[發明專利]環境暴露的PM2.5重金屬健康風險評價方法及系統

在審

• 申請號: 202011229044.3
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112397203A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 劉艷霖;朱睿
• 申請（專利權）人: 深圳信息職業技術學院
• 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

本發明屬于環境評價技術領域，公開了一種環境暴露的PM2.5重金屬健康風險評價方法及系統，所述環境暴露的PM2.5重金屬健康風險評價系統包括：PM2.5監測模塊、空氣采集模塊、PM2.5分離模塊、中央控制模塊、重金屬檢測模塊、模型構建模塊、重金屬分析模塊、重金屬危害評價模塊、活動監測模塊、活動分析模塊、呼吸頻率計算模塊、健康風險評價模塊。本發明能夠實現重金屬健康風險評價模型的信息完整性、方法合理性，結果準確性。本發明可以實現空氣中PM2.5中多種重金屬的檢測，并實現對空氣中的顆粒物中重金屬長時間自動富集、自動測量，能廣泛的應用于環境空氣、工業過程氣體以及廢氣中重金屬的監測。

技術領域

本發明屬于環境評價技術領域，尤其涉及一種環境暴露的PM2.5重金屬健康風險評價方法及系統。

背景技術

目前：以PM2.5為代表的細顆粒物的攝入會導致心血管疾病、呼吸道感染、肺功能衰竭和致癌等多種疾病，而且還會使新生兒體重減少和增加胎兒畸形率。PM2.5的危害性與其重金屬成分密切，由于其難以降解而且具有生物富集性，從而對各器官造成極強的健康危害：例如Cr、Ni、Cd、As已被美國環保總局認定屬于致癌性物質，可通過呼吸作用對人體產生很強的致癌作用；Pb會影響人體血液循環系統和神經系統，Cu會引起記憶力減退、多發性神經炎，導致肝功能異常；As會損害人體呼吸道黏膜,誘發呼吸系統疾病。與其他暴露途徑相比，呼吸途徑最需值得關注。PM2.5更易通過呼吸作用，直接進入人體肺泡，導致重金屬大量富集，與蛋白質及酶等作用，進入血液循環。

我國空氣質量雖得到改善但仍不容樂觀，很多地區面臨著較高濃度的PM2.5污染，霧霾事件頻繁發生，這對居民健康有重大隱患。大氣顆粒物重金屬健康風險評價可為大氣環境污染防控提供有限控制污染物和優先控制區域等關鍵信息，是促進大氣環境治理和提升居民呼吸健康水平的重要前提。但是目前暫無對環境暴露的PM2.5重金屬健康風險進行評價的方法，無法實現對人體所處環境進行科學合理的分析，難以實現環境治理的指導。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：目前暫無對環境暴露的PM2.5重金屬健康風險進行評價的方法，無法實現對人體所處環境進行科學合理的分析，難以實現環境治理的指導。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種環境暴露的PM2.5重金屬健康風險評價方法及系統。

本發明是這樣實現的，一種環境暴露的PM2.5重金屬健康風險評價方法，所述環境暴露的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監測模塊利用PM2.5監測儀進行環境中PM2.5暴露濃度的監測；

所述通過PM2.5監測模塊利用PM2.5監測儀進行環境中PM2.5暴露濃度的監測，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間光電信號作為輸入值，區間PM2.5濃度作為輸出值；

(3)對區間徑向基函數神經網絡進行訓練；

(4)利用訓練好的區間徑向基函數神經網絡獲得最終區間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；