[發明專利]陸地農產品產地高風險區域識別方法及差異化處理方法

有效

• 申請號: 202010068932.5
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111257250B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 王凌;郜允兵;張國印;毛雪飛;韓平;劉孟朝;孫世友;茹淑華;王占武;胡棟
• 申請（專利權）人: 河北省農林科學院農業資源環境研究所
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G06Q50/02
• 代理公司: 河北冀華知識產權代理有限公司 13151
• 代理人: 李瑞妍

1.陸地農產品產地高風險區域識別及差異化處理方法，其特征在于：該方法基于多變量因素的組合化交叉解析得到用于陸地農產品產地高風險區域識別的基礎數據參數，并對所述多變量因素數據參數運用地理信息系統手段進行差異化多圖層疊加分析，實現對于農產品產區內高風險區域的快速、準確識別；所述多變量因素包括：區域內污染物來源分布因素、區域內地貌及水系分布土壤類型因素、區域內敏感人群因素、區域內土壤質地類型和土體垂直構型因素、區域內種植物品種和分布因素、區域內土地利用類型因素以及區域內人口密度因素的組合；

對于所述區域內污染物來源分布因素的解析方法為：

①多來源大數據整合分析：針對目標區域，通過政府部門搜集排污許可、企業名單抓取污染場地位置、污染物的屬性以及污染物高濃度排放時間，以及網絡抓取重大新聞事件、社會經濟現狀及發展趨勢數據、中外數據庫文獻檢索多來源的大數據分落在同一張該區域的地理信息分布圖中；

②污染源空間溯源分析：在樣點分布均衡性檢測與均衡化處理方法下，進行均勻采樣、目的性采樣以及便捷性快速原位檢驗；并針對不同污染物對當地環境的不同影響，對應后續污染物消減、被污染土壤修復或選擇性利用方式的差異化處理；

步驟②中，對所采集的土壤樣品采用土壤速效養分快速檢測分光儀，進行硝態氮、銨態氮、水溶性磷和速效磷Olsen-P檢測，20分鐘內檢測出結果；采用原位快速原子光譜檢測儀對As、Hg、Pb、Cd、Cr進行現場30分鐘快速檢測；

步驟②中，對于高氮磷累積影響水體，地下水或地表水，造成水體富營養化，進行農業面源污染防控；對于被重金屬污染的土壤中，輕度污染土壤進行土地分類利用，中重度污染土壤進行綜合修復；

對于所述區域內種植物品種和分布因素的解析方法為：

①基于不同種植作物對污染物的富集系數不同，確定如下解析策略：以高風險的區域為修復目標，而不是以高濃度的區域為修復目標；不同作物對農產品產地的風險評估具有差異化特性，并對應差異化的區域風險控制手段，據此進行不同種植結構的調整，而非把所有成片或高濃度的污染土壤全部清除干凈，避免超高的時間和人力財力物力成本；在明晰何種類型農作物對何種重金屬元素的富集能力強或弱的基礎上，判斷通過農產品攝入各種重金屬元素風險的分布；進而根據不同作物對重金屬元素的吸收累積特征和土壤重金屬的空間含量分布選擇適宜的種植區，規避農產品種植過程中的環境風險；

步驟①中，對于蔬菜Cd非致癌元素的高風險區，十字花科植物的大白菜易富集Cd，辣椒更容易富集Pb和Cd，西紅柿、芹菜不易富集重金屬，對應選擇土壤中Pb、Cd含量較低的安全種植區域；致癌風險主要來源于As，在計算系數時As的系數進行高設定；根據不同作物對重金屬元素的吸收累積特征和土壤重金屬的空間含量分布，確定適宜的種植區以規避農產品種植過程中的環境風險；

②基于對農產品產地的高風險識別，對不同作物的種類通過計算而得之高風險的位置分布分析，為了控制鈍化劑的施入量和施入成本，在作物生長關鍵期施入重金屬鈍化劑，通過遙感影像圖識別坐果期、灌漿期及其他作物生長的關鍵時期，規避作物生長前期的低效鈍化處理，選擇在坐果期或灌漿期通過重金屬鈍化劑控制住重金屬的活性；

對于所述區域內地貌及水系分布土壤類型因素的解析方法為：對區域內的地貌和水系分布進行分類分析，對于旱地、水澆地、水田、山地、林地不同類型地塊，各有側重進行不同元素的分布類型劃分；

對于所述區域內土壤質地類型和土體垂直構型因素的解析方法為：對于不同土壤質地、類型和垂直土體構型所構成的農產品產地高風險分布進行劃分，對不同質地類型的土壤對重金屬的富集系數差異進行劃分；

對于所述區域內敏感人群因素的解析方法為：

首先結合目的區域當地的產業發展規劃、規?；笄蒺B殖場、高投入高復種指數種植區、有色金屬冶煉工礦企業區域內敏感排污因素分布區，把對應產生的排放污染物類型、每個源排放的強度和濃度排查清楚，并由此啟示未來的土地利用類型分布和整個區域的設計規劃；在解析過程中運用高效混合時-空檢索技術降低大數據冗余，提高數據質量和可信度，提高數據挖掘分析效率和準確度，在此基礎上，基于污染源頭與敏感人群對農作物攝入的膳食結構、每天攝入的農產品種類、暴露途徑類參數及多參數的交叉重疊，進一步疊加農業種植結構情況，分析目標區域內的敏感人群通過農產品重金屬攝入、飲用水攝入、呼吸攝入、皮膚接觸系列風險數據，所述敏感人群為老人和兒童。

2.根據權利要求1所述的陸地農產品產地高風險區域識別及差異化處理方法，其特征在于：所述地理信息系統手段包括ArcGIS、MapGIS。