一種用于污染場地信息采集與評(píng)估的自動(dòng)化系統(tǒng)及采集與評(píng)估的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】 [0001] ：本發(fā)明設(shè)及一種評(píng)估場地污染情況的集成系統(tǒng)及評(píng)估方法，尤其是一 種用于污染場地信息采集與評(píng)估的自動(dòng)化系統(tǒng)及采集與評(píng)估的方法，設(shè)及了自動(dòng)化控制、 機(jī)械、信息處理、環(huán)境治理等科學(xué)。
【背景技術(shù)】 [0002] ；由于室外場地污染是一種隨時(shí)間對(duì)所在地點(diǎn)環(huán)境具有即時(shí)性破壞和對(duì) 周邊環(huán)境具有擴(kuò)散性危害的問題，所W國家環(huán)保部對(duì)該領(lǐng)域問題具有極高的重視程度，并 要求對(duì)污染場地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是環(huán)境管理部口的管理要求，必須在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估后依據(jù)結(jié)論開展治 理修復(fù)工作。而當(dāng)前使用的較為通行的場地污染評(píng)估方法是由所在地人員或負(fù)責(zé)機(jī)構(gòu)派駐 人員對(duì)污染所在地范圍內(nèi)的±壤、水體、空氣等根據(jù)需要進(jìn)行多份采樣，然后將樣品送回實(shí) 驗(yàn)室進(jìn)行分析，再基于公式人工計(jì)算出每份樣本的各類污染風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，再結(jié)合主觀經(jīng)驗(yàn)對(duì) 當(dāng)前的污染情況和可能的擴(kuò)散情況進(jìn)行評(píng)估并給出評(píng)估結(jié)論。該種方法存在著耗時(shí)較長、 往復(fù)性差、實(shí)時(shí)性差等缺點(diǎn)，同時(shí)受限于某些污染現(xiàn)場無法人為靠近，尤其是事故造成的± 壤污染要求快速應(yīng)急處理，安全性無法得到保障，同時(shí)造成工作效率進(jìn)一步降低。
[000引
【發(fā)明內(nèi)容】
；針對(duì)W上問題，本發(fā)明的目的是通過更先進(jìn)、更有效率的檢測評(píng)估系統(tǒng) 及評(píng)估方法，加快環(huán)境污染事故現(xiàn)場處理速度和提高分析評(píng)估準(zhǔn)確性，為污染場地進(jìn)行環(huán) 境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及治理的一種快速、安全、精確、有效的工具和方法。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是；一種用于污染場地信息采集與評(píng)估 的自動(dòng)化系統(tǒng)，包括自主移動(dòng)式工作平臺(tái)，控制單元，傳感單元，計(jì)算單元，環(huán)境傳感器，± 壤傳感器，視覺傳感器和聲音傳感器。±壤傳感器，視覺傳感器和聲音傳感器采用并聯(lián)方式 將數(shù)據(jù)傳遞給傳感單元，傳感單元再在將數(shù)據(jù)傳輸給控制單元和計(jì)算單元。控制單元控制 自主移動(dòng)式工作平臺(tái)、傳感單元和計(jì)算單元。
[0005] 一種污染場地信息采集與評(píng)估方法，通過自主移動(dòng)式工作平臺(tái)對(duì)發(fā)生事故的污染 場地進(jìn)行污染信息采集，采集內(nèi)容包括；場地±壤、水體、空氣的理化特性，±壤、水體、空氣 中污染物濃度等，同時(shí)自主移動(dòng)式工作平臺(tái)集成的控制單元和計(jì)算單元通過內(nèi)建的評(píng)估方 法模型對(duì)污染數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析運(yùn)算，獲得地塊污染情況、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表，并模 擬生成直觀的=維地塊污染展示圖表。
[0006] 污染場地信息采集與評(píng)估的具體步驟：
