CN114166896B - 水体重金属钒污染带范围的快速识别方法及系统 - Google Patents

水体重金属钒污染带范围的快速识别方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114166896B
CN114166896B CN202111361548.5A CN202111361548A CN114166896B CN 114166896 B CN114166896 B CN 114166896B CN 202111361548 A CN202111361548 A CN 202111361548A CN 114166896 B CN114166896 B CN 114166896B
Authority
CN
China
Prior art keywords
conductivity
heavy metal
value
metal vanadium
concentration
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.)
Active
Application number
CN202111361548.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114166896A (zh
Inventor
樊皓
张季
陈旻
许秀贞
吴比
何文艳
闫峰陵
王孟
李斐
王中敏
彭才喜
张登成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
YANGTZE RIVER WATER RESOURCES PROTECTION SCIENCE RESEARCH INSTITUTE
Sichuan University
Original Assignee
YANGTZE RIVER WATER RESOURCES PROTECTION SCIENCE RESEARCH INSTITUTE
Sichuan University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by YANGTZE RIVER WATER RESOURCES PROTECTION SCIENCE RESEARCH INSTITUTE, Sichuan University filed Critical YANGTZE RIVER WATER RESOURCES PROTECTION SCIENCE RESEARCH INSTITUTE
Priority to CN202111361548.5A priority Critical patent/CN114166896B/zh
Publication of CN114166896A publication Critical patent/CN114166896A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114166896B publication Critical patent/CN114166896B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/06—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a liquid
    • G01N27/07—Construction of measuring vessels; Electrodes therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

本发明提供水体重金属钒污染带范围的快速识别方法及系统，方法包括：步骤1.将走航式电导率测定装置安装在船体上，并将电导率电极放入河道水体内；步骤2.采用电导率电极对排污口上游未受污染影响断面水体测定电导率，作为污染带轮廓界定值；步骤3.进行“Z”字型走航式测量，行驶至横断面上电导率值无差异、并稳定在接近界定值水平时结束测量；测量过程中，设定一定时间间隔记录GPS坐标信息和电导率值，传输至服务器；步骤4.通过服务器内嵌重金属钒浓度与电导率值的映射关系模型计算得到相应的重金属钒浓度值，基于重金属钒浓度值和GPS坐标信息数据，生成重金属钒的空间分布云图，绘出等值线图，确定污染带范围和具体浓度分布情况。

Description

