[發(fā)明專利]環(huán)境暴露的PM2.5重金屬健康風險評價方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011229044.3
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112397203A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設計）人: 劉艷霖;朱睿
• 申請（專利權）人: 深圳信息職業(yè)技術學院
• 主分類號: G16H50/30
• 分類號: G16H50/30;G01N15/06;G06N3/04
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 陳炳萍

1.一種環(huán)境暴露的PM2.5重金屬健康風險評價方法，其特征在于，所述環(huán)境暴露的PM2.5重金屬健康風險評價方法包括以下步驟：

步驟一，通過PM2.5監(jiān)測模塊利用PM2.5監(jiān)測儀進行環(huán)境中PM2.5暴露濃度的監(jiān)測；

所述通過PM2.5監(jiān)測模塊利用PM2.5監(jiān)測儀進行環(huán)境中PM2.5暴露濃度的監(jiān)測，包括：

(1)將空氣轉化成光電信號，采集光電信號和對應的實際PM2.5濃度并進行歸一化；

(2)將歸一化處理后的區(qū)間光電信號作為輸入值，區(qū)間PM2.5濃度作為輸出值；

(3)對區(qū)間徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練；

(4)利用訓練好的區(qū)間徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡獲得最終區(qū)間PM2.5濃度；

步驟二，通過空氣采集模塊利用空氣采集程序進行不同環(huán)境的空氣的采集；通過PM2.5分離模塊利用PM2.5分離濾膜對采集的空氣中的PM2.5進行分離，得到附著在濾膜上的PM2.5樣本；

步驟三，通過重金屬檢測模塊利用X射線光譜儀進行PM2.5樣本中重金屬的檢測，得到PM2.5樣本的XRF譜線；通過模型構建模塊利用X射線熒光模型構建程序進行X射線熒光模型的構建，得到X射線熒光模型；

步驟四，通過重金屬分析模塊利用重金屬分析程序進行重金屬種類以及含量的分析，得到PM2.5樣本中鉛、錳、鎘、銻、鍶、砷、鎳以及其他重金屬的含量；通過重金屬危害評價模塊利用重金屬危害評價程序進行重金屬危害的評價，得到不同種類的重金屬對人體的危害結果；

所述通過重金屬危害評價模塊利用重金屬危害評價程序進行重金屬危害的評價，包括：

(1)采用正態(tài)灰云模型取代傳統(tǒng)的白化權函數(shù)；

(2)用組合賦權法代替?zhèn)鹘y(tǒng)賦權值，通過層次分析法和熵權法分別并確定各重金屬評價指標的權重；

(3)通過差異系數(shù)法進行線性組合，得到具有主客觀意義的組合權重，得到重金屬危害的評價；

步驟五，通過活動監(jiān)測模塊利用活動監(jiān)測程序進行環(huán)境內個人活動的監(jiān)測，得到活動類型以及活動量；通過活動分析模塊利用活動分析程序進行活動類型以及活動量的分析，得到活動分析結果；通過呼吸頻率計算模塊利用呼吸頻率計算程序依照活動分析結果進行呼吸頻率計算；

所述通過活動分析模塊利用活動分析程序進行活動類型分析包括：

(5.1)獲取用戶移動軌跡，通過行程識別劃分用戶停留區(qū)段和出行區(qū)段，獲得用戶的出行鏈；

(5.2)提取所述出行鏈中各所述停留區(qū)段的活動開始時間和活動持續(xù)時間，并根據(jù)所述停留區(qū)段的興趣點獲取所述停留區(qū)段對應的用地性質；

(5.3)獲取各用戶對應的停留時段，停留時長，以及停留次數(shù)，判斷用戶家和/或工作地的位置，獲得在家或在工作兩種活動類型；

(5.4)通過將除在家或在工作兩種活動類型外的停留區(qū)段所對應的活動開始時間、活動持續(xù)時間，以及用地性質輸入活動分類器中，以分別得到各用戶除了在家或在工作兩種活動類型外預定義的活動類型；

步驟六，通過健康風險評價模塊利用健康風險評價模塊依照PM2.5暴露濃度、不同種類的重金屬濃度以及對人體的危害結果、活動分析結果進行環(huán)境健康風險的評價。

2.如權利要求1所述環(huán)境暴露的PM2.5重金屬健康風險評價方法，其特征在于，步驟二中，所述PM2.5分離濾膜為聚氯乙烯、玻璃纖維濾膜、石英濾膜中的一種。

3.如權利要求1所述環(huán)境暴露的PM2.5重金屬健康風險評價方法，其特征在于，步驟二中，所述通過PM2.5分離模塊利用PM2.5分離濾膜對采集的空氣中的PM2.5進行分離，包括：控制采樣流速并使采集的空氣中的顆粒物經(jīng)切割后富集到PM2.5分離濾膜上，連續(xù)富集一段預設時間，并記錄濾膜的面積以及通過濾膜的空氣流量。

4.如權利要求1所述環(huán)境暴露的PM2.5重金屬健康風險評價方法，其特征在于，步驟三中，所述X射線光譜儀的檢測條件為：X射線光管電流為0-100mA，電壓范圍為0-100KV，測試時間范圍為5-500s，準直器Φ為0.1-8mm。