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龙图腾网获悉自然资源部第一海洋研究所申请的专利一种基于多维数据的沉积物重金属再悬浮污染评价系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120634377B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511113463.3，技术领域涉及：G06Q10/0639；该发明授权一种基于多维数据的沉积物重金属再悬浮污染评价系统是由岳娜娜;熊丛博;曹成林;张莞君;李霞设计研发完成，并于2025-08-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于多维数据的沉积物重金属再悬浮污染评价系统在说明书摘要公布了：本发明涉及环境监测技术领域，具体涉及一种基于多维数据的沉积物重金属再悬浮污染评价系统，包括参数采集模块、耦合再悬浮模拟模块、重金属形态迁移计算模块和生态风险熵值评价模块。参数采集模块用于获取水文动力参数、沉积物重金属赋存形态及生物扰动强度指数；耦合再悬浮模拟模块融合水动力剪切应力与生物灌溉通量，模拟再悬浮浓度分布；重金属形态迁移计算模块结合氧化还原敏感因子场与可交换态重金属浓度，计算溶解态重金属动态释放通量；生态风险熵值评价模块引入急慢性毒性双重评价机制，构建污染风险熵值矩阵并生成三维污染风险熵值云图。本发明，适用于近海、河口及湖泊等水体中再悬浮污染风险的动态评估与预警。

本发明授权一种基于多维数据的沉积物重金属再悬浮污染评价系统在权利要求书中公布了：1.一种基于多维数据的沉积物重金属再悬浮污染评价系统，其特征在于，包括参数采集模块、耦合再悬浮模拟模块、重金属形态迁移计算模块和生态风险熵值评价模块，其中； 所述参数采集模块用于获取目标水域的水文动力参数、沉积物重金属赋存形态数据及生物扰动强度指数； 所述耦合再悬浮模拟模块接收所述水文动力参数与生物扰动强度指数，通过水动力-生物扰动耦合模型生成动态悬浮浓度分布图； 所述重金属形态迁移计算模块接收所述动态悬浮浓度分布图与沉积物重金属赋存形态数据，结合氧化还原敏感因子计算溶解态重金属的动态释放通量； 所述生态风险熵值评价模块接收所述动态释放通量，融合生物毒性阈值生成三维污染风险熵值云图； 所述参数采集模块包括： 采集物理环境数据：通过多参数水质监测浮标获取目标水域的经纬度坐标、水深数据和水温数据； 提取水文动力参数：基于物理环境数据，使用声学多普勒流速剖面仪以≥10Hz采样频率测量流速剖面、湍流动能，并计算底床剪切应力； 获取沉积物重金属赋存形态数据：在确定的经纬度坐标点，用柱状采样器采集沉积物柱状样，经冷冻干燥后采用BCR连续提取法分离可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态及残渣态重金属，通过电感耦合等离子体质谱仪测定各形态含量； 量化生物扰动强度指数：在沉积物采样点，通过底栖生物拖网获取单位面积生物丰度，结合孔隙水示踪实验测定生物灌溉率，将生物丰度与生物灌溉率相乘生成生物扰动强度指数； 生成物理环境数据包：将物理环境数据、水文动力参数、沉积物重金属赋存形态数据和生物扰动强度指数整合为结构化数据包，输出至耦合再悬浮模拟模块和重金属形态迁移计算模块； 所述耦合再悬浮模拟模块包括： 初始化水动力-生物扰动耦合模型：接收参数采集模块输出的水文动力参数和生物扰动强度指数，配置模型计算域网格和时间步长； 计算水动力剪切应力场：基于水文动力参数，通过k-ω湍流模型求解三维纳维-斯托克斯方程，输出时间序列的底床剪切应力场； 生成生物扰动通量场：基于生物扰动强度指数，采用随机行走算法模拟底栖生物活动，输出生物孔道网络和生物灌溉通量场； 执行耦合再悬浮计算：将底床剪切应力场与生物灌溉通量场输入水动力-生物扰动耦合模型，通过剪切-孔隙耦合方程计算沉积物再悬浮速率； 生成动态悬浮浓度分布图：对再悬浮速率进行时空积分，结合平流-扩散方程模拟悬浮物传输过程，输出以网格为单位的动态悬浮浓度分布图，传输至重金属形态迁移计算模块； 所述重金属形态迁移计算模块包括： 接收输入数据集：获取耦合再悬浮模拟模块输出的动态悬浮浓度分布图，以及参数采集模块输出的沉积物重金属赋存形态数据； 提取可交换态重金属含量：从沉积物重金属赋存形态数据中分离可交换态重金属组分，生成空间分布的可交换态重金属浓度矩阵； 生成氧化还原敏感因子场：通过布设于目标水域的微电极阵列实时采集氧化还原电位和pH值，根据氧化还原电位与pH值的耦合关系计算氧化还原敏感因子，输出时空连续的氧化还原敏感因子场； 所述重金属形态迁移计算模块还包括： 计算溶解态重金属动态释放通量：基于动态悬浮浓度分布图、可交换态重金属浓度矩阵和氧化还原敏感因子场，通过迁移通量计算模型同步处理扩散作用和氧化还原释放作用，输出网格化的溶解态重金属动态释放通量； 生成动态释放通量数据集：将溶解态重金属动态释放通量按时间序列整合为空间坐标-时间步-重金属元素的三维数据结构，传输至生态风险熵值评价模块； 所述生态风险熵值评价模块包括： 接收动态释放通量数据集：获取重金属形态迁移计算模块输出的动态释放通量数据集； 加载生物毒性阈值：从生态毒性数据库中提取目标水域主要水生生物对每种重金属元素的生物毒性阈值，所述生物毒性阈值包括急性毒性阈值和慢性毒性阈值； 计算污染风险熵值：基于动态释放通量数据集和生物毒性阈值，通过熵值计算模型逐网格、逐时间步、逐元素进行风险量化，生成污染风险熵值矩阵； 叠加时间累积效应：对污染风险熵值矩阵进行时间维度积分，计算连续72小时内熵值超阈值的累积时长占比，生成时间增强型污染风险熵值场； 生成三维污染风险熵值云图：将时间增强型污染风险熵值场输入三维可视化引擎，在空间维度叠加时间维度和熵值强度，输出三维污染风险熵值云图。

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