一种水体中内分泌干扰物风险的评价方法和装置与流程

本发明涉及内分泌干扰物，具体为一种水体中内分泌干扰物风险的评价方法和装置。

背景技术：

1、内分泌干扰物是指一类化学物质，它们在生物体内模拟或干扰内分泌系统的正常功能，导致一系列不良影响。这些化学物质可以通过各种途径进入水体，并对水生生物和人类健康产生潜在的危害。这些物质包括酚类、氯化有机物、农药、杀虫剂、重金属离子，在分析水体中内分泌干扰物的金属铬含量时，采用火焰式原子吸收光谱法，火焰式原子吸收光谱法是基于被测元素基态原子在蒸气状态对其原子共振辐射的吸收进行元素定量分析的方法。在火焰原子吸收光谱法中，样品被送入火焰中进行雾化。在火焰中，样品中的金属元素会被加热并蒸发形成金属化合物的气体态。这些气体态金属化合物会被火焰中的氧气氧化，并再次还原为金属原子态。当金属原子在火焰中发生共振吸收光时，会吸收特定波长的光，其吸收程度与金属元素的浓度成正比，从而测定金属铬的含量，而检测时，通常会使用空气乙炔火焰。

2、在火焰原子吸收光度法中，样品被送入火焰中进行雾化。在火焰中，样品中的金属元素会被加热并蒸发形成金属化合物的气体态。因而雾化效率稳定与否是关系内分泌干扰物检测是否准确的重要因素，同时，由于测定过程中需要对激光源光照强度进行计算，因而激光在检测过程中散射程度同样会影响内分泌干扰物检测结果。

3、在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种水体中内分泌干扰物风险的评价方法和装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种水体中内分泌干扰物风险的评价方法，具体步骤包括：

4、s1、采集火焰影响参数以及样本剩余量；

5、s2、对火焰影响参数以及样本剩余量进行预处理，生成雾化偏差系数和雾化稳定系数；

6、s3、对雾化偏差系数和雾化稳定系数进行相关性分析，生成雾化影响评估系数；

7、s4、建立检测分析模型，其中激光发射端设定为o点，激光光路上选取一点设定为s点，光电探测器设置位置为d点，光电探测器投影在激光光路的垂足为b点；

8、s5、采集距离参数以及时间参数，采集区域浓度分布函数以及区域能见度，并对区域浓度分布函数以及区域能见度、距离参数以及时间参数进行相关性分析，生成激光散射影响系数；

9、s6、对激光散射影响系数、雾化影响评估系数进行相关性分析，生成内分泌干扰物检测评估系数，根据内分泌干扰物检测评估系数与评估阈值的大小进行比对，判断内分泌干扰物检测准确等级。

10、进一步地，所述火焰影响参数包括火焰温度tt、火焰高度ht，所述样本剩余量为检测用含铬的水体量，所述样本剩余量采用mt表示，其中，下标t表示检测时间，t的取值范围为0、1、2、…、n、…，单位为秒。

11、进一步地，检测内分泌干扰物时，预设喷射速率设定为v，预设火焰温度设定为t，m0为t＝0时样本剩余量，即样本量，对样本量和检测时间进行预处理，生成喷射速率所依据的公式为

12、对样本剩余量、喷射速率进行相关性分析，生成喷射速率标准差sv，所采用的公式为

13、

14、对火焰高度和检测时间进行相关性分析，生成火焰平均高度所采用的公式为

15、对火焰高度和火焰平均高度进行相关性分析，生成火焰高度标准差sh，所采用的公式为

16、

17、对火焰温度和检测时间进行相关性分析，生成火焰平均温度所采用的公式为

18、对火焰平均温度和火焰温度进行相关性分析，生成火焰温度标准差st，所采用的公式为

19、

20、进一步地，所述s2中，对喷射速率、预设喷射速率、火焰平均温度、火焰平均温度进行相关性分析，生成雾化偏差系数wpx，所依据的公式为

21、对喷射速率标准差、火焰高度标准差、火焰温度标准差进行相关性分析，生成雾化稳定系数wwx，所采用的公式为其中，γ>δ>10，γ为雾化偏差影响权重因子，δ为雾化稳定影响权重因子；

22、所述s3中，对雾化偏差系数、雾化稳定系数进行相关性分析，生成雾化影响评估系数wyx，所依据的公式为wyx＝wwx+wpx。

23、进一步地，所述s4中，所述时间参数包括激光传输时间以及散射光传输时间，参照检测分析模型，所述距离参数包括ob两点之间的间距、os两点之间的间距、bd两点之间的间距、ds两点之间的间距，分别用ob、os、bd、ds表示，所述时间参数包括激光传输到s点的时间t0以及激光传输到s点和散射光由s到d点的传输时间之和td。

24、进一步地，设定激光速度为c，对激光速度c、激光传输到s点和散射光由s到d点的传输时间之和td、os两点之间的间距、ob两点之间的间距、bd两点之间的间距进行相关性分析，生成公式a：

25、对激光速度c、激光传输到s点和散射光由s到d点的传输时间之和td、ob两点之间的间距、bd两点之间的间距进行相关性分析，得到公式c：其中，ds代表散射距离；

26、对公式a、公式c进行分析，得到公式d：其中α为检测模型中sd与os之间的夹角。

27、进一步地，对激光照度公式激光透过率公式τ＝e-β*os、激光辐射照度吸收系数公式进行相关性分析，生成单次散射辐射照度ii，所依据的公式为

28、

29、其中，w为激光功率，β为检测区域激光辐射照度吸收系数，ρq为区域激光照度吸收权重，ρq>0，vis为检测区域能见度，s为接收端光斑面积，τ为光透过率，ii为单次散射辐射照度。

30、进一步地，对检测区域建立坐标轴，主轴激光路线设定为x轴，激光发射端为零点，x为距离激光发射端的距离，y轴为浓度数值，c(x)为检测区域浓度分布函数，对单次散射辐射照度ii、公式d、检测区域浓度分布函数c(x)进行相关性分析，生成激光散射影响系数isx，所依据的公式为isx为激光散射影响系数，其反应了检测时激光散射对检测结果的影响大小，其中，检测区域能见度对激光散射影响呈负相关关系、区域浓度对激光散射影响呈正相关关系，ε为激光散射影响权重，取值范围为[0,0.58]。

31、进一步地，对激光散射影响系数、雾化影响评估系数进行相关性分析，生成内分泌干扰物检测评估系数nfx，所依据的公式为

32、本发明还提供了一种水体中内分泌干扰物风险的评价装置，用于一种水体中内分泌干扰物风险的评价方法，包括：

33、第一采集模块，用于采集火焰影响参数以及样本剩余量；

34、预处理模块，用于对第一采集模块采集的火焰影响参数以及样本剩余量进行预处理，生成雾化偏差系数和雾化稳定系数；

35、第一分析模块，用于接收预处理模块生成的雾化偏差系数和雾化稳定系数并对其进行相关性分析，生成雾化影响评估系数；

36、模型建立模块，用于建立检测分析模型；

37、第二采集模块，用于采集距离参数以及时间参数；

38、第三采集模块，用于采集区域浓度、区域能见度，并生成区域浓度分布函数；

39、第二分析模块，用于对第二采集模块采集的距离参数、时间参数和第三采集模块的区域浓度、区域能见度进行相关性分析，生成激光散射影响系数；

40、第三分析模块，用于对第一分析模块生成的雾化影响评估系数和第二分析模块生成的激光散射影响系数进行相关性分析，生成内分泌干扰物检测评估系数；

41、比对模块，用于将第三分析模块生成的内分泌干扰物检测评估系数与评估阈值μ进行大小比对，判断内分泌干扰物检测准确等级；

42、其中，当内分泌干扰物检测评估系数≥μ时，表示内分泌干扰物检测准确等级为三级，不具有可信度；当时，表示内分泌干扰物检测准确等级为二级，可信度较低；当时，表示内分泌干扰物检测准确等级为一级，可信度较高。

43、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

44、本发明对水体中内分泌干扰物中的金属铬检测的火焰原子光谱吸收法进行相关分析，首次对水蒸气浓度、激光散射、检测区域能见度、区域浓度、火焰温度、喷射速率这些会影响检测结果的精确性的数值进行分析，通过设置第一采集模块、第二采集模块、第三采集模块采集相关参数，并建立检测分析模型，通过第一分析模块、第二分析模块、第三分析模块对相关参数进行相关性分析，生成激光散射影响系数和雾化影响评估系数，进而生成可以反应检测结果是否准确的内分泌干扰物检测评估系数，通过与评估阈值进行比对，输出对应的检测准确等级，辅助工作人员判断检测结果是否可信。

