[发明专利]一种混合型稀土矿区水环境质量预警技术在审

专利信息
申请号: 201510955132.4 申请日: 2015-12-17
公开(公告)号: CN105574342A 公开(公告)日: 2016-05-11
发明(设计)人: 孙福红;吴丰昌;廖海清;钟晔;穆云松;郭飞;苏海磊 申请(专利权)人: 中国环境科学研究院
主分类号: G06F19/00 分类号: G06F19/00
代理公司: 北京方圆嘉禾知识产权代理有限公司 11385 代理人: 董芙蓉
地址: 100012 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 混合 稀土 矿区 水环境 质量 预警 技术
【说明书】:

技术领域

本发明属于预警技术领域,尤其涉及一种混合型稀土矿区水环境质 量预警技术。

背景技术

水环境质量预警是依据一定时期内的水质监测数据,对水质状况进 行模拟、分析和评价,对其未来的发展趋势作出准确判断,确定水质状 况、变化趋势及速度,在污染事故发生前适时给出水质恶化信息,及时 预测预报水质异常的时空范围和超标程度,确定危害等级,供环境管理 和决策部门及时做出应对和处置措施,避免发生严重水质污染事故,确 保水质安全。目前,我国针对饮用水系统、水库、江河、湖泊等水体已 经开展了水环境安全预警系统的研究。

稀土是极为珍贵的战略资源,我国稀土资源相对丰富,储量占全球 36%,产量占世界97%,其中内蒙古包头白云鄂博混合型稀土矿的产量约 为全国总产量的50%,我国稀土产业规模正不断扩大。目前,稀土开发与 生产过程带来的环境污染问题日益突出。稀土开发与生产过程中产生的 废水主要包括矿坑水、选矿、冶炼废水及尾矿池水等,如氯铵废水、硫 酸废水、碱性废水、盐酸废水、氯化钠废水和喷淋废水等。尾砂、稀土 矿山浸矿废液、选矿废水多数未经处理直接排放,导致矿区周边地表水 体受到严重污染,而且由于废水入渗,也使地下水受到污染,甚至造成 大面积农作物绝收、村民饮用水和灌溉用水困难。此外,数量众多的小 型稀土开发企业由于没有排石场和尾矿库,废石和尾砂随意排放,堆积 如山的尾矿废渣随着雨水冲刷,大量的伴生重金属污染物,特别是一些 放射性污染物成为当地水环境质量安全的重大隐患。

稀土开发与生产过程中排放的污水不同于一般性工业污水,具有排 放量大、持续时间长、含盐量高、酸性极强、放射性污染强,具有较强 的潜在生态与健康风险。因此,亟需针对稀土开发与生产区域研发水环 境质量预警技术,依据污染物的监测数据,实时预报该地区水环境质量 变化情况,及时向政府和公众发布预警信息,采取及时有效的控制措施。 我国国家环境保护部正积极敦促开展稀土矿区水环境质量预警技术的研 发,要求构建稀土矿区水环境质量预警技术框架体系。

我国目前已经研发的水体预警系统都是针对饮用水系统或饮用水源 地周边区域内的水环境安全预警系统的搭建,而对于具体的预测预警技 术的实施,特别是混合型稀土矿区水环境质量预警技术实施的文献报道 还尚未见,也没有相关的专利技术。

发明内容

针对上述问题,本发明的目的旨在提供一种简便易行,针对性强, 适用性强的混合型稀土矿区水环境质量预警技术。

为此,本发明采用以下技术方案:一种混合型稀土矿区水环境质量 预警技术,其特征是,

包括以下步骤:

步骤1:筛选混合型稀土矿区水环境质量预警指标,综合考虑稀土开 发、生产、排放、尾矿丢弃各个产污环节的污染特征,最终确定三个预 警指标:氟化物、氨氮和放射性元素钍。

步骤2:利用预警指标的实测浓度数据序列建立污染物浓度扩散和迁 移模型,模拟矿区周边水体的污染物浓度分布及其变化情况。

具体操作如下:

1)、搜集整理3个预警指标的实际监测浓度;

2)、对原始监测数据序列进行初始处理,包括初值化、均值化、区 间值化;

3)、建立原始序列;

4)、建立模拟模型,采用非等间距数据序列灰色建模法对混合型稀 土矿区水质进行预测;

5)、模型精度检验,采用残差检验、后验差检验及关联度检验等进 行模型精度验证,精度分为好、合格、勉强和不合格四类;当精度检验 不合格时,进行残差修正;当精度检验达到合格标准后,进行下一步工 作;

6)、建立预测模型,预测预警指标污染物浓度发展趋势,给出预测 值并进行评价;

步骤3:依据水环境质量标准与稀土工业污染物排放标准确定预警警 限分级及各级警限的标准值。

具体操作如下:

1)、预警警限的确定:依据污染事件即将造成的危害、发展趋势和 事态的紧迫性,由低到高划分为1-5个等级,即:无警、轻警、中警、重 警、巨警。根据事态的发展情况和采取措施的效果,预警可以升级、降 级。

2)、警限标准值的确定:依据《地表水环境质量标准GB3838-2002》、 《生活饮用水卫生标准GB5749-2006》和《稀土工业污染物排放标准GB 26451-2011》综合考虑后设定各预警指标对应的不同级别警限标准值。

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