[0007] 1、污染場地劃分；通過定位功能自動(dòng)循跡或手動(dòng)移動(dòng)劃分出每個(gè)污染場地區(qū)域外 延。
[000引 2、地塊劃分；基于污染測量需要?jiǎng)澐殖鑫廴緢龅貐^(qū)域內(nèi)的所有地塊，并獲得每個(gè) 地塊的=維坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
[0009] 3、數(shù)據(jù)采集；通過傳感器采集污染地塊的±壤檢測結(jié)果數(shù)據(jù)及周邊水體和空氣中 的有害物質(zhì)數(shù)據(jù)。
[0010] 4、數(shù)據(jù)計(jì)算；計(jì)算單元基于污染場地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算，獲得數(shù)據(jù) 分析結(jié)果和評(píng)估結(jié)果。
[0011] 5、評(píng)估結(jié)果展示：對(duì)各項(xiàng)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行圖文形式和=維形式的展示，并支持導(dǎo)出 和打印。
[0012] 地塊污染評(píng)估方法模型：
[0013] 本發(fā)明中通過外部監(jiān)測獲取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸至軟件系統(tǒng)模塊后，系統(tǒng)進(jìn)行場地風(fēng) 險(xiǎn)評(píng)估。
[0014] (1)暴露評(píng)估
[0015] 針對(duì)不同區(qū)域規(guī)劃功能，設(shè)定特征污染物可能對(duì)人體造成危害的情景，明確其中 特征污染物的各種暴露途徑，確定污染物在環(huán)境介質(zhì)與人體間的遷移暴露模型及其相關(guān)參 數(shù)值，計(jì)算污染物在各種暴露途徑下所對(duì)應(yīng)的暴露量。人體對(duì)場地污染物暴露的主要途徑 有經(jīng)口攝入±壤、皮膚接觸±壤、吸入±壤顆粒物、吸入室外空氣中來自場地的氣態(tài)污染 物、吸入室內(nèi)空氣中來自±壤和地下水的氣態(tài)污染物。
[0016] 暴露量評(píng)估模型包括：
[0017] ?經(jīng)口攝入受污染±壤暴露量
[001引住宅用地方式下，成人經(jīng)口攝入對(duì)致癌物污染±壤的暴露量，根據(jù)W下公式計(jì) 算：
[0019]
[0020] 式中；OIS邸ca-經(jīng)口攝入對(duì)致癌物污染±壤的暴露量，kg±壤.kg-1體重.d-1; [002U OSIRa -成人每日攝入±壤量，mg.(T;
[002引OSIRc -兒童每日攝入±壤量，mg?d-1;
[002引 EDa -成人暴露周期，a ;
[0024] E化一兒童暴露周期，a ;
[002引 E化一成人暴露頻率，d ? a-i;
[0026] E化一兒童暴露頻率，d ? a-i;
[0027] BWa -成人體重，kg ;優(yōu)先根據(jù)場地人群調(diào)查數(shù)據(jù)確定；
[0028] BWc -兒童體重，kg ;
[0029] ABSo -經(jīng)口攝入人體吸收效率因子，無量綱；
[0030] ATca -致癌效應(yīng)的平均時(shí)間，d。
[0031] 對(duì)于單一污染物的非致癌效應(yīng)，考慮人群在兒童期暴露受到的危害。經(jīng)口攝入± 壤途徑對(duì)應(yīng)的±壤暴露量采用W下公式計(jì)算：
[0032]
[003引 ATnc -非致癌效應(yīng)平均時(shí)間，d
[0034] ?皮膚接觸受污染±壤暴露量
[0035] 住宅用地方式下，成人經(jīng)皮膚接觸對(duì)致癌物污染±壤的暴露量，根據(jù)W下公式計(jì) 算：
[0036]
[0037] 式中；DCS邸ca-皮膚接觸對(duì)致癌物污染±壤的暴露量，kg±壤?kg-i體重?d -1;
[0038] SAfe-成人暴露皮膚表面積，cm2;
[0039] E化一兒童暴露周期，a ;
[0040] E化一兒童暴露周期，a ;
[0041] E化一成人暴露頻率，d ? a-i;
[00創(chuàng) E化一兒童暴露頻率，d ? a-1;
[0043] SSARa-成人皮膚表面±壤粘附系數(shù)，mg?cnT2;
[0044] SSARc-兒童皮膚表面±壤粘附系數(shù)，mg?cnT2;
