缘点集合P0；
图像I中的折边内部灰度均值g偏高g∈[g1,g2]，背景灰度均值g偏低g∈[g3,g4]，由于图像S1'中折边L'1处于竖直位置，故L'1左侧边缘EL的左边是背景，EL的右边是折边内部，根据边缘点左、右侧的灰度均值g进一步筛选边缘点，得到左侧边缘EL的边缘点集合PL0，同理得到右侧边缘ER的边缘点集合PR0。
2.如权利要求1所述的富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理方法，其特征在于，所述富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理方法的污染物检测方法如下：
(1)从待检测的水体中对沉积物进行采样，将采样后的沉积物用破碎设备进行破碎，过滤，获得待检测样本；
(2)将待检测样本进行搅拌，加入一定质量浓度的氯化钠溶液进行混合；
(3)向步骤(2)中混合后的待检测样本加入吸附剂，进行搅拌，使其混合均匀；
(4)向步骤(3)中混合后的待检测样本中不断加入蒸馏水进行冲洗；
(5)向步骤(4)中冲洗后的待检测样本中加入氧化铝-硅胶，并搅拌均匀，静置一段时间；
(6)将步骤(5)中静置后的待检测样本进行吸附，萃取，即可获得沉积物中是否存在有机污染物。
3.如权利要求1所述的富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理方法，其特征在于，所述富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理方法的粒度数据处理方法如下：
1)通过数据处理程序获取待处理的沉积物粒度数据和站位数据；进行站位匹配，以将所述站点位置信息赋给所述沉积物粒度数据；计算所述沉积物粒度数据的粒级百分含量之和；根据所述粒级百分含量之和区分有效数据和无效数据；按等比校正所述有效数据至粒级百分含量100％，并删除所述无效数据；
2)根据所述沉积物粒度数据通过算法模型计算得到沉积物的粒度参数数据和组分百分含量；所述算法模型使用的算法为图解法或矩法；所述粒度参数数据包括平均粒径、中值粒径、分选系数、偏态和峰态中的至少一种；
3)根据所述组分百分含量通过预先设定的命名方法对沉积物进行定名。
4.如权利要求3所述的富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理方法，其特征在于，所述步骤1)中，本发明实施例提供的沉积物粒度数据包括：粒径值；所述站位数据包括：站点位置信息。
5.一种实现权利要求1所述富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理方法的富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理系统，其特征在于，所述富营养化滩涂沉积物生境修复的系统包括：
沉淀物成分检测模块，与中央控制模块连接，用于通过检测设备检测滩涂沉积物成分；
污染物检测模块，与中央控制模块连接，用于通过实验设备检测滩涂沉淀物中的污染物；
沉淀物粒度检测模块，与中央控制模块连接，用于通过粒度检测设备检测滩涂沉积物粒度数据；
中央控制模块，与沉淀物成分检测模块、污染物检测模块、沉淀物粒度检测模块、粒度数据处理模块、抽样模块、筛选模块、加热溶解模块、修复模块、显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；
粒度数据处理模块，与中央控制模块连接，用于通过数据处理程序对检测的富营养化滩涂沉积物粒度数据进行处理；
抽样模块，与中央控制模块连接，用于通过抽样设备抽取沉淀物；
筛选模块，与中央控制模块连接，用于通过筛选器将滩涂沉积物中分离、筛选获得的反硝化菌株的菌液加入至富集培养液中，收集菌液；
加热溶解模块，与中央控制模块连接，用于通过加热器将海藻酸钠与海水混合，加热溶解后立即加入淀粉、皂土、沸石粉和贝壳砂，充分搅拌混匀，冷却至室温，得到固定液；
修复模块，与中央控制模块连接，用于将菌液和固定液混匀，磁力搅拌快速地滴入氯化钙溶液中，得到圆形或椭圆形胶粒，并施用于沉积物中进行修复；
显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器显示检测的滩涂沉积物成分、沉淀物中的污染物、滩涂沉积物粒度数据。
6.一种应用权利要求1～5任意一项所述富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理方法的信息数据处理终端。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910658854.1A CN110412244B (zh) | 2019-07-22 | 2019-07-22 | 一种富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910658854.1A CN110412244B (zh) | 2019-07-22 | 2019-07-22 | 一种富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理系统及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110412244A true CN110412244A (zh) | 2019-11-05 |
| CN110412244B CN110412244B (zh) | 2022-07-29 |
Family
ID=68362274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910658854.1A Active CN110412244B (zh) | 2019-07-22 | 2019-07-22 | 一种富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110412244B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111003882A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-04-14 | 河海大学 | 一种人工沙滩多层结构生物水质净化系统及其建设方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101580301A (zh) * | 2008-05-13 | 2009-11-18 | 上海水产大学 | 紫菜属大型海藻对富营养化开放海区的生态修复方法 |
| CN101830620A (zh) * | 2010-05-10 | 2010-09-15 | 杭州师范大学 | 一种富营养化水体沉积物的原位修复方法 |
| CN104671626A (zh) * | 2015-02-02 | 2015-06-03 | 江苏省海洋水产研究所 | 一种富营养化滩涂沉积物生境修复的方法 |
| CN105092434A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-11-25 | 国家海洋局第一海洋研究所 | 海底沉积物粒度分析数据的自动处理方法 |
| US20170004236A1 (en) * | 2014-01-23 | 2017-01-05 | Urban Planning & Desing Institute Of Shenzhen (Updis) | Method for early warning analysis of eutrophication of designed artificial water body |
| CN108872032A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-11-23 | 国家海洋信息中心 | 沉积物粒度数据处理方法及装置 |
| CN109583701A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-04-05 | 国家海洋局第二海洋研究所 | 在线海洋生态适宜性评价方法及专用系统装置 |
| CN109657922A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-04-19 | 国家海洋局第二海洋研究所 | 海洋生态适宜性评价组件装置 |