水体重金属钒污染带范围的快速识别方法及系统
技术领域
本发明属于环境监测技术领域，具体涉及对重金属钒污染带范围的快速识别方法及系统。
背景技术
钒是一种重金属物质，也是一种主要的工业原料，常用于特种材料生产加工等行业。近年来，涉钒工业发展迅速，含钒污水进入河流等自然水体的环境事故事件时有发生，当水体中重金属浓度超过特定限值时，由于其在环境中具有毒害性大、难降解性的特征，且会通过食物链富集，最终对人类健康和生态平衡产生负面影响。我国钒污染主要来自钒矿开采和冶炼，含钒合金钢的生产，有机和无机化学、玻璃和陶瓷制造，纺织、电子、颜料、印染、油漆、皮革、国防等工业，一般由废气排出污染大气，经扩散后可沉降，进而污染水源、农作物和牧草等，另外也存在含钒废水直接排向河流造成水源污染。近几年来，因炼钒使得一些地方几公里范围内草木不生，甚至爆发群发性皮肤病，当地居民至今言“钒”色变，严重危害到了生态安全和正常居民的生产生活。
在含钒污染排放地区和泄露事故发生区，准确、及时的获知水体重金属钒污染带的范围，可以为环保部门和相关责任方提供关键的参考，从而根据污染带的空间范围制定针对性的应急治理措施，保证下游取用水安全和河流的环境质量。此外，对于涉钒废水入河的监督管理，也需要实时且快速的检测结果，以便日常监测和预警。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供对重金属钒污染带范围的快速识别方法及系统。
本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：
<方法>
本发明提供一种水体重金属钒污染带范围的快速测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1.将集成了电导率电极、GPS定位芯片、数据采集模块和数据在线传输模块的走航式电导率测定装置安装在船体上，并将电导率电极放入河道水体内；
步骤2.采用电导率电极对排污口上游未受污染影响断面水体测定电导率，作为污染带轮廓的界定值；
步骤3.以排污口为起点，朝河道对岸方向和顺河道流动方向，进行“Z”字型走航式测量；行驶至横断面上电导率值无差异、并稳定在接近界定值水平时结束测量；测量过程中，设定一定时间间隔记录GPS坐标信息和电导率值，并在线传输至服务器；
步骤4.通过服务器内嵌重金属钒浓度与电导率值的映射关系模型计算得到相应的重金属钒浓度值，基于相应电导率值的重金属钒浓度值和GPS坐标信息数据，生成重金属钒的空间分布云图，绘出等值线图，确定污染带范围和具体浓度分布情况；
其中，重金属钒浓度与电导率值的映射关系模型为：
y＝a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,
式中，x表示电导率值，y表示重金属钒浓度值，a0为常数，a1～a4为相应的系数。
优选地，本发明提供的水体重金属钒污染带范围的快速测量方法，还可以具有以下特征：a0＝0.013，a1＝1.00×10-5，a2＝1.04×10-8，a3＝-1.39×10-12，a4＝4.83×10-17。
优选地，本发明提供的水体重金属钒污染带范围的快速测量方法，还可以具有以下特征：在步骤3中，时间间隔根据河宽和船速调整，为保证后续插值分析效果，所设定的时间间隔应使每一条单边轨迹上点位数据尽可能密集；在靠近排污口一侧，应尽可能调慢船速以确保对于排污带空间范围的捕捉更为精确；在走航过程中，应实时监测电导率数据，当接近背景值水平、且河道横断面上电导率、无明显差异时，停止测量；为确保数据的可靠性，可以重复开展测量2-3次。
优选地，本发明提供的水体重金属钒污染带范围的快速测量方法，还可以具有以下特征：在步骤4中，将实时传回的数据导入映射关系模型及空间插值工具，以GPS记录的经纬度坐标为插值基准，计算得到钒浓度，在将钒浓度分布插值至平面空间，即得到从排污河段钒浓度的分布云图；以在来流水体中测得的钒浓度为界定值，绘制这一钒浓度的等值线图，等值线所包络的范围即为排污带的空间范围。
<装置>
进一步，本发明还提供一种水体重金属钒污染带范围的快速测量监测系统，其特征在于，包括：
走航式电导率测定装置，安装在船体上，集成了电导率电极、GPS定位芯片、数据采集模块和数据在线传输模块，电导率电极被放入河道水体内获取航线上采集电导率值；
界定值确定部，根据电导率电极对排污口上游未受污染影响断面水体测定电导率，确定污染带轮廓的界定值；
监测设定部，将走航测量路线设置为以排污口为起点，朝河道对岸方向和顺河道流动方向，进行“Z”字型走航式测量；并设置为当行驶至横断面上电导率值无差异、并稳定在接近界定值水平时结束测量；测量过程中，设定一定时间间隔记录GPS坐标信息和电导率值，并在线传输至服务器；
服务器，内嵌重金属钒浓度与电导率值的映射关系模型，根据接收到的电导率值计算得到相应的重金属钒浓度值，进一步基于相应电导率值的重金属钒浓度值和GPS坐标信息数据，生成重金属钒的空间分布云图，绘出等值线图，确定污染带范围和具体浓度分布情况；其中，重金属钒浓度与电导率值的映射关系模型为：
y＝a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,
式中，x表示电导率值，y表示重金属钒浓度值，a0为常数，a1～a4为相应的系数；
控制部，与走航式电导率测定装置、界定值确定部、走航监测设定部、服务器均通信相连，控制它们的运行。
优选地，本发明提供的水体重金属钒污染带范围的快速测量监测系统，还可以具有以下特征：a0＝0.013，a1＝1.00×10-5，a2＝1.04×10-8，a3＝-1.39×10-12，a4＝4.83×10-17。
优选地，本发明提供的水体重金属钒污染带范围的快速测量监测系统，还可以包括：输入显示部，与走航式电导率测定装置、界定值确定部、走航监测设定部、所服务器、控制部均通信相连，根据用户输入的操作指令，显示相应的信息。
优选地，本发明提供的水体重金属钒污染带范围的快速测量监测系统，还可以具有以下特征：输入显示部能够对界定值确定部确定的污染带轮廓界定值进行显示，并能够对监测设定部的测量数据以图表方式进行显示，而且能够对生成的重金属钒的空间分布云图和等值线图进行显示。
优选地，本发明提供的水体重金属钒污染带范围的快速测量监测系统，还可以具有以下特征：输入显示部还能够基于重金属钒浓度值和GPS坐标信息数据，在河道模型图的相应位置上显示重金属钒浓度值，并能够以动态图的方式显示一段时间内河道重金属钒浓度的变化情况。
发明的作用与效果
(1)本发明可以实现重金属钒污染带范围和钒具体浓度值的快速、准确识别，从而能够准确、及时的获知水体重金属钒污染带的范围和具体浓度值，保障日常监测和预警的可靠进行，为有针对性地根据水体重金属钒的具体浓度和分布范围情况来治理钒污染、防范钒危害提供了科学依据和有效的途径；
(2)从可持续运营的角度分析，本发明方案成本低廉，无化学试剂使用，无危险废物排放，环境友好。
综上，本发明方案分析快捷、结果客观、操作简单、成本低廉，且可实现高准确度和分辨率的重金属钒污染实时监测和污染带范围快速识别，具有很好的推广前景及应用价值。
附图说明
图1为本发明实施例涉及的走航式电导率测定装置的结构示意图；
图2为本发明实施例涉及的河道中Z字形测量轨迹示意图；
图3为本发明实施例中生成的排污带空间范围图；
图4为本发明实施例涉及的钒浓度-电导率拟合曲线图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明涉及的对重金属钒污染带范围的快速识别方法及系统的具体实施方案进行详细地说明。
<实施例>
本实施所提供的水体重金属钒污染带范围的快速测量方法，包括如下步骤：
步骤1.将集成了电导率电极11、GPS定位芯片12、数据采集模块13和数据在线传输模块14的走航式电导率测定装置10安装在船身一侧，并将电导率电极放入河道水体内，使得测量电极没入水中。
本实施例中，基于RS485通信协议和物联网技术，组装了如图1所示的电导率测量装置10。该装置可以根据实际情况调节电极的垂向位置以适应船身尺寸的变化。
步骤2.采用电导率电极对排污口上游未受污染影响断面水体测定电导率，作为污染带轮廓的界定值。对于大多数河流，在未受不均匀排污影响的情况下，其水体中的可溶性物质在横向上分布都较为均匀，并以此作为后续划定污染带范围边界的参考基准。
步骤3.开展走航式水质测量：
以排污口为起点，朝河道对岸方向和顺河道流动方向，进行“Z”字型走航式测量；行驶至横断面上电导率值无差异、并稳定在接近界定值水平时结束测量；测量过程中，设定一定时间间隔记录GPS坐标信息和电导率值，并在线传输至服务器。
本实施例中，设定好数据采集时间间隔，并同时启动水质测量和GPS的记录，启动数据收集和传输，按照图2所示的轨迹模式，开展Z字型走航式测量，同时通过网络由在线平台实时监控所测得的电导率值和定位信息。时间间隔根据河宽和船速调整，为保证后续插值分析效果，所设定的时间间隔应使每一条单边轨迹上点位数据尽可能密集；在靠近排污口一侧，应尽可能调慢船速以确保对于排污带空间范围的捕捉更为精确；在走航过程中，应实时监测电导率数据，当接近背景值水平、且河道横断面上电导率、无明显差异时，停止测量；为确保数据的可靠性，可以重复开展测量2-3次。
步骤4.污染带空间分布范围的快速识别：
通过服务器内嵌重金属钒浓度与电导率值的映射关系模型计算得到相应的重金属钒浓度值，将相应电导率值的重金属钒浓度值和GPS坐标信息数据输入空间插值系统，生成重金属钒的空间分布云图，绘出等值线图，确定污染带范围和具体浓度分布情况。
本实施例中，重金属钒浓度y与电导率值x的映射关系模型为：
y＝0.013+1.00×10-5x+1.04×10-8x2-1.39×10-12x3+4.83×10-17x4 (公式1)
本实施例中，将实时传回的电导率值和定位信息数据导入映射关系模型及空间插值工具，以GPS记录的经纬度坐标为插值基准，计算得到钒浓度，在将钒浓度分布插值至平面空间，即得到从排污河段钒浓度的分布云图；以在来流水体中测得的钒浓度为界定值，绘制这一钒浓度的等值线图，等值线所包络的范围即为排污带的空间范围，如图3所示。
本实施例中对于以上公式1，为验证其准确性，获取研究河段的重金属钒浓度与电导率值的实测数据，其中重金属钒浓度通过现场采集水样酸化后，立刻转运至实验室微波消解，随后使用ICP-MS测试，电导率值通过电导率仪现场测定。由此获得地理位置信息一一匹配得电导率值xi、钒浓度yi数据集(xi，yi)(i＝0，1，2，...，m)。
示例：83组实测数据的描述性统计结果见表1，钒浓度的范围为0.001～0.6178mg/L，电导率的范围为407～18590μs/cm。
表1实测数据的描述性统计结果(n＝90)
均值 标准差 总和 最小值 中位数 最大值
钒浓度(mg/L) 0.0818 0.1239 6.7904 0.001 0.0275 0.6178
电导率(μS/cm) 3644.27 5806.51 302474 407 509 18590
基于数据集，构建重金属钒浓度与电导率值得数学模型，具体为：
利用地理位置信息一一匹配得电导率值、钒浓度数据集(xi，yi)，基于最小二乘拟合多项式，构建研究河段对应的重金属钒浓度与电导率值的数据关系式
其中参数Aj(j＝0，1，2，...，n)的计算过程如下：
基于数据集(xi，yi)(i＝0，1，2，...，m)，求使得即求I＝I(A0，A1，A2，...，An)的极值。由多元函数求极值的必要条件，可得/> 即而其是关于A0，A1，A2，...，An的线性方程组，用矩阵表示为：
可以证明，上述系数矩阵为一个对称正定矩阵，故存在唯一解Aj(j＝0，1，2，...，n)，从而可得多项式可以证明上式满足I＝min，则/>为所求的拟合多项式。
由83组实测数据构建的重金属钒浓度与电导率的数学关系式。求解得A4＝(0.013，1.00×10-5，1.04×10-8，-1.39×10-12，4.83×10-17)，则其对应数学模型为：
y＝0.013+1.00×10-5x+1.04×10-8x2-1.39×10-12x3+4.83×10-17x4
与公式1相符。
表2为模型拟合情况，可知该模型拟合的R2相关系数为0.9821，残差平方和为0.0225，且通过显著性0.05的F检验，表明该回归模型可以解释因变量的大多数信息，证实了公式1是准确和有效的。从图4钒浓度-电导率拟合曲线也可以看出，拟合程度很高。另外，将该公式1用于其他河道进行水体重金属钒浓度计算和污染带范围识别也得到了与实测情况相符的结果。
表2模型拟合情况
R2 残差平方和 F值
0.9821 0.0225 1070
进一步，本发明还提供了基于以上方法进行微震监测的水体重金属钒污染带范围的快速测量监测系统，该系统包括走航式电导率测定装置、界定值确定部、监测设定部、服务器、输入显示部以及控制部。
走航式电导率测定装置安装在船体上，集成了电导率电极、GPS定位芯片、数据采集模块和数据在线传输模块，电导率电极被放入河道水体内获取航线上采集电导率值。
界定值确定部根据电导率电极对排污口上游未受污染影响断面水体测定电导率，确定污染带轮廓的界定值。
监测设定部将走航测量路线设置为以排污口为起点，朝河道对岸方向和顺河道流动方向，进行“Z”字型走航式测量；并设置为当行驶至横断面上电导率值无差异、并稳定在接近界定值水平时结束测量；测量过程中，设定一定时间间隔记录GPS坐标信息和电导率值，并在线传输至服务器。
服务器基于内嵌的重金属钒浓度与电导率值的映射关系模型，根据接收到的电导率值计算得到相应的重金属钒浓度值，进一步基于相应电导率值的重金属钒浓度值和GPS坐标信息数据，生成重金属钒的空间分布云图，绘出等值线图，确定污染带范围和具体浓度分布情况；其中，重金属钒浓度与电导率值的映射关系模型详见上文公式1。
输入显示部与走航式电导率测定装置、界定值确定部、走航监测设定部、所服务器、控制部均通信相连，根据用户输入的操作指令，显示相应的信息。例如，输入显示部能够对界定值确定部确定的污染带轮廓界定值进行显示，并能够对监测设定部的测量数据以图表方式进行显示，而且能够对生成的重金属钒的空间分布云图和等值线图进行显示。输入显示部还能够基于重金属钒浓度值和GPS坐标信息数据，在河道模型图的相应位置上显示重金属钒浓度值，并且以动态图的方式显示一段时间内河道重金属钒浓度的变化情况。
控制部与走航式电导率测定装置、界定值确定部、走航监测设定部、服务器、输入显示部均通信相连，控制它们的运行。
以上实施例仅仅是对本发明技术方案所做的举例说明。本发明所涉及的对重金属钒污染带范围的快速识别方法及系统并不仅仅限定于在以上实施例中所描述的内容，而是以权利要求所限定的范围为准。本发明所属领域技术人员在该实施例的基础上所做的任何修改或补充或等效替换，都在本发明的权利要求所要求保护的范围内。

Claims (9)

1.水体重金属钒污染带范围的快速识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将集成了电导率电极、GPS定位芯片、数据采集模块和数据在线传输模块的走航式电导率测定装置安装在船体上，并将电导率电极放入河道水体内；
步骤2，采用电导率电极对排污口上游未受污染影响断面水体测定电导率，作为污染带轮廓的界定值；
步骤3，以排污口为起点，朝河道对岸方向和顺河道流动方向，进行“Z”字型走航式测量；行驶至横断面上电导率值无差异、并稳定在接近界定值水平时结束测量；测量过程中，设定一定时间间隔记录GPS坐标信息和电导率值，并在线传输至服务器；
步骤4，通过服务器内嵌重金属钒浓度与电导率值的映射关系模型计算得到相应的重金属钒浓度值，基于相应电导率值的重金属钒浓度值和GPS坐标信息数据，生成重金属钒的空间分布云图，绘出等值线图，确定污染带范围和具体浓度分布情况；
其中，重金属钒浓度与电导率值的映射关系模型为：
y=a0+a1 x+a2 x 2+a3 x 3+a4 x 4 ,
式中，x表示电导率值，y表示重金属钒浓度值，a0为常数，a1~a4为相应的系数。
2.根据权利要求1所述的水体重金属钒污染带范围的快速识别方法，其特征在于：
其中，a0=0.013，a1=1.00×10-5，a2=1.04×10-8，a3=-1.39×10-12，a4=4.83×10-17。
3.根据权利要求1所述的水体重金属钒污染带范围的快速识别方法，其特征在于：
其中，在步骤3中，时间间隔根据河宽和船速调整，为保证后续插值分析效果，所设定的时间间隔应使每一条单边轨迹上点位数据尽可能密集；在靠近排污口一侧，应尽可能调慢船速以确保对于排污带空间范围的捕捉更为精确；在走航过程中，应实时监测电导率数据，当接近界定值水平、且河道横断面上电导率无明显差异时，停止测量；为确保数据的可靠性，可以重复开展测量2-3次。
4.根据权利要求1所述的水体重金属钒污染带范围的快速识别方法，其特征在于：
其中，在步骤4中，将实时传回的数据导入映射关系模型及空间插值工具，以GPS记录的经纬度坐标为插值基准，计算得到钒浓度，在将钒浓度分布插值至平面空间，即得到从排污河段钒浓度的分布云图；以在来流水体中测得的钒浓度为界定值，绘制这一钒浓度的等值线图，等值线所包络的范围即为排污带的空间范围。
5.水体重金属钒污染带范围的快速测量监测系统，其特征在于，包括：
走航式电导率测定装置，安装在船体上，集成了电导率电极、GPS定位芯片、数据采集模块和数据在线传输模块，所述电导率电极被放入河道水体内获取航线上采集电导率值；
界定值确定部，根据所述电导率电极对排污口上游未受污染影响断面水体测定电导率，确定污染带轮廓的界定值；
监测设定部，将走航测量路线设置为以排污口为起点，朝河道对岸方向和顺河道流动方向，进行“Z”字型走航式测量；并设置为当行驶至横断面上电导率值无差异、并稳定在接近界定值水平时结束测量；测量过程中，设定一定时间间隔记录GPS坐标信息和电导率值，并在线传输至服务器；
服务器，内嵌重金属钒浓度与电导率值的映射关系模型，根据接收到的电导率值计算得到相应的重金属钒浓度值，进一步基于相应电导率值的重金属钒浓度值和GPS坐标信息数据，生成重金属钒的空间分布云图，绘出等值线图，确定污染带范围和具体浓度分布情况；其中，重金属钒浓度与电导率值的映射关系模型为：
y=a0+a1 x+a2 x 2+a3 x 3+a4 x 4 ,
式中，x表示电导率值，y表示重金属钒浓度值，a0为常数，a1~a4为相应的系数；
控制部，与所述走航式电导率测定装置、所述界定值确定部、所述监测设定部、所述服务器均通信相连，控制它们的运行。
6.根据权利要求5所述的水体重金属钒污染带范围的快速测量监测系统，其特征在于：
其中，a0=0.013，a1=1.00×10-5，a2=1.04×10-8，a3=-1.39×10-12，a4=4.83×10-17。
7.根据权利要求5所述的水体重金属钒污染带范围的快速测量监测系统，其特征在于，还包括：
输入显示部，与所述走航式电导率测定装置、所述界定值确定部、所述监测设定部、所服务器、所述控制部均通信相连，根据用户输入的操作指令，显示相应的信息。
8.根据权利要求7所述的水体重金属钒污染带范围的快速测量监测系统，其特征在于：
其中，所述输入显示部能够对所述界定值确定部确定的污染带轮廓界定值进行显示，并能够对监测设定部的测量数据以图表方式进行显示，而且能够对生成的重金属钒的空间分布云图和等值线图进行显示。
9.根据权利要求8所述的水体重金属钒污染带范围的快速测量监测系统，其特征在于：
其中，所述输入显示部还能够基于重金属钒浓度值和GPS坐标信息数据，在河道模型图的相应位置上显示重金属钒浓度值，并能够以动态图的方式显示一段时间内河道重金属钒浓度的变化情况。
CN202111361548.5A 2021-11-17 2021-11-17 水体重金属钒污染带范围的快速识别方法及系统 Active CN114166896B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111361548.5A CN114166896B (zh) 2021-11-17 2021-11-17 水体重金属钒污染带范围的快速识别方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111361548.5A CN114166896B (zh) 2021-11-17 2021-11-17 水体重金属钒污染带范围的快速识别方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114166896A CN114166896A (zh) 2022-03-11
CN114166896B true CN114166896B (zh) 2023-07-18

Family

ID=80479371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111361548.5A Active CN114166896B (zh) 2021-11-17 2021-11-17 水体重金属钒污染带范围的快速识别方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114166896B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104199406A (zh) * 2014-08-25 2014-12-10 长江水利委员会长江科学院 一种水体排污巡游监控取证系统及方法
CN107544094A (zh) * 2017-06-27 2018-01-05 上海市环境科学研究院 一种基于频率域电磁感应仪的场地全覆盖污染快速筛查方法
CN109534501A (zh) * 2018-12-03 2019-03-29 浙江清华长三角研究院 一种农村生活污水处理设施的监管方法
CN112630187A (zh) * 2020-11-30 2021-04-09 陈志威 一种基于激光诱导击穿光谱技术的水质检测装置及方法
CN112697200A (zh) * 2020-12-22 2021-04-23 长江流域水环境监测中心 一种突发水源地水污染水体未知污染物的应急监测方法
CN112730772A (zh) * 2020-11-27 2021-04-30 杭州石炭纪环保科技有限公司 一种走航式多参数水质检测系统
CN113379261A (zh) * 2021-06-17 2021-09-10 上海市环境科学研究院 一种污染场地土壤地下水污染风险管控技术方法
CN115965496A (zh) * 2022-11-29 2023-04-14 中国环境科学研究院 流域水环境智慧化管理方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104199406A (zh) * 2014-08-25 2014-12-10 长江水利委员会长江科学院 一种水体排污巡游监控取证系统及方法
CN107544094A (zh) * 2017-06-27 2018-01-05 上海市环境科学研究院 一种基于频率域电磁感应仪的场地全覆盖污染快速筛查方法
CN109534501A (zh) * 2018-12-03 2019-03-29 浙江清华长三角研究院 一种农村生活污水处理设施的监管方法
CN112730772A (zh) * 2020-11-27 2021-04-30 杭州石炭纪环保科技有限公司 一种走航式多参数水质检测系统
CN112630187A (zh) * 2020-11-30 2021-04-09 陈志威 一种基于激光诱导击穿光谱技术的水质检测装置及方法
CN112697200A (zh) * 2020-12-22 2021-04-23 长江流域水环境监测中心 一种突发水源地水污染水体未知污染物的应急监测方法
CN113379261A (zh) * 2021-06-17 2021-09-10 上海市环境科学研究院 一种污染场地土壤地下水污染风险管控技术方法
CN115965496A (zh) * 2022-11-29 2023-04-14 中国环境科学研究院 流域水环境智慧化管理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114166896A (zh) 2022-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109444232B (zh) 一种多通道智能化污染气体监测装置与扩散溯源方法
CN110085281A (zh) 一种基于特征污染因子源解析的环境污染溯源系统及方法
CN107677614B (zh) 一种水中重金属污染风险在线预警系统及方法
CN112381369B (zh) 基于在线光谱识别的水体污染溯源和风险预测评估方法
CN104091001B (zh) 一种用于气体泄露扩散的三维模拟方法及应急疏散方法
CN109084840A (zh) 一种基于物联网的河涌水域污染监控和分段管理方法
CN102622670A (zh) 一种突发水环境污染事故涉嫌风险源的溯源方法
CN202631003U (zh) 移动式污染源自动监控系统
CN107909192B (zh) 土壤重金属含量的估测方法及装置
CN106018359A (zh) 一种污水厂水质监测预警方法及系统
CN113505471A (zh) 一种河流断面污染物浓度预测计算方法
CN112418487A (zh) 一种小流域河湖污染物反向精准溯源方法及系统
CN111507610A (zh) 一种土壤重金属污染的累积性环境风险预警方法
KR101060815B1 (ko) 산세 용액의 산농도 연속 측정 장치 및 방법
CN112394695A (zh) 一种流域水生态环境监测系统
CN114839343A (zh) 一种便携式水质监测巡检仪装置及使用方法
CN105675838A (zh) 基于数据驱动的a2/o流程出水总磷智能检测方法
CN114166896B (zh) 水体重金属钒污染带范围的快速识别方法及系统
RU2413220C1 (ru) Способ экологического мониторинга опасных производственных объектов
CN109885932B (zh) 一种基于水质模型的河流中重金属铅的入海通量表征方法
CN115422850B (zh) 基于efdc和边缘计算判断河流入河排污口污染贡献率的方法
CN205880635U (zh) 一种移动式应急环境监控系统
CN115980286A (zh) 一种利用电子鼻对污水处理厂不同阶段废水检测的方法
CN113588617A (zh) 水质多特征预警溯源系统及方法
Marusic Study on numerical modeling of water quality in „rivertype” systems

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