[發明專利]基于魚類心電的水體突發污染在線監測方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 201811571919.0
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109613196B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 任宗明;喬琳琳;任佰川;任佰祥;劉躍丹
• 申請（專利權）人: 山東師范大學;濟南拜爾森儀器有限公司;環境保護部華南環境科學研究所
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 楊哲

本公開公開了一種基于魚類心電的水體突發污染在線監測方法、裝置及系統，包括：獲取魚類接觸待測水質前魚體心電信號以及魚類接觸待測水質后若干特定時間點的魚體心電信號；分別提取獲取的各個魚體心電信號QRS間期時長和QT間期時長的心電指標；分析魚類接觸待測水質前以及魚類接觸待測水質后若干特定時間點的心電指標的變化，若變化超過預設閾值，則判斷污染物種類，并獲取水質參數傳感器采集的水質參數，否則，待測水體合格；根據水質參數傳感器采集的水質參數進一步確定具體污染物種類和污染量范圍。

技術領域

本公開屬于水質評價的技術領域，涉及一種基于魚類心電的水體突發污染在線監測方法、裝置及系統。

背景技術

隨著人類改造社會的能力增強以及工業化、農業化的不斷發展，水體環境污染愈加嚴重，環境問題嚴峻，突發污染事故頻發。水體突發污染事故是水資源水質在短期內惡化速率突然加大的水污染現象，由于其沒有固定的排放途徑，且突發、兇猛，往往在短時間內排放大量有害污染物，因此對人類健康及生命安全會造成威脅，制約著生態與經濟的可持續發展。因此實現對水體突發污染事故的在線監測與評估是十分重要的。

目前，針對水體突發污染事故主要有試紙法、便攜式儀器分析法和實驗室系統分析法等。但是試紙法誤差較大，容易受檢驗人員主觀影響以及容易受環境因素變化的影響；便攜式儀器專用性強，但是其價格較高。其中檢測環境中重金屬污染物的方法有伏安電極法，伏安電極法測定性質差別大的參數時要頻繁更換電極，且檢測結果易受樣品基數效應的影響。便攜式氣質聯用儀是檢測環境中有機物污染物的，它將氣相色譜的高分辨能力和質譜檢測器能對不同結構分子顯示較強的定性能力相結合。

然而，這些方法都只是在發生突發污染事故后進行評估，不能實現水體突發污染事故的在線監測，不能及時迅速地對水污染突發事故進行評估，不能最大可能的降低水體突發污染對經濟、社會和自然環境的造成的損失。因此，實現對水體突發污染事故在線監測與評估十分重要，從而及時地對水體突發污染事故進行預警與評估，盡可能降低經濟與自然環境的損失。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本公開提供了一種基于魚類心電的水體突發污染在線監測方法、裝置及系統，基于在保持魚類正常游動狀態下實時連續在線心電采集的魚類心電和各種水質參數傳感器采集的水質參數，在線綜合分析水質情況，對水體突發污染進行在線監測與評估，本公開具有普適性，可以廣泛應用于水體突發污染事故在線監測與評估。

本公開的一個或多個實施例提供一種基于魚類心電的水體突發污染在線監測方法。

一種基于魚類心電的水體突發污染在線監測方法，該方法包括：

獲取魚類接觸待測水質前魚體心電信號以及魚類接觸待測水質后若干特定時間點的魚體心電信號；

分別提取獲取的各個魚體心電信號QRS間期時長和QT間期時長的心電指標；

分析魚類接觸待測水質前以及魚類接觸待測水質后若干特定時間點的心電指標的變化，若變化超過預設閾值，則判斷污染物種類，并獲取水質參數傳感器采集的水質參數，否則，待測水體合格；

根據水質參數傳感器采集的水質參數進一步確定具體污染物種類和污染量范圍。

進一步地，在本方法中，分別獲取若干條魚類接觸待測水質前魚體心電信號以及接觸待測水質后若干特定時間點的魚體心電信號。

進一步地，該方法還包括：對魚體心電信號進行預處理，所述預處理包括濾波和去除干擾處理。

進一步地，所述水質參數包括溫度、濁度、pH、電導率、氨氮、總磷、總氮、TOC、COD、葉綠素、Cd、Cr、Cu、Fe、Zn、Pb和Mn。

進一步地，在該方法中，同時獲取魚類接觸待測水質前魚體心電信號以及魚類接觸待測水質后若干特定時間點的魚體心電信號和水質參數傳感器采集的水質參數，用于進行水體突發污染在線監測。