CN112505104A - 基于电阻与极化的土壤污染分析方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于电阻与极化的土壤污染分析方法、装置及存储介质，该方案通过选择电阻率和极化率作为探测土壤正常与否的指标，对目标土壤进行电阻率和极化率的成像探测，根据与标准成像结果对比，快速得出土壤是否存在污染，并结合已知的污染物对土壤的电阻率和极化率的影响，对存在污染的土壤进行分析，能够精准得出土壤的污染情况，对于污染情况不唯一的，进一步采取取样精准测试，从而得出目标土壤的污染情况。对土壤采用电阻率和极化率的成像分析，并结合取样精准探测的方法，能够准确快速的检测分析出土壤的污染情况，在保证检测分析结果准确的条件下，极大地提高了检测分析的速度。
Description
技术领域
本发明涉及土壤污染监测技术领域，尤其涉及一种基于电阻与极化的土壤污染分析方法、装置及存储介质。
背景技术
土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层，其厚度一般在2m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力，并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。由于人口急剧增长，工业迅猛发展，固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，导致了土壤污染。凡是妨碍土壤正常功能，降低作物产量和质量，还通过粮食、蔬菜，水果等间接影响人体健康的物质，都叫做土壤污染物。
土壤污染的检测是对土壤污染治理的重要步骤，需要明确土壤污染的类型，进行针对性治理，然而现有的土壤污染检测分为两种，一是取样之后带回实验室进行检测，这样的检测虽然结果精准，但是耗时长，处理复杂；二是在现场布线或者选择仪器直接进行检测，这样的检测虽然耗时短，处理简单，但是结果却不精准。因此，需要一种同时兼具便捷快速和精准的检测方法。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于电阻与极化的土壤污染分析方法、装置及存储介质。
一种基于电阻与极化的土壤污染分析方法，所述方法包括：对正常土壤进行电阻率和极化率的成像探测，得到标准成像结果；对目标土壤进行电阻率和极化率的成像探测，得到目标成像结果；获取预知的不同污染物对土壤的电阻率和极化率的影响情况，作为分析信息；将所述目标成像结果与所述标准成像结果进行比较，判断所述目标成像结果相对所述标准成像结果的变化情况是否超出阈值；当超出阈值时，根据所述变化情况结合所述分析信息，判断所述目标土壤的污染情况；当判断所述目标土壤的污染情况不唯一时，采集目标土壤样本，选择精准测试法对所述目标土壤样本进行测定，确定所述目标土壤的污染情况，所述精准测试法至少包括分光光度法、DDTC-Ag法、GC测定法和比色分析法中的一种。
在其中一个实施例中，所述获取预知的不同污染物对土壤的电阻率和极化率的影响情况，作为分析信息，具体为：污染物分为有机污染物和无机污染物，所述有机污染物至少包括有机农药、酚类、石油和污水，所述无机污染物至少包括重金属、含砷的化合物；获取上述不同类型污染物对土壤的电阻率和极化率的影响情况，并分别对应污染物进行归纳，得到分析信息。
在其中一个实施例中，所述将所述目标成像结果与所述标准成像结果进行比较，判断所述目标成像结果相对所述标准成像结果的变化情况是否超出阈值步骤之后，还包括：当变化情况在阈值范围内时，则所述目标土壤未被污染。
在其中一个实施例中，所述当超出阈值时，根据所述变化情况结合所述分析信息，判断所述目标土壤的污染情况步骤之后，还包括：当所述目标成像结果相对所述标准成像结果的变化情况符合所述分析信息中的一种污染物类型时，该污染物类型即为目标污染物，则所述目标土壤被所述目标污染物所污染。
