應用于地下水修復的水體污染快速檢測方法、系統(tǒng)及裝置
技術(shù)領域
[0001] 本發(fā)明涉及水體污染檢測技術(shù)領域,特別涉及一種應用于地下水修復的水體污染快速檢測方法、系統(tǒng)及裝置。
背景技術(shù)
[0002] 地下水污染物產(chǎn)生并經(jīng)過各種途徑進入環(huán)境并污染地下水,地下水的污染來源可分為兩類:點源污染和面源污染。點源污染是指有固定排放點的污染源,如污水排放口、垃圾填埋場、工業(yè)生產(chǎn)設施等。由于其排放點相對集中,污染物排放集中,容易導致局部區(qū)域地下水污染物濃度升高,易于確定污染源,容易追溯和確定污染責任。面源污染則是指沒有固定排放點、分散分布的污染源,例如農(nóng)業(yè)化肥和農(nóng)藥的使用、城市徑流等。其污染源廣泛分布,難以準確確定具體的污染來源。污染物濃度較低,但由于范圍廣泛,總體污染負荷較大,治理難度較大,需要綜合采取多種措施進行治理。
[0003] 目前最為常用的地下水修復技術(shù)之一是抽出處理,其通過建設抽水井,將污染地下水輸送到地面,經(jīng)處理合格后;再將修復后地下水原位注入或排入相應的管網(wǎng)或水體。抽出處理的優(yōu)點是技術(shù)簡單,便于操作,適用于大部分地下水的污染物處理;對于污染范圍較大,污染物埋深較大的地下水修復早期處理見效快,處理效果明顯。但會對環(huán)境產(chǎn)生較大擾動,且其還存在拖尾、反彈問題,且地下水的水力聯(lián)系復雜,污染物的來源和性質(zhì)復雜。但是在實際工程中,地下結(jié)構(gòu)復雜,不同的含水層特性不同,因此對于地下水修復后的水體污染狀況的檢測,目前并沒有準確檢測的方法。
發(fā)明內(nèi)容
[0004] 本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)無法快速、準確的對地下水修復后的水體污染狀況進行檢測的問題,提供了一種應用于地下水修復的水體污染快速檢測方法、系統(tǒng)及裝置。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006] 一種應用于地下水修復的水體污染快速檢測方法,所述方法包括步驟如下:
[0007] 在地下水修復后,獲取多個位置檢測點在多個采樣周期內(nèi)按照采樣頻率采集到的目標污染物的濃度數(shù)據(jù),并組成相應的濃度變化曲線;
[0008] 根據(jù)得到多個位置檢測點的濃度變化曲線,分析不同位置檢測點上的目標污染物的濃度變化在不同采樣周期上的位置傾向程度;
[0009] 根據(jù)不同位置檢測點的位置傾向程度,結(jié)合相應位置檢測點的濃度變化曲線,計算得到不同位置檢測點的環(huán)境擾動顯著系數(shù);
[0010] 根據(jù)環(huán)境擾動顯著系數(shù)將不同位置檢測點的濃度數(shù)據(jù)劃分為正常數(shù)據(jù)集合與環(huán)境擾動數(shù)據(jù)集合;
[0011] 根據(jù)正常數(shù)據(jù)集合與環(huán)境擾動數(shù)據(jù)集合完成地下水修復水體污染快速檢測預測模型的構(gòu)建,實現(xiàn)地下水修復水體污染的動態(tài)檢測預警。
[0012] 優(yōu)選地,所述目標污染物包括氮、磷及其化合物中的一種或多種。
[0013] 優(yōu)選地,根據(jù)得到多個位置檢測點的濃度變化曲線,分析不同位置檢測點上的目標污染物的濃度變化在不同采樣周期上的位置傾向程度,包括:
[0014] 獲取任意一個位置檢測點的濃度變化曲線,以地下水修復作業(yè)結(jié)束時間作為分段點,將濃度變化曲線分成修復作業(yè)段與修復作業(yè)后段;
[0015] 對修復作業(yè)段對應的濃度變化曲線進行導數(shù)求取,得到濃度變化速率,由此得到表示修復作業(yè)段的濃度變化狀況的濃度變化速率均值;
[0016] 獲取每一個位置檢測點的坐標位置,計算任意兩個位置檢測點的相對距離,根據(jù)相對距離確定近鄰位置檢測點、及其數(shù)量;
[0017] 根據(jù)近鄰位置檢測點的數(shù)量、采樣周期的總數(shù)量、位置檢測點在修復作業(yè)段的濃度變化狀況的濃度變化速率均值、與位置檢測點鄰近的近鄰位置檢測點在修復作業(yè)段的濃度變化狀況的濃度變化速率均值,計算不同位置檢測點上的目標污染物的濃度變化在不同采樣周期上的位置傾向程度。
[0018] 優(yōu)選地,根據(jù)不同位置檢測點的位置傾向程度,結(jié)合相應位置檢測點的濃度變化曲線,計算得到不同位置檢測點的環(huán)境擾動顯著系數(shù),包括:
[0019] 將每一個位置檢測點上近鄰范圍內(nèi)的所有位置檢測點的位置傾向程度進行排序,得到位置傾向程度相對序列;
[0020] 對于任意一個位置檢測點在修復作業(yè)后段的濃度變化曲線,利用旋轉(zhuǎn)門算法對修復作業(yè)后段的濃度變化曲線進行直線擬合、多段擬合直線組成擬合折線;
[0021] 獲取任意一個位置檢測點在修復作業(yè)后段的擬合折線,與近鄰范圍內(nèi)的其余位置檢測點在修復作業(yè)后段的擬合折線之間的dtw分數(shù),并求取擬合折線的dtw分數(shù)均值;
[0022] 將得到的擬合折線的dtw分數(shù)均值按照位置傾向程度相對序列的同等順序排列,得到擬合折線dtw分數(shù)均值序列;
[0023] 獲取每一個位置檢測點在修復作業(yè)后段的位置傾向程度相對序列、擬合折線dtw分數(shù)序列上的目標污染物位置變動距離;
[0024] 獲取不同位置檢測點的目標污染物位置變動距離的均值;