[发明专利]陆地农产品产地高风险区域识别方法及差异化处理方法有效
申请号: | 202010068932.5 | 申请日: | 2020-01-21 |
公开(公告)号: | CN111257250B | 公开(公告)日: | 2021-06-08 |
发明(设计)人: | 王凌;郜允兵;张国印;毛雪飞;韩平;刘孟朝;孙世友;茹淑华;王占武;胡栋 | 申请(专利权)人: | 河北省农林科学院农业资源环境研究所 |
主分类号: | G01N21/31 | 分类号: | G01N21/31;G06Q50/02 |
代理公司: | 河北冀华知识产权代理有限公司 13151 | 代理人: | 李瑞妍 |
地址: | 050051 河北省石*** | 国省代码: | 河北;13 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 陆地 农产品 产地 风险 区域 识别 方法 异化 处理 | ||
1.陆地农产品产地高风险区域识别及差异化处理方法,其特征在于:该方法基于多变量因素的组合化交叉解析得到用于陆地农产品产地高风险区域识别的基础数据参数,并对所述多变量因素数据参数运用地理信息系统手段进行差异化多图层叠加分析,实现对于农产品产区内高风险区域的快速、准确识别;所述多变量因素包括:区域内污染物来源分布因素、区域内地貌及水系分布土壤类型因素、区域内敏感人群因素、区域内土壤质地类型和土体垂直构型因素、区域内种植物品种和分布因素、区域内土地利用类型因素以及区域内人口密度因素的组合;
对于所述区域内污染物来源分布因素的解析方法为:
①多来源大数据整合分析:针对目标区域,通过政府部门搜集排污许可、企业名单抓取污染场地位置、污染物的属性以及污染物高浓度排放时间,以及网络抓取重大新闻事件、社会经济现状及发展趋势数据、中外数据库文献检索多来源的大数据分落在同一张该区域的地理信息分布图中;
②污染源空间溯源分析:在样点分布均衡性检测与均衡化处理方法下,进行均匀采样、目的性采样以及便捷性快速原位检验;并针对不同污染物对当地环境的不同影响,对应后续污染物消减、被污染土壤修复或选择性利用方式的差异化处理;
步骤②中,对所采集的土壤样品采用土壤速效养分快速检测分光仪,进行硝态氮、铵态氮、水溶性磷和速效磷Olsen-P检测,20分钟内检测出结果;采用原位快速原子光谱检测仪对As、Hg、Pb、Cd、Cr进行现场30分钟快速检测;
步骤②中,对于高氮磷累积影响水体,地下水或地表水,造成水体富营养化,进行农业面源污染防控;对于被重金属污染的土壤中,轻度污染土壤进行土地分类利用,中重度污染土壤进行综合修复;
对于所述区域内种植物品种和分布因素的解析方法为:
①基于不同种植作物对污染物的富集系数不同,确定如下解析策略:以高风险的区域为修复目标,而不是以高浓度的区域为修复目标;不同作物对农产品产地的风险评估具有差异化特性,并对应差异化的区域风险控制手段,据此进行不同种植结构的调整,而非把所有成片或高浓度的污染土壤全部清除干净,避免超高的时间和人力财力物力成本;在明晰何种类型农作物对何种重金属元素的富集能力强或弱的基础上,判断通过农产品摄入各种重金属元素风险的分布;进而根据不同作物对重金属元素的吸收累积特征和土壤重金属的空间含量分布选择适宜的种植区,规避农产品种植过程中的环境风险;
步骤①中,对于蔬菜Cd非致癌元素的高风险区,十字花科植物的大白菜易富集Cd,辣椒更容易富集Pb和Cd,西红柿、芹菜不易富集重金属,对应选择土壤中Pb、Cd含量较低的安全种植区域;致癌风险主要来源于As,在计算系数时As的系数进行高设定;根据不同作物对重金属元素的吸收累积特征和土壤重金属的空间含量分布,确定适宜的种植区以规避农产品种植过程中的环境风险;
②基于对农产品产地的高风险识别,对不同作物的种类通过计算而得之高风险的位置分布分析,为了控制钝化剂的施入量和施入成本,在作物生长关键期施入重金属钝化剂,通过遥感影像图识别坐果期、灌浆期及其他作物生长的关键时期,规避作物生长前期的低效钝化处理,选择在坐果期或灌浆期通过重金属钝化剂控制住重金属的活性;
对于所述区域内地貌及水系分布土壤类型因素的解析方法为:对区域内的地貌和水系分布进行分类分析,对于旱地、水浇地、水田、山地、林地不同类型地块,各有侧重进行不同元素的分布类型划分;
对于所述区域内土壤质地类型和土体垂直构型因素的解析方法为:对于不同土壤质地、类型和垂直土体构型所构成的农产品产地高风险分布进行划分,对不同质地类型的土壤对重金属的富集系数差异进行划分;
对于所述区域内敏感人群因素的解析方法为:
首先结合目的区域当地的产业发展规划、规模化畜禽养殖场、高投入高复种指数种植区、有色金属冶炼工矿企业区域内敏感排污因素分布区,把对应产生的排放污染物类型、每个源排放的强度和浓度排查清楚,并由此启示未来的土地利用类型分布和整个区域的设计规划;在解析过程中运用高效混合时-空检索技术降低大数据冗余,提高数据质量和可信度,提高数据挖掘分析效率和准确度,在此基础上,基于污染源头与敏感人群对农作物摄入的膳食结构、每天摄入的农产品种类、暴露途径类参数及多参数的交叉重叠,进一步叠加农业种植结构情况,分析目标区域内的敏感人群通过农产品重金属摄入、饮用水摄入、呼吸摄入、皮肤接触系列风险数据,所述敏感人群为老人和儿童。
2.根据权利要求1所述的陆地农产品产地高风险区域识别及差异化处理方法,其特征在于:所述地理信息系统手段包括ArcGIS、MapGIS。
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