在其中一个实施例中，所述当判断所述目标土壤的污染情况不唯一时，采集目标土壤样本，选择精准测试法对所述目标土壤样本进行测定，确定所述目标土壤的污染情况，所述精准测试法至少包括分光光度法、DDTC-Ag法、GC测定法和比色分析法中的一种，具体为：当判断所述目标土壤的污染情况不唯一时，确定可能存在的污染情况，并采集目标土壤样本；根据可能存在的污染情况，选择对应的精准测试法对所述目标土壤样本进行测定，所述精准测试法至少包括分光光度法、DDTC-Ag法、GC测定法和比色分析法中的一种；明确目标土壤的中存在的污染物类型，得到所述目标土壤的污染情况。
在其中一个实施例中，所述根据可能存在的污染情况，选择对应的精准测试法对所述目标土壤样本进行测定，具体为：采用分光光度法对金属污染物和石油类污染物进行测定，采用DDTC-Ag法对砷及其化合物进行测定，采用GC测定法对有机农药物污染物进行测定，采用比色分析法对酚类污染物进行测定。
一种基于电阻与极化的土壤污染分析装置，包括探测成像模块、影响获取模块、成像对比模块、污染判断模块和精准测试模块，其中：所述探测成像模块用于，对正常土壤进行电阻率和极化率的成像探测，得到标准成像结果；所述探测成像模块还用于，对目标土壤进行电阻率和极化率的成像探测，得到目标成像结果；所述影响获取模块用于，获取预知的不同污染物对土壤的电阻率和极化率的影响情况，作为分析信息；所述成像对比模块用于，将所述目标成像结果与所述标准成像结果进行比较，判断所述目标成像结果相对所述标准成像结果的变化情况是否超出阈值；所述污染判断模块用于，当超出阈值时，根据所述变化情况结合所述分析信息，判断所述目标土壤的污染情况；所述精准测试模块用于，当判断所述目标土壤的污染情况不唯一时，采集目标土壤样本，选择精准测试法对所述目标土壤样本进行测定，确定所述目标土壤的污染情况，所述精准测试法至少包括分光光度法、DDTC-Ag法、GC测定法和比色分析法中的一种。
在其中一个实施例中，所述装置还包括污染结论模块：所述污染结论模块用于，当变化情况在阈值范围内时，则所述目标土壤未被污染
在其中一个实施例中，所述污染结论模块还用于，当所述目标成像结果相对所述标准成像结果的变化情况符合所述分析信息中的一种污染物类型时，该污染物类型即为目标污染物，则所述目标土壤被所述目标污染物所污染。
一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述各个实施例中所述的基于电阻与极化的土壤污染分析方法的步骤。
上述基于电阻与极化的土壤污染分析方法、装置及存储介质，通过选择电阻率和极化率作为探测土壤正常与否的指标，对目标土壤进行电阻率和极化率的成像探测，根据与标准成像结果对比，快速得出土壤是否存在污染，并结合已知的污染物对土壤的电阻率和极化率的影响，对存在污染的土壤进行分析，能够精准得出土壤的污染情况，对于污染情况不唯一的，进一步采取取样精准测试，从而得出目标土壤的污染情况。对土壤采用电阻率和极化率的成像分析，并结合取样精准探测的方法，能够准确快速的检测分析出土壤的污染情况，在保证检测分析结果准确的条件下，极大地提高了检测分析的速度。
附图说明
图1为一个实施例中基于电阻与极化的土壤污染分析方法的流程示意图；
图2为一个实施例中基于电阻与极化的土壤污染分析装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本发明做进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种基于电阻与极化的土壤污染分析方法，包括以下步骤：
S110对正常土壤进行电阻率和极化率的成像探测，得到标准成像结果。
具体地，使用探测仪对正常土壤进行电阻率和极化率的成像探测，并将探测得到的结果作为标准的成像结果，以备后续对比使用。
S120对目标土壤进行电阻率和极化率的成像探测，得到目标成像结果。
具体地，使用探测仪对目标土壤进行电阻率和极化率的成像探测，并将探测得到的结果作为目标成像结果，步骤S120与步骤S110可同时进行，不区分先后。
S130获取预知的不同污染物对土壤的电阻率和极化率的影响情况，作为分析信息。