[0045] Ev-每日皮膚接觸事件頻率，次?cfi;
[0046] ABSd-皮膚接觸人體吸收效率因子，無量綱；
[0047] BWa-成人體重，kg ;優(yōu)先根據(jù)場地人群調(diào)查數(shù)據(jù)確定；
[0048] BWc-兒童體重，kg ;
[0049]ATca-致癌效應(yīng)的平均時(shí)間，do
[0050] 對(duì)于單一污染物的非致癌效應(yīng)，考慮人群在兒童期暴露受到的危害。皮膚接觸± 壤途徑對(duì)應(yīng)的±壤暴露量采用W下公式計(jì)算：
[0化1]
[0化2] ?吸入受污染±壤顆粒物暴露量
[0化3] 住宅用地方式下，成人吸入空氣中±壤顆粒物對(duì)致癌物污染±壤的暴露量，根據(jù) W下公式計(jì)算：
[0054]
[0化5] 式中；PIS邸ca-吸入顆粒物對(duì)致癌物污染±壤的暴露量，kg±壤?kg-i體 重? (T;
[0056] TSP-空氣中總懸浮顆粒物含量，mg±壤?nT3;
[0057]fspo-室外空氣中來自±壤的顆粒物所占比例，無量綱；
[005引 fspi-室內(nèi)空氣中來自±壤的顆粒物所占比例，無量綱；
[0059]DAIRa-成人每日空氣呼吸量，m3?cfi;
[0060]DAIRc_兒童每日空氣呼吸量，m3? (T;
[0061] EDa-成人暴露周期，a ;
[006引 EDc-兒童暴露周期，a;
[006引 E化一成人暴露頻率，d?a-i;
[0064] E化一兒童暴露頻率，d?a-i;
[0065] PIAF-吸入±壤顆粒物在體內(nèi)滯留比例，無量綱；
[0066] BWa-成人體重，kg ;優(yōu)先根據(jù)場地人群調(diào)查數(shù)據(jù)確定；
[0067] BWc-兒童體重，kg ;
[0068] ATca-致癌效應(yīng)的平均時(shí)間，do
[0069] 對(duì)于單一污染物的非致癌效應(yīng)，考慮人群在兒童期暴露受到的危害。吸入±壤顆 粒物途徑對(duì)應(yīng)的±壤暴露量采用公式計(jì)算：
[0070]
[0071] ?吸入室外空氣中的污染物蒸氣暴露量
[0072] 住宅用地方式下，成人吸入室外空氣中致癌物蒸氣對(duì)應(yīng)的當(dāng)量污染±壤和地下水 暴露量，根據(jù)W下公式計(jì)算：
[0076] 式中；loVERcal-吸入室外空氣中來自表層±壤的致癌物蒸氣的當(dāng)量污染±壤 暴露量，kg±壤?kg-i體重?d -1;
[0077] IoVERca2 -吸入室外空氣中來自下層±壤的致癌物蒸氣的當(dāng)量污染±壤暴露量， kg±壤?kg-i體重?d -1;
[007引 IoVERca3 -吸入室外空氣中來自地下水的致癌物蒸氣的當(dāng)量地下水暴露量，L地 下水?kg-i體重?d-i;
[0079] VFsuroa -因表層±壤中污染物揮發(fā)對(duì)應(yīng)的室外空氣中±壤的濃度，kg?nT3;
[0080] VFsuboa -因下層±壤中污染物揮發(fā)對(duì)應(yīng)的室外空氣中±壤的濃度，kg?nT3; [OOW] VFgwoa -地下水中污染物揮發(fā)進(jìn)入室外空氣對(duì)應(yīng)的地下水濃度，L?m-3 ;
[00間DAIRa _成人每日空氣呼吸量，m3? (T;
[008引 DAIRc -兒童每日空氣呼吸量，m3?cfi;
[0084] EFOa-成人的室外暴露頻率，d，a4;
[00化]EFOc ;兒童的室外暴露頻率，d?a-i;
[0086] 邸a-成人暴露周期，a;
[0087] E化一兒童暴露周期，a ;
[00能]BWa -成人體重，kg ;
[0089] BWc -兒童體重，kg ;
[0090] ATca -致癌效應(yīng)的平均時(shí)間，d ;
[0091] 對(duì)于單一污染物的非致癌效應(yīng)，考慮人群在兒童期暴露受到的危害。吸入室外空 氣中來自場地表層±壤、下層±壤和地下水中的氣態(tài)污染物對(duì)應(yīng)的±壤和地下水暴露量， 分別采用W下公式計(jì)算：
[0094]
[0095] ?吸入室內(nèi)空氣中的污染物蒸氣暴露量
[0096] 住宅用地方式下，成人吸入室內(nèi)空氣中致癌物蒸氣對(duì)應(yīng)的當(dāng)量污染±壤暴露量， 根據(jù)W下公式計(jì)算：
[0099] 式中；liVERcal-吸入室內(nèi)空氣中來自下層±壤的致癌物