一种基于稀土矿产区域的大气污染等级评估方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于稀土矿产区域的大气污染等级评估方法及装置，获取大气颗粒物样品中各个无机元素对应的无机元素质量，计算无机元素质量浓度；对无机元素进行分类，计算各类无机元素质量浓度，得到地壳类元素质量浓度、典型城市污染元素质量浓度、花岗岩成矿元素质量浓度；根据每个大气颗粒物的大气颗粒物粒径进行粒径区间分类，计算每个粒径区间中大气颗粒物数量在所有大气颗粒物数量中的占比，得到第一占比、第二占比和第三占比，根据各类无机元素质量浓度和大气颗粒物数量在每个粒径区间中的占比，计算每个子区域的大气污染值，并进行等级划分，确认每个子区域的大气污染等级。本发明专利技术能提高大气污染等级评估的准确性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于稀土矿产区域的大气污染等级评估方法及装置


[0001]本专利技术涉及环境保护
，特别是涉及一种基于稀土矿产区域的大气污染等级评估方法及装置。

技术介绍

[0002]在稀土矿产区域开发过程中，存在大规模的粉尘无组织排放的情况，容易对稀土矿产区域的大气污染造成严重影响，同时堆放的矿石、尾矿中的细小颗粒还会随着风发生漂浮，也会对大气造成污染，使得在稀土矿产区域环境的众多问题中，大气污染情况尤为突出；因此对稀土矿产区域环境开展科学、有效的大气污染等级的评估，既是矿山可持续发展的重要保障，又是对绿色矿山建设的推动。
[0003]现有在对稀土矿产区域环境进行大气污染等级评估时，普遍都是直接对稀土矿产区域中的空气漂浮物进行采样，测试空气漂浮物的浓度，基于空气漂浮物浓度直接评估出整个稀土矿产区域的大气污染等级；但由于稀土矿产区域中存在多个类型的区域，在不同类型区域中，其存在的大气污染可能不尽相同，且采用单一的空气漂浮物的浓度进行大气污染等级评估，评估方法较为单一，导致现有技术中对大气污染等级评估容易存在误差。