具体地，不同的污染物对土壤的电阻率和极化率的影响是不同的，比如石油污染物会让土壤的电阻变大，而重金属污染则会让土壤的电阻变小，获取这些不同污染物对土壤电阻率和极化率的影响情况，作为分析信息，以备后续对比分析时使用，步骤S130、步骤S120与步骤S110都是可以同时进行的，不区分先后。
在一个实施例中，步骤S130具体为：污染物分为有机污染物和无机污染物，有机污染物至少包括有机农药、酚类、石油和污水，无机污染物至少包括重金属、含砷的化合物；获取上述不同类型污染物对土壤的电阻率和极化率的影响情况，并分别对应污染物进行归纳，得到分析信息。具体地，土壤污染物大体分为有机污染物和无机污染物，其中有机农药、酚类、石油和污水属于有机污染物，而重金属、含砷的化合物等属于无机污染物，需要获取每一种污染物具体对土壤的电阻率和极化率的影响情况，将这些影响情况对应污染物名称，进行分析归纳，得到的文件作为分析信息。
S140将目标成像结果与标准成像结果进行比较，判断目标成像结果相对标准成像结果的变化情况是否超出阈值。
具体地，将步骤S120与步骤S110中得到的目标成像结果与标准成像结果进行比较，断目标成像结果相对标准成像结果的变化情况是否超出阈值，不同土壤存在一定的差别，因此，正常土壤的标准成像结果是一个范围，只要目标成像结果在范围内，则没有被污染。
在一个实施例中，步骤S140之后，还包括：当变化情况在阈值范围内时，则目标土壤未被污染。具体地，目标土壤对应的目标成像结果只要在正常土壤的标准成像结果范围内时，则说明目标土壤并没有被污染，得出没有污染的结论。
S150当超出阈值时，根据变化情况结合分析信息，判断目标土壤的污染情况。
具体地，当目标土壤对应的目标成像结果超出正常土壤的标准成像结果范围时，说明目标土壤已经被污染，存在污染物。这时需要结合步骤S130中的分析信息，逐一对目标土壤的目标成像结果进行分析，从而判断目标土壤内存在污染物的情况。
在一个实施例中，步骤S150之后，还包括：当目标成像结果相对标准成像结果的变化情况符合分析信息中的一种污染物类型时，该污染物类型即为目标污染物，则目标土壤被目标污染物所污染。具体地，结合步骤S130中的分析信息，逐一对目标土壤的目标成像结果进行分析，从而判断目标土壤内存在污染物的情况，当分析出来为确切的某一种污染物时，该污染物即为目标土壤的污染类型。当然如果在分析出来确切的有且只有一种多项污染物的组合，导致目标成像结果的话，同样也是可以确定目标土壤即被这个组合内的污染物所污染。
S160当判断目标土壤的污染情况不唯一时，采集目标土壤样本，选择精准测试法对目标土壤样本进行测定，确定目标土壤的污染情况，精准测试法至少包括分光光度法、DDTC-Ag法、GC测定法和比色分析法中的一种。
具体地，当结合分析信息对目标土壤的目标成像结果分析出来，可能导致的污染物情况不唯一的时候，就需要进行精准测试法，进行取样测定。精准测试法包括分光光度法、DDTC-Ag法、GC测定法和比色分析法，在选择精准测试法时，根据需要可以选择其中的一种或多种。
在一个实施例中，步骤S160具体为：当判断目标土壤的污染情况不唯一时，确定可能存在的污染情况，并采集目标土壤样本；根据可能存在的污染情况，选择对应的精准测试法对目标土壤样本进行测定，精准测试法至少包括分光光度法、DDTC-Ag法、GC测定法和比色分析法中的一种；明确目标土壤的中存在的污染物类型，得到目标土壤的污染情况。具体地，当结合分析信息对目标土壤的目标成像结果分析出来，可能导致的污染物情况不唯一的时候，需要对目标土壤进行采样，并制作样本，根据分析出来可能存在的污染情况，对应选择合适的精准测试法对样本进行检测，最终明确目标土壤的中存在的污染物类型，得到目标土壤的污染情况。
