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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及环境质量评价,具体而言,涉及一种基于定量评价新污染物修复功能的湿地植物优选方法。
技术介绍
1、新污染物指近期被发现或关注,对人体健康和生态环境存在潜在危害,尚未纳入管理名单或者现有的管理措施不足以有效防控其风险的污染物。因工业与医药行业需求,新污染物爆发增长并频繁出现在各类地表水体,对生态环境与人类健康风险较高。污水处理厂是阻隔污染物进入地表水环境的最后屏障,污水处理厂现有工艺对传统污染物的处理效能大幅提升,但仍缺乏针对新污染物的处理工序,尾水已成为新污染物进入城市水环境的主要排放点源。
2、针对尾水进行的湿地深度处理已成为达标提质的标配,湿地原位修复技术因其绿色生态、低成本、可持续发挥作用等优势受到推崇,其污染水体的修复效果已被广泛认可,作为湿地工程主体的植物作用主要为储存营养物质、过滤作用、根系泌氧作用、作为微生物附着基质以及景观作用,湿地植物选择一直以本地适种、抗逆性强、具有净化能力、根系发达、生长旺盛以及有一定的经济价值为定性原则,目前植物修复效果评价均是满足某一性能下的特定指标效果,如减污效能中的去除率、适应性能中的生物量,评价指标缺乏典型性、系统性、综合性,评价方法缺乏定量性,修复植物材料筛选依据不明确和不成体系。湿地植物是湿地技术应用的主体,亟需一种定量评价新污染物修复功能的湿地植物优选方法。
3、现有技术中,中国专利cn116081820a公开了一种经济型净水植物的配置方法,包括:根据河流沿岸环境、污染水体的污染物种类和含量、净水植物的营养特点、净水植物对污染物的作用特点,运用
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种基于定量评价新污染物修复功能的湿地植物优选方法,通过湿地植物关于新污染物修复功能的评价体系及评价体系中的关键评价组分,结合基于主成分分析的隶属函数值法,对植物进行评分并优选,解决现有的新污染物修复的湿地植物优选方法中修复植物材料筛选依据不明确和不成体系的技术问题,可以实现筛选方法的定量化、具体化与可预测化,而筛选思路可推广至各类环境介质植物修复技术,兼顾生态效益和经济效益,提高了修复新污染物的湿地植物的优选效率。
2、第一方面,本申请提供了一种基于定量评价新污染物修复功能的湿地植物优选方法,应用于湿地植物关于新污染物修复功能的评价体系以对用于水体新污染物修复的湿地植物进行优选;所述评价体系以水体新污染物植物修复技术的综合效益为目标层;所述评价体系包括多个准则层,每个所述准则层包括多个指标层,每个所述指标层包括多个组分层;所述指标层为对应所述准则层的评价基数,所述组分层为对应所述指标层的评价基数;
3、所述基于定量评价新污染物修复功能的湿地植物优选方法包括步骤:
4、从所述评价体系中确定至少一个所述准则层为目标准则层,并获取多个待选湿地植物对应于所述目标准则层对应的指标层的各组分层的各项数据信息;
5、从所述目标准则层的组分层中筛选出关键评价组分;
6、通过基于主成分分析的隶属函数值法,根据所述关键评价组分,结合所述各项数据信息,计算得到各所述待选湿地植物的综合评分值;
7、根据各所述待选湿地植物的综合评分值,从各所述待选湿地植物中选取水体新污染物的修复植物。
8、本申请提供的基于定量评价新污染物修复功能的湿地植物优选方法可以实现对用于修复新污染物的湿地植物进行优选,通过湿地植物关于新污染物修复功能的评价体系及评价体系中的关键评价组分,结合基于主成分分析的隶属函数值法,对植物进行评分并优选,解决现有的新污染物修复的湿地植物优选方法中修复植物材料筛选依据不明确和不成体系的技术问题,可以实现筛选方法的定量化、具体化与可预测化,而筛选思路可推广至各类环境介质植物修复技术,兼顾生态效益和经济效益,提高了修复新污染物的湿地植物的优选效率。
9、可选地,所述评价体系的准则层包括减污效能、适应性能、风险评估和经济投入。
10、可选地,所述减污效能对应的所述指标层包括去除比例、去除负荷、富集能力和富集因子;所述适应性能对应的所述指标层包括植株长势、光合作用、蒸腾作用和根系功能;所述风险评估对应的所述指标层包括释放风险、减毒潜力和生物效应;所述经济投入对应的所述指标层包括种植类型、种植密度和维护管理。
11、可选地,所述去除比例对应的组分层包括单一物质浓度去除率、单类物质浓度去除率和总物质浓度去除率;所述去除负荷对应的组分层包括单一物质去除总量、单类物质去除总量和总物质去除总量;所述富集能力对应的组分层包括根系污染物富集浓度、茎叶污染物富集浓度和全株污染物富集浓度;所述富集因子对应的组分层包括根系污染物富集系数、茎叶污染物富集系数和全株污染物富集系数;所述蒸腾作用对应的组分层包括叶片面积、植株覆盖面积、蒸腾速率和气孔导度;所述植株长势对应的组分层包括生物量、株高、根长和根数;所述光合作用对应的组分层包括叶片面积、叶片数、光合速率和电子传递效率;所述根系功能对应的组分层包括新根比例、根系活力、根系孔隙度和根系泌氧;所述释放风险对应的组分层包括单一物质排放的生态风险等级、单类物质排放的生态风险等级和总物质排放的生态风险等级;所述减毒潜力对应的组分层包括单一物质代谢物的排放率、单类物质代谢物的排放率、总物质代谢物的排放率;所述生物效应对应的组分层包括对根际微生物生物量的抑制率、根际微生物活性的抑制率和根际微生物多样性的抑制率;所述种植类型对应的组分层包括单一植物的购买价格和组合植物的购买价格;所述种植密度对应的组分层包括单一植物的种植数量和组合植物的种植数量;所述维护管理对应的组分层包括植物年收割的频率、植物年换种的频率和植物年补种的频率。