技术实现思路

[0004]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种基于稀土矿产区域的大气污染等级评估方法及装置，用以解决现有技术中存在的上述问题。本专利技术实施例基于多维度多特征数据对稀土矿产区域进行大气污染等级评估，能提高大气污染等级评估的准确性。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于稀土矿产区域的大气污染等级评估方法，包括：
[0006]将稀土矿产区域划分为多个子区域，采集每个子区域中的大气颗粒物样品，对所述大气颗粒物样品进行无机元素质量检测，得到各个无机元素对应的无机元素质量，并根据所述无机元素质量，计算无机元素质量浓度；
[0007]对各个无机元素进行分类，得到地壳类元素、典型城市污染元素和花岗岩成矿元素，并基于所述无机元素质量浓度，分别计算地壳类元素质量浓度、典型城市污染元素质量浓度和花岗岩成矿元素质量浓度；
[0008]获取含有大气颗粒物样品的第一图像，对所述第一图像进行边缘识别，得到每个大气颗粒物对应的大气颗粒物粒径；
[0009]根据所述大气颗粒物粒径对每个大气颗粒物进行粒径区间分类，计算第一粒径区间中第一大气颗粒物数量在所有大气颗粒物数量中的第一占比、第二粒径区间中第二大气颗粒物数量在所有大气颗粒物数量中的第二占比，以及第三粒径区间中第三颗粒物数量在所有大气颗粒物数量中的第三占比；
[0010]根据所述地壳类元素质量浓度、所述典型城市污染元素质量浓度、所述花岗岩成矿元素质量浓度、所述第一占比、所述第二占比和所述第三占比，计算每个子区域对应的大
气污染值，并对所述大气污染值进行等级划分，确认所述稀土矿产区域中每个子区域的大气污染等级。
[0011]本专利技术提供的一种基于稀土矿产区域的大气污染等级评估方法，还包括：
[0012]获取所有子区域对应的大气污染等级，根据所述大气污染等级对所述稀土矿产区域进行空间插值，得到所述稀土矿产区域的第一大气污染等级分布图。
[0013]在一种可能的实现方式中，根据所述无机元素质量，计算无机元素质量浓度，具体包括：
[0014]获取大气颗粒物样品的采样体积，根据所述采样体积，计算所述大气颗粒物样品的标况体积；
[0015]将所述无机元素质量和所述标况体积代入到预设的无机元素质量浓度计算公式中，计算得到各个无机元素对应的无机元素质量浓度；
[0016]其中，所述无机元素质量浓度计算公式，如下所示：
[0017]N
i
＝M
i
/V
标
；
[0018]V
标
＝V
实
*2.694*(101.325+P)/(273+C)；
[0019]式中，N
i
为无机元素i对应的无机元素质量浓度，M
i
为无机元素i对应的无机元素质量，V
标
为标况体积，V
实
为采样体积，P为采样时的实际大气压，C为采样时的环境温度。
[0020]在一种可能的实现方式中，对各个无机元素进行分类，具体包括：
[0021]设置地壳类元素集合、典型城市污染元素集合和花岗岩成矿元素集合；
[0022]获取所述大气颗粒物样品中的所有无机元素，从所述所有无机元素中任一选取第一无机元素，基于所述第一无机元素遍历所述地壳类元素集合、所述典型城市污染元素集合和所述花岗岩成矿元素集合，以使将所述第一无机元素分类到对应的元素集合中，直至所有无机元素分类完成。
[0023]在一种可能的实现方式中，对所述第一图像进行边缘识别，得到每个大气颗粒物对应的大气颗粒物粒径，具体包括：
[0024]对所述第一图像进行图像预处理，得到第二图像，其中，所述图像预处理包括图像灰度化处理、中值滤波处理、分段线性增强处理和二值化处理；
[0025]对所述第二图像进行边缘识别，得到所述第二图像中每个大气颗粒物的大气颗粒物面积，并基于所述大气颗粒物面积，得到每个大气颗粒物对应的大气颗粒物粒径。
[0026]在一种可能的实现方式中，根据所述大气颗粒物粒径对每个大气颗粒物进行粒径区间分类，具体包括：
[0027]设置第一粒径区间、第二粒径区间和第三粒径区间，其中，所述第一粒径区间为所述大气颗粒物粒径大于2.5μm，且所述大气颗粒物粒径小于或等于10μm的区间、所述第二粒径区间为所述大气颗粒物粒径大于10μm，且所述大气颗粒物粒径小于或等于40μm的区间，所述第三粒径区间为所述大气颗粒物粒径大于40μm，且所述大气颗粒物粒径小于或等于80μm的区间；
[0028]根据所述大气颗粒物粒径、所述第一粒径区间、所述第二粒径区间和所述第三粒径区间，对每个大气颗粒物进行粒径区间分类，得到每个大气颗粒物对应的粒径区间。
[0029]在一种可能的实现方式中，根据所述地壳类元素质量浓度、所述典型城市污染元素质量浓度、所述花岗岩成矿元素质量浓度、所述第一占比、所述第二占比和所述第三占