在一个实施例中，步骤根据可能存在的污染情况，选择对应的精准测试法对目标土壤样本进行测定，具体为：采用分光光度法对金属污染物和石油类污染物进行测定，采用DDTC-Ag法对砷及其化合物进行测定，采用GC测定法对有机农药物污染物进行测定，采用比色分析法对酚类污染物进行测定。具体地，分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸光度或发光强度，对该物质进行定性和定量分析的方法，采用分光光度法对金属污染物和石油类污染物进行测定。DDTC-Ag法，即二乙基二硫代氨基甲酸银法，采用DDTC-Ag法对砷及其化合物进行测定。GC测定，即气相色谱法，采用GC测定法对有机农药物污染物进行测定。比色分析，是利用被测溶液本身的颜色，或加入试剂后呈现的颜色，用眼睛(或目测比色计)观察、比较溶液颜色深度，或用光电比色计进行测量以确定溶液中被测物质浓度的方法，采用比色分析法对酚类污染物进行测定。
上述实施例中，通过选择电阻率和极化率作为探测土壤正常与否的指标，对目标土壤进行电阻率和极化率的成像探测，根据与标准成像结果对比，快速得出土壤是否存在污染，并结合已知的污染物对土壤的电阻率和极化率的影响，对存在污染的土壤进行分析，能够精准得出土壤的污染情况，对于污染情况不唯一的，进一步采取取样精准测试，从而得出目标土壤的污染情况。对土壤采用电阻率和极化率的成像分析，并结合取样精准探测的方法，能够准确快速的检测分析出土壤的污染情况，在保证检测分析结果准确的条件下，极大地提高了检测分析的速度。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种基于电阻与极化的土壤污染分析装置200，该装置包括探测成像模块210、影响获取模块220、成像对比模块230、污染判断模块240和精准测试模块250，其中：
探测成像模块210用于，对正常土壤进行电阻率和极化率的成像探测，得到标准成像结果；
探测成像模块210还用于，对目标土壤进行电阻率和极化率的成像探测，得到目标成像结果；
影响获取模块220用于，获取预知的不同污染物对土壤的电阻率和极化率的影响情况，作为分析信息；
成像对比模块230用于，将目标成像结果与标准成像结果进行比较，判断目标成像结果相对标准成像结果的变化情况是否超出阈值；
污染判断模块240用于，当超出阈值时，根据变化情况结合分析信息，判断目标土壤的污染情况；
精准测试模块250用于，当判断目标土壤的污染情况不唯一时，采集目标土壤样本，选择精准测试法对目标土壤样本进行测定，确定目标土壤的污染情况，精准测试法至少包括分光光度法、DDTC-Ag法、GC测定法和比色分析法中的一种。
在一个实施例中，装置还包括污染结论模块，其中：污染结论模块用于，当变化情况在阈值范围内时，则目标土壤未被污染。
在一个实施例中，污染结论模块还用于，当目标成像结果相对标准成像结果的变化情况符合分析信息中的一种污染物类型时，该污染物类型即为目标污染物，则目标土壤被目标污染物所污染。。
在一个实施例中，还提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被计算机执行时使所述计算机执行如前述实施例所述的方法，所述计算机可以为上述提到的基于电阻与极化的土壤污染分析装置的一部分。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在计算机存储介质(ROM/RAM、磁碟、光盘)中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。所以，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于电阻与极化的土壤污染分析方法，其特征在于，包括：
对正常土壤进行电阻率和极化率的成像探测，得到标准成像结果；
对目标土壤进行电阻率和极化率的成像探测，得到目标成像结果；
获取预知的不同污染物对土壤的电阻率和极化率的影响情况，作为分析信息；
将所述目标成像结果与所述标准成像结果进行比较，判断所述目标成像结果相对所述标准成像结果的变化情况是否超出阈值；
当超出阈值时，根据所述变化情况结合所述分析信息，判断所述目标土壤的污染情况；
当判断所述目标土壤的污染情况不唯一时，采集目标土壤样本，选择精准测试法对所述目标土壤样本进行测定，确定所述目标土壤的污染情况，所述精准测试法至少包括分光光度法、DDTC-Ag法、GC测定法和比色分析法中的一种。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取预知的不同污染物对土壤的电阻率和极化率的影响情况，作为分析信息，具体为：
