[发明专利]一种基于鱼类心电指标的水质评价方法、系统

说明书

本发明涉及一种基于鱼类心电指标的水质评价方法和系统，方法包括在多个实验水源中分别放置不同浓度的镉威胁源；提取鱼类生物在所述不同浓度镉威胁源下的心电信号；提取不同浓度下心电信号的波峰振幅以及各个波峰之间的时间间隔；根据不同浓度镉威胁源下的QRS间期时长，制作浓度时长关系对应表；在待测水源中放入未知浓度的镉威胁源，将与上述鱼类生物同种的鱼类暴露在所述待测水源中，提取此时鱼类心电信号的QRS间期时长，通过查表获得待测水源的污染物浓度。

技术领域

本发明涉及一种基于鱼类心电指标的水质评价方法、系统。

背景技术

对环境中的水质进行评价是水环境治理中的重要基础性工作。通过对水质监测得到的数据进行合理科学的评价，才能制定科学有效的规划整治，采取有效合理的措施。因此水质评价的合理性是相当重要的。

目前，用来评价水质的方法有很多，在以往的水污染治理当中，人们一般采取的方法主要是理化监测值的监测方法，虽然能够合理有效的进行监测水质，但是在监测的过程之中，却会受到很多各方面因素的影响，这给水质监测工作带来了一定的困难。

为了能够准确监测水环境的水质状况，越来越多的研究者利用生物来评价和监测水质环境，大部分生物水质监测方法具有复杂、不易执行的特点，因此，有必要研究具有实用价值的生物水质监测方法。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种基于鱼类心电指标的水质评价方法，本方法利用鱼类生物在不同浓度镉威胁源下的心电信号反应，反向评价出水源的污染物浓度，方法具有普适性，可以广泛应用于水质镉污染物的评价。

本发明的技术方案为：

基于鱼类心电指标的水质评价方法，包括：

在多个实验水源中分别放置不同浓度的镉威胁源；

提取鱼类生物在所述不同浓度镉威胁源下的心电信号；

提取不同浓度下心电信号的波峰振幅以及各个波峰之间的时间间隔，所述波峰峰值包括P波振幅、Q波振幅、R波振幅、S波振幅、T波振幅，所述各个波峰之间的时间间隔包括PR波间期时长、QRS间期时长、ST波间期时长以及QT波间期时长；

根据不同浓度镉威胁源下的QRS间期时长，制作浓度时长关系对应表；

在待测水源中放入未知浓度的镉威胁源，将与上述鱼类生物同种的鱼类暴露在所述待测水源中，提取此时鱼类心电信号的QRS间期时长，通过查表获得待测水源的污染物浓度。

进一步的，可以对所述心电信号进行小波去噪处理，小波基可以选用sym4，层数根据信号的去噪效果进行调整。

进一步的，采用基于Matlab的组织映射原理分析所述心电信号，对所述心电信号的波峰振幅以及各个波峰之间的时间间隔进行聚类分析，得到不同浓度镉威胁源下的各个峰值变化情况和各个时间间隔的变化情况。

进一步的，将不同浓度镉威胁源下的各个峰值变化情况、各个时间间隔的变化情况与镉威胁源浓度的变化情况做对比，挑选与所述镉威胁源浓度变化趋势一致的QRS间期时长。

具体采集过程中，每隔固定时间间隔提取鱼类生物在所述不同浓度镉威胁源下的心电信号，对同一浓度镉威胁源下的不同时刻提取的P波振幅、Q波振幅、R波振幅、S波振幅、T波振幅、PR波间期时长、QRS间期时长、ST波间期时长以及QT波间期时长进行平均，得到不同浓度镉威胁源下的心电信号平均值。

本发明又提出了一种基于鱼类心电指标的水质评价系统，包括：

试验平台，用于放置多个实验水源和待测水源，每个实验水源中放置鱼类生物，每个实验水源中的镉威胁源浓度为已知且不同，待测水源中的镉威胁源浓度未知；