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申请/专利权人：成都大学

摘要：本发明涉及重金属检测技术领域，具体涉及一种流域沉积物中重金属生态风险分析系统，用于解决了现有的沉积物重金属的风险评价方法的数据采集不全面，导致重金属生态风险分析精确度不高，无法满足实时、高效、准确的监测需求的问题；该系统包括重金属检测模块、数据分析模块、生态影响模块、风险判定模块以及风险警报模块；该系统综合考虑了重金属元素的多方面因素，实现对重金属污染及微生物生态影响的实时判定，实现了对流域沉积物中重金属生态风险的全面评估，提高了评估的准确性，降低了人工操作的复杂性，提高了分析效率，并且可以根据实际需求进行定制和扩展，满足不同流域和不同污染情况的监测需求。

主权项：1.一种流域沉积物中重金属生态风险分析系统，其特征在于，包括：重金属检测模块，用于对检测样品i的重金属污染情况进行检测，从检测样品i中获取检测金属j，并获取检测金属j的金种值JZ、超标值CB，并根据金种值JZ、超标值CB获得样品信息YPi，利用样品信息YPi获得重金属检测参数，并将重金属检测参数发送至数据分析模块；其中，重金属检测参数包括样品均值YJ、样品最值YZ、样品差值YC以及样品中值YM；所述重金属检测模块获得样品信息YPi的具体过程如下：将同一时间从生态风险监控的流域收集的沉积物等质量随机划分成若干个检测样品i，i=1、……、u，u为正整数，i为其中任意一个检测样品的编号，u为检测样品的总数量；获取检测样品i中所有的重金属，并将其依次标记为检测金属j，j=1、……、v，v为正整数，j为其中任意一种检测金属的编号，v为检测金属的总种类；获取检测金属j的种类，并将其标记为种类值ZL，获取检测金属j的含量，并将其标记为含量值HLj，获取检测金属j的预设标准数值上限，并将其标记为标准含量值BLj，获取含量值HLj大于标准含量值BLj的检测金属j的种类，并将其标记为超种值CZ，将种类值ZL、超种值CZ进行量化处理，令种类值ZL、超种值CZ的数值分别乘以其对应的预设比例系数，获得两者的和，并将其标记为金种值JZ；其中，种类值ZL、超种值CZ对应的预设比例系数分别为α1、α2，且α1、α2满足α1+α2=1，0＜α1＜α2＜1；获取每种检测金属j的含量值HLj、标准含量值BLj，并将其代入公式中计算，依据公式得到超标值CB；获得金种值JZ、超标值CB两者的乘积，并将其标记为样品信息YPi；所述重金属检测模块获得重金属检测参数的具体过程如下：获取所有的样品信息YPi的平均值，并将其标记为样品均值YJ；将所有的样品信息YPi按照从大到小的顺序进行排序，形成样品信息排序单；从样品信息排序单中获取最大值，并将其标记为样品最值YZ；从样品信息排序单中获取最大值、最小值，获取最大值、最小值两者之间的差值，并将其标记为样品差值YC；从样品信息排序单中获取中位数，并将其标记为样品中值YM；将样品均值YJ、样品最值YZ、样品差值YC以及样品中值YM发送至数据分析模块；生态影响模块，用于对检测样品i的重金属生态影响情况进行检测，从检测样品i中获取细菌值XH、真菌值ZH以及古菌值GH，并根据细菌值XH、真菌值ZH以及古菌值GH获得生物信息SWi，利用生物信息SWi获得生态影响参数，并将生态影响参数发送至数据分析模块；其中，生态影响参数包括生物均值SJ、生物最值SZ、生物差值SC以及生物中值SM；所述生态影响模块获得生物信息SWi的具体过程如下：获取检测样品i中所有的细菌含量、真菌含量以及古菌含量，并将其分别标记为细菌值XH、真菌值ZH以及古菌值GH，将细菌值XH、真菌值ZH以及古菌值GH进行量化处理，令细菌值XH、真菌值ZH以及古菌值GH分别乘以其对应的预设比例系数，获得三者的和，并将其标记为生物信息SWi；其中，细菌值XH、真菌值ZH以及古菌值GH对应的预设比例系数分别为β1、β2以及β3，且β1、β2以及β3满足β1+β2+β3=1，0＜β3＜β2＜β1＜1；所述生态影响模块获得生态影响参数的具体过程如下：获取所有的生物信息SWi的平均值，并将其标记为生物均值SJ；将所有的生物信息SWi按照从大到小的顺序进行排序，形成生物信息排序单；从生物信息排序单中获取最大值，并将其标记为生物最值SZ；从生物信息排序单中获取最大值、最小值，获取最大值、最小值两者之间的差值，并将其标记为生物差值SC；从生物信息排序单中获取中位数，并将其标记为生物中值SM；将生物均值SJ、生物最值SZ、生物差值SC以及生物中值SM发送至数据分析模块；数据分析模块，用于根据重金属检测参数获得重金属检测指数ZJ，并将重金属检测指数ZJ发送至风险判定模块；还用于根据生态影响参数获得生态影响指数ST，并将生态影响指数ST发送至风险判定模块；所述数据分析模块获得重金属检测指数ZJ的具体过程如下：将样品均值YJ、样品最值YZ、样品差值YC以及样品中值YM按照预设的重金属检测模型进行量化运算，得到重金属检测指数ZJ；其中，重金属检测模型如下所示： 式中：ε为预设的误差调节因子；e、π均为数学常数；z1、z2、z3以及z4分别为设定的样品均值YJ、样品最值YZ、样品差值YC以及样品中值YM对应的预设权重因子；所述数据分析模块获得生态影响指数ST的具体过程如下：将生物均值SJ、生物最值SZ、生物差值SC以及生物中值SM按照预设的生态影响模型进行量化运算，得到生态影响指数ST；其中，生态影响模型如下所示： 式中：ζ为预设的误差调节因子；π、e均为数学常数；s1、s2、s3以及s4分别为设定的生物均值SJ、生物最值SZ、生物差值SC以及生物中值SM对应的预设权重因子；风险判定模块，用于根据重金属检测指数ZJ和生态影响指数ST生成生态风险指令，并将生态风险指令发送至风险警报模块；其中，生态风险指令包括重度风险指令、中度风险指令、轻度风险指令以及生态正常指令；所述风险判定模块生成生态风险指令的具体过程如下：用户自行设定重金属检测阈值ZJy和生态影响阈值STy；将重金属检测指数ZJ与重金属检测阈值ZJy进行比较，将生态影响指数ST与生态影响阈值STy进行比较，比较结果如下所示：如果重金属检测指数ZJ≥重金属检测阈值ZJy且生态影响指数ST≤生态影响阈值STy，则生成重度风险指令，并将重度风险指令发送至风险警报模块；如果重金属检测指数ZJ≥重金属检测阈值ZJy且生态影响指数ST＞生态影响阈值STy，则生成中度风险指令，并将中度风险指令发送至风险警报模块；如果重金属检测指数ZJ＜重金属检测阈值ZJy且生态影响指数ST≤生态影响阈值STy，则生成轻度风险指令，并将轻度风险指令发送至风险警报模块；如果重金属检测指数ZJ＜重金属检测阈值ZJy且生态影响指数ST＞生态影响阈值STy，则生成生态正常指令，并将生态正常指令发送至风险警报模块；风险警报模块，用于接收到生态风险指令后分类进行风险警报。

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