污染物分为有机污染物和无机污染物，所述有机污染物至少包括有机农药、酚类、石油和污水，所述无机污染物至少包括重金属、含砷的化合物；
获取上述不同类型污染物对土壤的电阻率和极化率的影响情况，并分别对应污染物进行归纳，得到分析信息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述目标成像结果与所述标准成像结果进行比较，判断所述目标成像结果相对所述标准成像结果的变化情况是否超出阈值步骤之后，还包括：
当变化情况在阈值范围内时，则所述目标土壤未被污染。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当超出阈值时，根据所述变化情况结合所述分析信息，判断所述目标土壤的污染情况步骤之后，还包括：
当所述目标成像结果相对所述标准成像结果的变化情况符合所述分析信息中的一种污染物类型时，该污染物类型即为目标污染物，则所述目标土壤被所述目标污染物所污染。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当判断所述目标土壤的污染情况不唯一时，采集目标土壤样本，选择精准测试法对所述目标土壤样本进行测定，确定所述目标土壤的污染情况，所述精准测试法至少包括分光光度法、DDTC-Ag法、GC测定法和比色分析法中的一种，具体为：
当判断所述目标土壤的污染情况不唯一时，确定可能存在的污染情况，并采集目标土壤样本；
根据可能存在的污染情况，选择对应的精准测试法对所述目标土壤样本进行测定，所述精准测试法至少包括分光光度法、DDTC-Ag法、GC测定法和比色分析法中的一种；
明确目标土壤的中存在的污染物类型，得到所述目标土壤的污染情况。
6.如权利要求2和5所述的方法，其特征在于，所述根据可能存在的污染情况，选择对应的精准测试法对所述目标土壤样本进行测定，具体为：
采用分光光度法对金属污染物和石油类污染物进行测定，采用DDTC-Ag法对砷及其化合物进行测定，采用GC测定法对有机农药物污染物进行测定，采用比色分析法对酚类污染物进行测定。
7.一种基于电阻与极化的土壤污染分析装置，其特征在于，包括探测成像模块、影响获取模块、成像对比模块、污染判断模块和精准测试模块，其中：
所述探测成像模块用于，对正常土壤进行电阻率和极化率的成像探测，得到标准成像结果；
所述探测成像模块还用于，对目标土壤进行电阻率和极化率的成像探测，得到目标成像结果；
所述影响获取模块用于，获取预知的不同污染物对土壤的电阻率和极化率的影响情况，作为分析信息；
所述成像对比模块用于，将所述目标成像结果与所述标准成像结果进行比较，判断所述目标成像结果相对所述标准成像结果的变化情况是否超出阈值；
所述污染判断模块用于，当超出阈值时，根据所述变化情况结合所述分析信息，判断所述目标土壤的污染情况；
所述精准测试模块用于，当判断所述目标土壤的污染情况不唯一时，采集目标土壤样本，选择精准测试法对所述目标土壤样本进行测定，确定所述目标土壤的污染情况，所述精准测试法至少包括分光光度法、DDTC-Ag法、GC测定法和比色分析法中的一种。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括污染结论模块：
所述污染结论模块用于，当变化情况在阈值范围内时，则所述目标土壤未被污染。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述污染结论模块还用于，当所述目标成像结果相对所述标准成像结果的变化情况符合所述分析信息中的一种污染物类型时，该污染物类型即为目标污染物，则所述目标土壤被所述目标污染物所污染。
10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
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