[發明專利]一種確定人工濕地有機污染物去除路徑貢獻率的定量計算方法

有效

• 申請號: 202110389906.7
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113158142B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 顏昌宙;張靈;楊帆;甄卓
• 申請（專利權）人: 中國科學院城市環境研究所
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18;G06F17/16
• 代理公司: 福州科揚專利事務所(普通合伙) 35001
• 代理人: 李曉芬

本發明公開了一種確定人工濕地有機污染物去除路徑貢獻率的定量計算方法，旨在解決潛流型人工濕地中有機污染物去除路徑無法準確量化難以提供針對性建議的難題；一種確定人工濕地有機污染物去除路徑貢獻率的定量計算方法，包括以下步驟：識別影響有機物各個去除路徑的影響因素；構建偏最小二乘法路徑分析模型；獲取人工濕地監測數據并對獲得的數據進行標準化處理；運行偏最小二乘法路徑分析模型，調試模型；本發明所述一種確定人工濕地有機污染物去除路徑貢獻率的定量計算方法能準確量化有機污染物各去除路徑的貢獻，進而為制定提高人工濕地去除有機污染物的措施提供可靠的理論基礎。

技術領域

一種確定人工濕地有機污染物去除路徑貢獻率的定量計算方法

背景技術

現階段，在人工濕地去除有機污染物的研究中，如何精準量化各去除路徑對有機污染物去除的貢獻鮮有涉及。一些研究人員試圖利用物料平衡來量化各路徑去除貢獻，但是對水解和微生物降解這類難以具體化的路徑依舊難以實施，更多的研究傾向于從定性的角度分析各路徑貢獻。鑒于潛流人工濕地中有機污染物去除路徑的研究大多處于定性研究階段，如何準確量化各去除路徑的貢獻率對提高潛流人工濕地中抗生素的去除效率具有較強的指導意義。

發明內容

一種確定人工濕地有機污染物去除路徑貢獻率的定量計算方法，其特征是，包括以下步驟：

步驟S10：分別進行有機物各去除路徑影響因素的小試實驗，以便識別各去除路徑的影響因素。

步驟S20：選取識別的影響因素作為模型指標，構建偏最小二乘法路徑分析模型。

步驟S30：在運行穩定的中試規模人工濕地中長時間監測選定的模型指標，對獲得的指標數據進行標準化處理。

步驟S40：運行偏最小二乘法路徑分析模型，調試模型，獲取潛流型人工濕地中有機污染物各去除路徑的貢獻。

步驟S10中，分別在實驗室進行有機污染物各去除路徑的小試實驗，針對不同實驗分別設定相應的潛在影響因素，識別影響以上去除路徑的因素。

步驟S20中，基于實驗室實驗識別的影響因素構建偏最小二乘法路徑分析模型，包括如下步驟：

步驟S21：選擇目標污染物，明確其去除路徑，徑構建最小二乘法路徑分析模型的結構模型。確保各去除路徑最終指向有機污染物去除模塊，各路徑間根據實際情況可相互關聯，但結構模型應避免出現循環。

步驟S22：將識別的影響因素按其所屬分配至各去除路徑相應的模塊，構建測量模型。

步驟S30中，選擇一座穩定運行的潛流型人工濕地，對構建測量模型所使用的指標進行多次監測，將監測數據進行標準化處理。

步驟S40中，將標準化處理后的數據帶入模型，進行模型運行和調試。

該模型運行分為三個階段：迭代過程、路徑分析和載荷計算。

1)迭代過程：每個潛在變量與以下形式的測量變量相關聯：

結構模型各模塊以下形式相關聯：

LV_k＝β_k1LV₁+β_k2LV₂+…+β_k(k-1)LV_k-1+error

偏最小二乘法路徑分析算法的第一階段涉及到權重的計算，以得到潛在變量的得分。最終的偏最小二乘法路徑分析目標是得到潛在變量和參數(路徑系數和負荷)的計算結果。潛變量的得分是用其指標的加權和來計算的:

其中，w_jk為外部權重。