技术特征：

1.一种水体中内分泌干扰物风险的评价方法，适用于火焰原子吸收光谱法检测铬含量，其特征在于，具体步骤包括：

2.根据权利要求1所述的一种水体中内分泌干扰物风险的评价方法，其特征在于：所述火焰影响参数包括火焰温度tt、火焰高度ht，所述样本剩余量为检测用含铬的水体量，所述样本剩余量采用mt表示，其中，下标t表示检测时间，t的取值范围为0、1、2、…、n、…，单位为秒。

3.根据权利要求2所述的一种水体中内分泌干扰物风险的评价方法，其特征在于：检测内分泌干扰物时，预设喷射速率设定为v，预设火焰温度设定为t，m0为t＝0时样本剩余量，即样本量，对样本量和检测时间进行预处理，生成喷射速率所依据的公式为

4.根据权利要求3所述的一种水体中内分泌干扰物风险的评价方法，其特征在于：所述s2中，对喷射速率、预设喷射速率、火焰平均温度、火焰平均温度进行相关性分析，生成雾化偏差系数wpx，所依据的公式为

5.根据权利要求1所述的一种水体中内分泌干扰物风险的评价方法，其特征在于：所述s4中，所述时间参数包括激光传输时间以及散射光传输时间，参照检测分析模型，所述距离参数包括ob两点之间的间距、os两点之间的间距、bd两点之间的间距、ds两点之间的间距，分别用ob、os、bd、ds表示，所述时间参数包括激光传输到s点的时间t0以及激光传输到s点和散射光由s到d点的传输时间之和td。

6.根据权利要求5所述的一种水体中内分泌干扰物风险的评价方法，其特征在于：设定激光速度为c，对激光速度c、激光传输到s点和散射光由s到d点的传输时间之和td、os两点之间的间距、ob两点之间的间距、bd两点之间的间距进行相关性分析，生成公式a：

7.根据权利要求6所述的一种水体中内分泌干扰物风险的评价方法，其特征在于：对激光照度公式激光透过率公式τ＝e-β*os、激光辐射照度吸收系数公式进行相关性分析，生成单次散射辐射照度ii，所依据的公式为

8.根据权利要求7所述的一种水体中内分泌干扰物风险的评价方法，其特征在于：对检测区域建立坐标轴，主轴激光路线设定为x轴，激光发射端为零点，x为距离激光发射端的距离，y轴为浓度数值，c(x)为检测区域浓度分布函数，对单次散射辐射照度ii、公式d、检测区域浓度分布函数c(x)进行相关性分析，生成激光散射影响系数isx，所依据的公式为isx为激光散射影响系数，其反应了检测时激光散射对检测结果的影响大小，其中，检测区域能见度对激光散射影响呈负相关关系、区域浓度对激光散射影响呈正相关关系，ε为激光散射影响权重，取值范围为[0,0.58]。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种水体中内分泌干扰物风险的评价方法，其特征在于：对激光散射影响系数、雾化影响评估系数进行相关性分析，生成内分泌干扰物检测评估系数nfx，所依据的公式为

10.一种水体中内分泌干扰物风险的评价装置，用于执行权利要求1-8所述的一种水体中内分泌干扰物风险的评价方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提供一种水体中内分泌干扰物风险的评价方法和装置，涉及内分泌干扰物技术领域，包括：采集参数、建立模型、分析参数、拟合生成内分泌干扰物检测评估系数、比对并判断检测结果是否准确，本发明首次对水蒸气浓度、激光散射、检测区域能见度、区域浓度、火焰温度、喷射速率这些会影响检测结果的精确性的数值进行分析，通过设置第一采集模块、第二采集模块、第三采集模块采集相关参数，并建立检测分析模型，通过第一分析模块、第二分析模块、第三分析模块对相关参数进行相关性分析，生成内分泌干扰物检测评估系数，通过与评估阈值进行比对，输出对应的检测准确等级，辅助工作人员判断检测结果是否可信。

技术研发人员：尹翠琴,李家胜,黄健,朱波,彭尧,王凌峰,张华,罗涛,张勇,金震,余丽
受保护的技术使用者：合肥供水集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5