[發明專利]一種沉積物重金屬環境質量評價方法

有效

• 申請號: 201811060296.0
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN109308577B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 李一平;賴秋英;郭輝
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 嚴曉彪;董建林

1.一種沉積物重金屬環境質量評價方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、收集沉積物的基礎數據，包括沉積物理化性質資料、沉積物重金屬區域地球化學背景值；

沉積物理化性質資料，包括沉積物重金屬含量、沉積物氧化鋁含量、沉積物有機物質含量、沉積物中值粒徑；

S2、通過三角模糊數和α截集，處理沉積物重金屬含量和沉積物重金屬區域地球化學背景值，處理后的數據作以下計算用：

S3、計算沉積物重金屬的富集指數，對沉積物理化性質資料進行相關性分析，判斷沉積物重金屬來源；

S4、計算地累積指數，并基于隸屬度計算，判斷沉積物重金屬污染水平；

S5、計算單因子污染指數，核算潛在生態危害指數，再基于隸屬度計算，評價沉積物重金屬生態風險；

所述步驟S3中沉積物重金屬來源判斷，包括以下步驟：

B1：富集指數計算

式(1)中，EF_i為沉積物第i種重金屬的富集指數，

為沉積物第i種重金屬與沉積物重金屬Fe含量平均值比值，為沉積物第i種重金屬與沉積物重金屬Fe區域地球化學背景值平均值比值；

若EF_i≤1.5，沉積物重金屬主要源自自然風化過程；

若EF_i＞1.5，沉積物重金屬主要源自人為活動；

B2：相關性分析

利用數據處理軟件，將沉積物重金屬含量平均值、沉積物氧化鋁含量平均值、沉積物有機物質含量平均值、沉積物中值粒徑平均值進行相關性分析，獲得相關性分析顯著性檢驗的p值，當p≤0.05為顯著相關，p≤0.01為極顯著相關；

若沉積物重金屬含量兩兩間呈顯著或極顯著正相關，則沉積物重金屬具有相同來源；

若沉積物重金屬含量與沉積物氧化鋁含量呈顯著或極顯著正相關，則沉積物重金屬主要源自自然風化過程；

若沉積物重金屬含量與沉積物有機物質含量呈顯著或極顯著相關，則沉積物重金屬含量受有機物質控制；

若沉積物重金屬含量與沉積物中值粒徑呈顯著或極顯著相關，則沉積物重金屬含量受粒徑控制；

所述步驟S4中沉積物重金屬污染水平判斷，包括以下步驟：

C1：地累積指數計算

式(2)中，I_geoi為沉積物第i種重金屬的地累積指數，k為修正系數，取值k＝1.5，I_geo1i為最小值，I_geo2i為最大值；

若I_geoi≤0，第0個評價等級，沉積物第i種重金屬污染級數為0，污染水平為清潔；

若0＜I_geoi≤1，第1個評價等級，沉積物第i種重金屬污染級數為1，污染水平為輕度污染；

若1＜I_geoi≤2，第2個評價等級，沉積物第i種重金屬污染級數為2，污染水平為偏中污染；

若2＜I_geoi≤3，第3個評價等級，沉積物第i種重金屬污染級數為3，污染水平為中度污染；

若3＜I_geoi≤4，第4個評價等級，沉積物第i種重金屬污染級數為4，污染水平為偏重污染；

若4＜I_geoi≤5，第5個評價等級，沉積物第i種重金屬污染級數為5，污染水平為重度污染；

若I_geoi＞5，第6個評價等級，沉積物第i種重金屬污染級數為6，污染水平為嚴重污染；

C2：隸屬度計算

式(3)中，A(l_i)為[I_geo1i，I_geo2i]對的隸屬度，為第1個評價等級的地累積指數，l＝0，1，…，6；

取A(l_i)最大值所在的評價等級進行沉積物第i種重金屬污染水平判斷；

所述步驟S5中沉積物重金屬生態風險評價，包括以下步驟：

D1：單因子污染指數計算

式(4)中，C_i為沉積物第i種重金屬的單因子污染指數；

D2：潛在生態危害指數計算

E_i＝T_i×C_i＝[E_1i，E_2i] (5)

式(5)中，E_i為沉積物第i種重金屬的潛在生態風險參數，T_i為沉積物第i種重金屬的毒性響應系數，E_1i為最小值，E_2i為最大值；

式(6)中，RI為潛在生態危害指數，N為沉積物重金屬種類數，RI₁為最小值，RI₂為最大值；

若E_i≤40，第1個評價等級，沉積物第i種重金屬生態風險為低生態風險；

若40＜E_i≤80，第2個評價等級，沉積物第i種重金屬生態風險為中生態風險；

若80＜E_i≤160，第3個評價等級，沉積物第i種重金屬生態風險為較高生態風險；

若160＜E_i≤320，第4個評價等級，沉積物第i種重金屬生態風險為高生態風險；

若E_i＞320，第5個評價等級，沉積物第i種重金屬生態風險為很高生態風險；

若RI≤150，第1個評價等級，沉積物重金屬生態風險為低生態風險；

若150＜RI≤300，第2個評價等級，沉積物重金屬生態風險為中生態風險；

若300＜RI≤600，第3個評價等級，沉積物重金屬生態風險為較高生態風險；

若RI＞600，第4個評價等級，沉積物重金屬生態風險為高生態風險；

D3：隸屬度計算

式(7)中，A(r_i)為[E_1i,E_2i]對的隸屬度，為第r個評價等級的潛在生態風險參數，r＝1,2,…,5；

取A(r_i)最大值所在的評價等級進行沉積物第i種重金屬生態風險評價；

式(8)中，A(m)為[RI₁,RI₂]對的隸屬度，為第m個評價等級的潛在生態危險指數，m＝1,2,3,4；

取A(m)最大值所在的評價等級進行沉積物重金屬生態風險評價。