[发明专利]一种挥发性化学农药喷雾漂移污染检测系统

说明书

本发明提供的挥发性化学农药喷雾漂移污染检测方法及系统，在待测区域内搭建漂移气体取样器传感网络；控制每个气体取样器分节点，在航空施药作业进程中按预设采样周期采集各自所在位置的气体；基于气相色谱与触角电位联用的方式，对每个样品气体进行检测，以获取样品气体相关的气相色谱图和触角电位信号图；根据每个样品气体相关的气相色谱图和触角电位信号图和采样时间及位置信息，获取目标农药浓度随时间变化的分布图。本发明可以准确获取航空施药前后漂移风险区挥发性化学农药浓度的动态变化过程，具有信息丰富、精度高等优点，实现了挥发性农药喷雾漂移污染的准确评估，弥补了传统测量方式对挥发性化学农药气体漂移特性信息难以监测的缺点。

技术领域

本发明涉及农业信息技术领域，尤其涉及一种挥发性化学农药喷雾漂移污染检测方法及系统。

背景技术

航空施药能及时有效地预防病虫草灾害，因其作业效率高、灵活和防治效果好等优点，目前大范围面积应用农林植保领域。但由于空中作业条件和气流的影响，相对地面作业机具，航空施药更易产生农药漂移现象。漂移有飞行和蒸发两种形式，在航空施药过程中和作业后都会发生蒸发漂移，主要是受农药本身挥发性影响，高温干燥的环境条件也会增加农药雾滴的蒸发漂移；飞行漂移会顺风漂移几千米或更远，并且多数情况下两种漂移形式是同时或相继发生。漂移农药可使邻近敏感动植物受害，对施药区域及周边地区作物、水产、蜜蜂、桑蚕养殖及有益昆虫造成危害，同时漂移也会不可预知地漂到居民区域，对人体健康造成危害。

随着人们对生态环境的越来越重视，在追求航空施药高效性的同时将其安全性和环境污染问题纳入重点考虑范围，获取和分析雾滴的漂移信息成为评估航空施药作业有效区域和决策是否允许航空施药及处理纠纷的重要手段。

传统航空施药雾滴的漂移特性信息的获取方法，主要是：在试验场和缓冲区域的地面和空中布置聚乙烯线，并按照一定的行间距大量放置采样卡或水敏纸等进行药液雾滴或示踪剂的收集，再通过专业设备仪器(如荧光光度计)等对所收集的药液或示踪剂进行沉积量分析，从而确定药液雾滴的漂移距离和浓度。

该方法虽然简单有效，但对于空气中的残留挥发性化学农药却难以检测，并且仅针对更远的漂移风险区的农药漂移，该测量方式的精度不能满足检测需求，农药漂移对防治效果、养殖区和居民区的影响难以估量。

发明内容

针对现有技术在航空施药雾滴的漂移特性信息的获取中所存在的问题，本发明实施例提供一种挥发性化学农药喷雾漂移污染检测方法及系统。

本发明提供一种挥发性化学农药喷雾漂移污染检测方法，在待测区域内搭建漂移气体取样器传感网络；漂移气体取样器传感网络是由气体取样器控制终端与分布在待测区域内的多个气体取样器分节点通信连接构成的；利用所述气体取样器控制终端控制所述每个气体取样器分节点，在航空施药作业进程中按预设采样周期采集各自所在位置的气体，每次采集的气体作为一个样品气体独立存放；所述航空施药作业进程包括航空喷洒作业前、航空喷洒作业中和航空喷洒作业后；基于气相色谱与触角电位联用的方式，对每个所述样品气体进行检测，以获取每个样品气体相关的气相色谱图和触角电位信号图；根据每个所述样品气体相关的气相色谱图和触角电位信号图，以及每个所述样品气体的采样时间及位置信息，获取目标农药浓度随时间变化的分布图。

可选地，在每个气体取样器分节点采集一个样品气体之后，还包括：记录每个所述采样气体相关的采样时间及位置信息、采样流量信息和采样温度信息。

可选地，所述获取目标农药浓度随时间变化的分布图，包括：分析比对每个所述样品气体相关的所述气相色谱图和所述触角电位信号图，以确定每个所述样品气体的气体成分；计算每个所述样品气体相关的所述触角电位信号图中触角电位信号出现峰的谱段平均值；对所有样品气体相关的所述谱段平均值进行方差和显著性分析，并结合每个样品气体相关的采样时间及位置信息，获取触角电位信号分布图；将所述触角电位信号分布图输入至所述触角电位信号和应激响应源气体浓度关系模型，以获取由所述触角电位信号和应激响应源气体浓度关系模型输出的所述目标农药浓度随时间变化的分布图。