12、可选地,从所述评价体系中确定至少一个所述准则层为目标准则层,包括:
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1.一种基于定量评价新污染物修复功能的湿地植物优选方法,其特征在于,应用于湿地植物关于新污染物修复功能的评价体系以对用于水体新污染物修复的湿地植物进行优选;所述评价体系以水体新污染物植物修复技术的综合效益为目标层;所述评价体系包括多个准则层,每个所述准则层包括多个指标层,每个所述指标层包括多个组分层;所述指标层为对应所述准则层的评价基数,所述组分层为对应所述指标层的评价基数;
2.根据权利要求1所述的基于定量评价新污染物修复功能的湿地植物优选方法,其特征在于,所述评价体系的准则层包括减污效能、适应性能、风险评估和经济投入。
3.根据权利要求2所述的基于定量评价新污染物修复功能的湿地植物优选方法,其特征在于,所述减污效能对应的所述指标层包括去除比例、去除负荷、富集能力和富集因子;所述适应性能对应的所述指标层包括蒸腾作用、植株长势、光合作用和根系功能;所述风险评估对应的所述指标层包括释放风险、减毒潜力和生物效应;所述经济投入对应的所述指标层包括种植类型、种植密度和维护管理。
4.根据权利要求3所述的基于定量评价新污染物修复功能的湿地植物优选方法,其
5.根据权利要求2所述的基于定量评价新污染物修复功能的湿地植物优选方法,其特征在于,从所述评价体系中确定至少一个所述准则层为目标准则层,包括:
6.根据权利要求3所述的基于定量评价新污染物修复功能的湿地植物优选方法,其特征在于,从所述目标准则层的组分层中筛选出关键评价组分,包括:
7.根据权利要求1所述的基于定量评价新污染物修复功能的湿地植物优选方法,其特征在于,从所述目标准则层的组分层中筛选出关键评价组分之后,还包括:
8.根据权利要求1所述的基于定量评价新污染物修复功能的湿地植物优选方法,其特征在于,所述综合评分值的计算方式包括组合准则层的综合评分值的计算方式;当使用所述组合准则层的综合评分值的计算方式时,通过基于主成分分析的隶属函数值法,根据所述关键评价组分,结合所述各项数据信息,计算得到各所述待选湿地植物的综合评分值,包括:
9.根据权利要求8所述的基于定量评价新污染物修复功能的湿地植物优选方法,其特征在于,所述综合评分值的计算公式具体为:
10.根据权利要求8所述的基于定量评价新污染物修复功能的湿地植物优选方法,其特征在于,所述综合评分值的计算方式包括综合单一准则层的准则评分值的计算方式;当使用所述综合单一准则层的准则评分值的计算方式时,通过基于主成分分析的隶属函数值法,根据所述关键评价组分,结合所述各项数据信息,计算得到各所述待选湿地植物的综合评分值,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种基于定量评价新污染物修复功能的湿地植物优选方法,其特征在于,应用于湿地植物关于新污染物修复功能的评价体系以对用于水体新污染物修复的湿地植物进行优选;所述评价体系以水体新污染物植物修复技术的综合效益为目标层;所述评价体系包括多个准则层,每个所述准则层包括多个指标层,每个所述指标层包括多个组分层;所述指标层为对应所述准则层的评价基数,所述组分层为对应所述指标层的评价基数;
2.根据权利要求1所述的基于定量评价新污染物修复功能的湿地植物优选方法,其特征在于,所述评价体系的准则层包括减污效能、适应性能、风险评估和经济投入。
3.根据权利要求2所述的基于定量评价新污染物修复功能的湿地植物优选方法,其特征在于,所述减污效能对应的所述指标层包括去除比例、去除负荷、富集能力和富集因子;所述适应性能对应的所述指标层包括蒸腾作用、植株长势、光合作用和根系功能;所述风险评估对应的所述指标层包括释放风险、减毒潜力和生物效应;所述经济投入对应的所述指标层包括种植类型、种植密度和维护管理。
4.根据权利要求3所述的基于定量评价新污染物修复功能的湿地植物优选方法,其特征在于,所述去除比例对应的组分层包括单一物质浓度去除率、单类物质浓度去除率和总物质浓度去除率;所述去除负荷对应的组分层包括单一物质去除总量、单类物质去除总量和总物质去除总量;所述富集能力对应的组分层包括根系污染物富集浓度、茎叶污染物富集浓度和全株污染物富集浓度;所述富集因子对应的组分层包括根系污染物富集系数、茎叶污染物富集系数和全株污染物富集系数;所述蒸腾作用对应的组分层包括叶片面积、植株覆盖面积、蒸腾速率和气孔导度;所述植株长势对应的组分层包括生物量、株高、根长和根数;所述光合作用对应的组分层包括叶片面积、叶片数、光合速率和电子传递效率;所述根系功能对应的组分层包括新根比例、根系活力、根系孔隙度和根系泌氧;所述释放风险对应的组分层包括单一物质排放的生态风险等级、单类物质排放的生态风险等级和总物质排...
【专利技术属性】
技术研发人员:邰义萍,彭雁琴,阮伟峰,黄杰,杨扬,戴玉女,陶然,张晓萌,
申请(专利权)人:暨南大学,
类型:发明
国别省市:
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