比，计算大气污染值，具体包括：
[0030]分别对所述地壳类元素质量浓度、所述典型城市污染元素质量浓度、所述花岗岩成矿元素质量浓度、所述第一占比、所述第二占比和所述第三占比设置权重值；
[0031]将所述权重值、所述地壳类元素质量浓度、所述典型城市污染元素质量浓度、所述花岗岩成矿元素质量浓度、所述第一占比、所述第二占比和所述第三占比代入预设的大气污染度计算公式中，计算得到大气污染值；其中，所述大气污染值计算公式，如下所示：
[0032][0033]式中，S为大气污染值，a1为地壳类元素质量浓度对应的第一权重值，a2为典型城市污染元素质量浓度对应的第二权重值，a3为花岗岩成矿元素质量浓度对应的第三权重值，b1为第一占比对应的第四权重值，b2为第二占比对应的第五权重值，b3为第三占比对应的第六权重值，W1为地壳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于稀土矿产区域的大气污染等级评估方法，其特征在于，包括：将稀土矿产区域划分为多个子区域，采集每个子区域中的大气颗粒物样品，对所述大气颗粒物样品进行无机元素质量检测，得到各个无机元素对应的无机元素质量，并根据所述无机元素质量，计算无机元素质量浓度；对各个无机元素进行分类，得到地壳类元素、典型城市污染元素和花岗岩成矿元素，并基于所述无机元素质量浓度，分别计算地壳类元素质量浓度、典型城市污染元素质量浓度和花岗岩成矿元素质量浓度；获取含有大气颗粒物样品的第一图像，对所述第一图像进行边缘识别，得到每个大气颗粒物对应的大气颗粒物粒径；根据所述大气颗粒物粒径对每个大气颗粒物进行粒径区间分类，计算第一粒径区间中第一大气颗粒物数量在所有大气颗粒物数量中的第一占比、第二粒径区间中第二大气颗粒物数量在所有大气颗粒物数量中的第二占比，以及第三粒径区间中第三颗粒物数量在所有大气颗粒物数量中的第三占比；根据所述地壳类元素质量浓度、所述典型城市污染元素质量浓度、所述花岗岩成矿元素质量浓度、所述第一占比、所述第二占比和所述第三占比，计算每个子区域对应的大气污染值，并对所述大气污染值进行等级划分，确认所述稀土矿产区域中每个子区域的大气污染等级。2.如权利要求1所述的一种基于稀土矿产区域的大气污染等级评估方法，其特征在于，还包括：获取所有子区域对应的大气污染等级，根据所述大气污染等级对所述稀土矿产区域进行空间插值，得到所述稀土矿产区域的第一大气污染等级分布图。3.如权利要求1所述的一种基于稀土矿产区域的大气污染等级评估方法，其特征在于，根据所述无机元素质量，计算无机元素质量浓度，具体包括：获取大气颗粒物样品的采样体积，根据所述采样体积，计算所述大气颗粒物样品的标况体积；将所述无机元素质量和所述标况体积代入到预设的无机元素质量浓度计算公式中，计算得到各个无机元素对应的无机元素质量浓度；其中，所述无机元素质量浓度计算公式，如下所示：N
i
＝M
i
/V
标
；V
标
＝V
实
*2.694，(101.325+P)/(273+C)；式中，N
i
为无机元素i对应的无机元素质量浓度，M
i
为无机元素i对应的无机元素质量，V
标
为标况体积，V
实
为采样体积，P为采样时的实际大气压，C为采样时的环境温度。4.如权利要求1所述的一种基于稀土矿产区域的大气污染等级评估方法，其特征在于，对各个无机元素进行分类，具体包括：设置地壳类元素集合、典型城市污染元素集合和花岗岩成矿元素集合；获取所述大气颗粒物样品中的所有无机元素，从所述所有无机元素中任一选取第一无机元素，基于所述第一无机元素遍历所述地壳类元素集合、所述典型城市污染元素集合和所述花岗岩成矿元素集合，以使将所述第一无机元素分类到对应的元素集合中，直至所有无机元素分类完成。
5.如权利要求1所述的一种基于稀土矿产区域的大气污染等级评估方法，其特征在于，对所述第一图像进行边缘识别，得到每个大气颗粒物对应的大气颗粒物粒径，具体包括：对所述第一图像进行图像预处理，得到第二图像，其中，所述图像预处理包括图像灰度化处理、中值滤波处理、分段线性增强处理和二值化处理；对所述第二图像进行边缘识别，得到所述第二图像中每个大气颗粒物的大气颗粒物面积，并基于所述大气颗粒物面积，得到每个大气颗粒物对应的大气颗粒物粒径。6.如权利要求1所述的一种基于稀土矿产区域的大气污染等级评估方法，其特征在于，根据所述大气颗粒物粒径对每个大气颗粒物进行粒径区间分类，具体包括：设置第一粒径区间、第二粒径区间和第三粒径区间，其中，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：于扬，黄凡，王登红，王伟，于沨，刘善宝，江彪，赵芝，王嘉玮，郭娜欣，
申请(专利权)人：中国地质科学院矿产资源研究所，
类型：发明
国别省市：