-
2019
- 2019-07-22 CN CN201910658854.1A patent/CN110412244B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101580301A (zh) * | 2008-05-13 | 2009-11-18 | 上海水产大学 | 紫菜属大型海藻对富营养化开放海区的生态修复方法 |
| CN101830620A (zh) * | 2010-05-10 | 2010-09-15 | 杭州师范大学 | 一种富营养化水体沉积物的原位修复方法 |
| US20170004236A1 (en) * | 2014-01-23 | 2017-01-05 | Urban Planning & Desing Institute Of Shenzhen (Updis) | Method for early warning analysis of eutrophication of designed artificial water body |
| CN104671626A (zh) * | 2015-02-02 | 2015-06-03 | 江苏省海洋水产研究所 | 一种富营养化滩涂沉积物生境修复的方法 |
| CN105092434A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-11-25 | 国家海洋局第一海洋研究所 | 海底沉积物粒度分析数据的自动处理方法 |
| CN108872032A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-11-23 | 国家海洋信息中心 | 沉积物粒度数据处理方法及装置 |
| CN109583701A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-04-05 | 国家海洋局第二海洋研究所 | 在线海洋生态适宜性评价方法及专用系统装置 |
| CN109657922A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-04-19 | 国家海洋局第二海洋研究所 | 海洋生态适宜性评价组件装置 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| MARK LEADON: "Beach Slope and Sediment-Grain-Size Trends as a Basis for Input Parameters for the SBEACH Erosion Model", 《OURNAL OF COASTAL RESEARCH》 * |
| 柏春广 等: "一种新的粒度指标：沉积物粒度分维值及其环境意义①", 《沉积学报》 * |
| 沈辉等: "富营养化滩涂生物修复研究进展", 《海洋科学》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111003882A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-04-14 | 河海大学 | 一种人工沙滩多层结构生物水质净化系统及其建设方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110412244B (zh) | 2022-07-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3131661B2 (ja) | 水質汚染監視装置及びその方法 | |
| Weltje et al. | Lanthanide concentrations in freshwater plants and molluscs, related to those in surface water, pore water and sediment. A case study in The Netherlands | |
| CN106000335B (zh) | 包覆型纳米零价铁及其制备方法和应用 | |
| CN107459992A (zh) | 硫基‑巯基改性生物炭的制备方法及改性生物炭 | |
| Zhang et al. | Spatial distribution of phthalate acid esters in sediments of the Laizhou Bay and its relationship with anthropogenic activities and geochemical variables | |
| CN108941177B (zh) | 一种用于修复Cu、Pb、As复合污染土壤的淋洗剂及其使用方法 | |
| Bugden et al. | Nitrogen loading criteria for estuaries in Prince Edward Island | |
| CN105277393B (zh) | 多参数地表径流采样及测量装置 | |
| CN106430618A (zh) | 一种原位水体微生物修复方法 | |
| CN108949609A (zh) | 处理重金属污染土壤的微生物菌株及其筛选方法与应用 | |
| CN113487574A (zh) | 多源遥感大数据协同的资源管理与环境监测方法及应用 | |
| CN109081524A (zh) | 一种智能矿物加工废水回用装备系统、检测方法 | |
| CN110412244A (zh) | 一种富营养化滩涂沉积物生境修复信息处理系统及方法 | |
| Kaya et al. | Sediment-focused environmental impact of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss Walbaum, 1792) cage farms: Almus reservoir (Tokat) | |
| Dos Anjos et al. | Biogeochemical behavior of arsenic species at Paranaguá Estuarine Complex, southern Brazil | |
| CN111735934A (zh) | 温度和扰动程度对湖泊底泥中氮磷释放通量影响的方法 | |
| CN105354423B (zh) | 确定湖泊或水库沉积物中重金属元素的背景值的方法 | |
| Smolíková et al. | A multimethodological evaluation of arsenic in the Zenne River, Belgium: Sources, distribution, geochemistry, and bioavailability | |
| CN109550779A (zh) | 一种微生物降解技术修复PAHs污染土壤的系统与方法 | |
| CN105303016B (zh) | 确定区域性水生生物基准阈值的方法 | |
| CN112378983B (zh) | 一种地质勘查土壤检测结果统计分析系统 | |
| Yang et al. | The relationships of urbanization to surface water quality in four lakes of Hanyang, China | |
| Lee et al. | Establishing freshwater sediment sample pretreatment methods for monitoring microplastics and its challenges | |
| Tang | Microbiological modulation of suspended particulate matter dynamics: A study of biological flocculation in nutrient-enriched waters | |
| CN111189958B (zh) | 一种沉积物修复技术应用的筛选方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |