一种水文地质土壤重金属污染分析预警系统及方法

本发明属于污染监测，特别是涉及一种水文地质土壤重金属污染分析预警系统及方法。

背景技术：

1、随着工业化和城市化进程的加快，重金属污染已成为全球范围内严重的环境问题之一。重金属污染主要来源于工业废水、矿山开采、农业化肥和农药的使用等途径，这些污染物通过大气沉降、地表径流和地下水渗透等方式进入土壤和水体，导致水文地质环境的恶化。重金属一旦进入土壤，具有长期累积和不可降解性，容易通过食物链危害人体健康，给生态环境和人类生活带来严重威胁。

2、目前，重金属污染监测受限于检测成本无法实现对监测区域的密集检测预警，这就导致面对大范围的土壤污染检测难以兼顾检测成本和检测时效性，难以满足快速响应和及时预警的需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种水文地质土壤重金属污染分析预警系统及方法，通过分析预警单元分配取样单元对少数的预警检测点进行常态化持续检测，兼顾了土壤污染检测的成本和时效性。

2、为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、本发明提供一种水文地质土壤重金属污染分析预警方法，包括，

4、在监测区域内选择多个检测点；

5、检测获取每个所述检测点的含水层中多个种类的矿物质及污染物的浓度；

6、提取每个所述检测点的多个种类的矿物质及污染物的浓度特征，并比对得到处于所述监测区域内含水层中每一条地下水脉对应的若干个检测点以及地下水脉的流向；

7、将每一条地下水脉两端的检测点作为预警检测点；

8、持续对每个所述预警检测点进行土壤成分检测得到每个采集时刻的若干个种类的污染物的浓度；

9、将每个所述预警检测点在每个采集时刻的若干个种类的污染物的浓度与对应种类的污染物的设定警戒值进行比对，判断是否进行预警；

10、若是，则根据将超出对应所述设定预警值的所述预警检测点在地下水脉中的分布得出污染预警区域并输出；

11、若否，则不进行预警。

12、本发明还公开了一种水文地质土壤重金属污染分析预警方，包括，

13、获取包含监测区域的空间模型；

14、接收污染预警区域；

15、在所述空间模型内标识并显示所述污染预警区域。

16、本发明还公开了一种水文地质土壤重金属污染分析预警系统，包括，

17、取样检测单元，用于检测并上传每个所述检测点的含水层中多个种类的矿物质及污染物的浓度；

18、分析预警单元，用于在监测区域内选择多个检测点；

19、检测获取每个所述检测点的含水层中多个种类的矿物质及污染物的浓度；

20、提取每个所述检测点的多个种类的矿物质及污染物的浓度特征，并比对得到处于所述监测区域内含水层中每一条地下水脉对应的若干个检测点以及地下水脉的流向；

21、将每一条地下水脉两端的检测点作为预警检测点；

22、持续对每个所述预警检测点进行土壤成分检测得到每个采集时刻的若干个种类的污染物的浓度；

23、将每个所述预警检测点在每个采集时刻的若干个种类的污染物的浓度与对应种类的污染物的设定警戒值进行比对，判断是否进行预警；

24、若是，则根据将超出对应所述设定预警值的所述预警检测点在地下水脉中的分布得出污染预警区域并输出；

25、若否，则不进行预警；以及，

26、显示单元，用于获取包含监测区域的空间模型；

27、接收所述污染预警区域；

28、在所述空间模型内标识并显示所述污染预警区域。

29、本发明通过分析预警单元控制取样检测单元在监测区域内的位置分布进行矿物质和污染物浓度检测，并根据取样检测单元上传的检测数据分析得到预警检测点。之后对数量较少的预警检测点进行持续数据采集并上传至分析预警单元，分析预警单元分析得到需要进行预警的污染预警区域。由于对监测区域进行持续污染预警期间只需要对少数的预警检测点进行常态化土壤污染检测，因此可以兼顾大范围水文地质土壤污染预警的成本和检测时效性，与此同时还能有效保证预警的准确性。

30、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种水文地质土壤重金属污染分析预警方法，其特征在于，包括，

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取每个所述检测点的多个种类的矿物质及污染物的浓度特征，并比对得到处于所述监测区域内含水层中每一条地下水脉对应的若干个检测点以及地下水脉的流向的步骤，包括，

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据每个所述检测点的矿物质浓度特征之间的数值差异得到若干条地下水脉对应的水文地质特征相同的若干个检测点的步骤，包括，

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述持续迭代更新所述特征组和基准矿物质浓度特征直至得到稳定的若干个所述特征组的步骤，包括，

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据每个所述特征组内矿物质浓度特征之间差异度对所述特征组和基准矿物质浓度特征进行调整的步骤，包括，

6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述将每个所述预警检测点在每个采集时刻的若干个种类的污染物的浓度与对应种类的污染物的设定警戒值进行比对，判断是否进行预警的步骤，包括，

7.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据将超出对应所述设定警戒值的所述预警检测点在地下水脉中的分布得出污染预警区域的步骤，包括，

8.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，还包括，

9.一种水文地质土壤重金属污染分析预警方法，其特征在于，包括，

10.一种水文地质土壤重金属污染分析预警系统，其特征在于，包括，

技术总结
本发明公开一种水文地质土壤重金属污染分析预警系统及方法，涉及污染监测技术领域。本发明包括，检测获取每个检测点的含水层中多个种类的矿物质及污染物的浓度；提取每个检测点的多个种类的矿物质及污染物的浓度特征，并比对得到处于监测区域内含水层中每一条地下水脉对应的若干个检测点以及地下水脉的流向；将每一条地下水脉两端的检测点作为预警检测点；持续对每个预警检测点进行土壤成分检测得到每个采集时刻的若干个种类的污染物的浓度；将每个预警检测点在每个采集时刻的若干个种类的污染物的浓度与对应种类的污染物的设定警戒值进行比对，判断是否进行预警。本发明兼顾了土壤污染检测的成本和时效性。

技术研发人员：朱玉晨,孔祥科,王平,杨宗禹,桂建业
受保护的技术使用者：中国地质科学院水文地质环境地质研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/7/25