一种壬基酚污染物监测方法及系统

本发明涉及污染物监测，尤其涉及一种壬基酚污染物监测方法及系统。

背景技术：

1、壬基酚是一种重要的精细化工原料和中间体，外观在常温下为无色或淡黄色液体，略带苯酚气味，不溶于水，溶于丙酮，壬基酚主要用于生产表面活性剂、也用于抗氧剂、纺织印染助剂、润滑油添加剂、农药乳化剂、树脂改性剂、树脂及橡胶稳定剂等领域，但是壬基酚属有机污染物，如果排放不合理，会对环境造成破坏，而且人体接触后，会对人体产生危害。2022年12月发布《重点管控新污染物清单(2023年版)》，将壬基酚列入“新污染物”监管名单，因此需要对排放壬基酚的区域进行污染物的监测。

2、壬基酚并不是单一化合物，而是苯酚对位被壬基取代的一类同分异构体混合物的总称，理论上共有211种同系物，而工业品壬基酚报道的异构体多达上百种(主要为4-壬基酚单体)。不同壬基酚单体的理化性质、环境行为及雌激素效应均有明显差异。现有的壬基酚污染物监测方法主要是通过一维色谱分析法对污染物进行分析，检测出样品中壬基酚的含量，进而完成对排放区域的壬基酚污染物的监测，根据监测结果做出相应的预防措施和防护措施等，但是该方法中，化学和物理性质相似的物质会存对监测的结果造成影响，进而降低了壬基酚污染物监测的准确性，因此需要一种能够提高壬基酚污染物监测的准确性的方法。

技术实现思路

1、本发明提供一种壬基酚污染物监测方法及系统，其主要目的在于提高壬基酚污染物监测的准确性。

2、为实现上述目的，本发明提供的一种壬基酚污染物监测方法，包括：

3、获取待检测的采集样品和检测区域，对所述采集样品进行成分检测，得到污染成分，根据所述污染成分，确定所述采集样品中的壬基酚组分；

4、对所述壬基酚组分进行分离富集处理，并通过二维色谱质谱分析法进行定性定量分析，得到目标壬基酚组分，计算所述目标壬基酚组分中壬基酚的浓度，得到壬基酚浓度；

5、根据所述壬基酚浓度，计算所述检测区域中的壬基酚衰减率，提取所述目标壬基酚组分中的壬基酚属性参数；

6、结合所述壬基酚属性参数和所述壬基酚衰减率，通过下述公式计算所述检测区域中的壬基酚潜在暴露剂量；

7、

8、其中，k表示检测区域中的壬基酚潜在暴露剂量，q表示检测区域中的壬基酚衰减率，ic表示检测区域中的介质外表面附着的壬基酚含量，lf表示壬基酚的暴露频率，tb表示壬基酚的暴露时长，p表示壬基酚属性参数对应的线性值，w表示生物体的质量，ta表示壬基酚对检测区域内的生物产生作用的时间；

9、提取所述检测区域的环境参数，根据所述壬基酚潜在暴露剂量和所述环境参数，计算所述检测区域的健康风险系数，根据所述健康风险系数和所述壬基酚衰减率，生成所述检测区域的污染监测报告。

10、可选地，所述对所述采集样品进行成分检测，得到污染成分，包括：

11、对所述采集样品进行有机质去除，得到目标污染物；

12、对所述目标污染物进行表征提取，得到污染物表征；

13、利用预设的成分分析法对所述目标污染物进行成分分析，得到分析成分；

14、结合所述污染物表征和所述分析成分，得到所述目标污染物的污染成分。

15、可选地，所述根据所述污染成分，确定所述采集样品中的壬基酚组分，包括：

16、识别所述污染成分中每个成分对应的化学名称，根据所述化学名称，确定所述污染成分中每个成分对应的成分化学结构式；

17、查询所述采集样品中壬基酚对应的结构式，得到壬基酚结构式，获取所述壬基酚对应的同分异构体，得到壬基酚异构体；

18、根据所述壬基酚结构式和所述壬基酚异构体，从所述成分化学结构式中提取包含所述壬基酚的结构式，得到目标结构式；

19、根据所述目标结构式和所述化学名称，确定所述采集样品中的壬基酚组分。

20、可选地，所述对所述壬基酚组分进行分离富集处理，并通过二维色谱质谱分析法进行定性定量分析，得到目标壬基酚组分，包括：

21、查询所述采集样品分离富集处理时对应的固相萃取柱；

22、根据预设的不同壬基酚异构体理化性质，对所述固相萃取柱进行筛选，得到目标固相萃取柱；

23、利用所述目标固相萃取柱对所述壬基酚组分进行分离富集处理，得到高纯度壬基酚组分；

24、对所述高纯度壬基酚组分通过二维色谱质谱分析法进行定性定量分析，得到目标壬基酚组分。

25、可选地，计算所述目标壬基酚组分中壬基酚的浓度，得到壬基酚浓度，包括：

26、通过下述公式计算所述目标壬基酚组分中壬基酚的浓度：

27、

28、其中，cnpi表示目标壬基酚组分中壬基酚的浓度，bnpi表示壬基酚的同分异构体对应的基峰峰面积，cbd表示目标壬基酚组分的总质量，α表示校正系数，bsi表示所有壬基酚的基峰峰面积。

29、可选地，所述根据所述壬基酚浓度，计算所述检测区域中的壬基酚衰减率，包括：

30、计量所述壬基酚在所述检测区域的附着周期和壬基酚初始浓度；

31、根据所述附着周期和所述壬基酚浓度，计算所述壬基酚在所述检测区域的半衰率，得到壬基酚半衰率；

32、根据所述壬基酚半衰率和所述壬基酚初始浓度，计算所述检测区域中的壬基酚衰减率。

33、可选地，所述根据所述壬基酚半衰率和所述壬基酚初始浓度，计算所述检测区域中的壬基酚衰减率，包括：

34、通过下述公式计算所述检测区域中的壬基酚衰减率：

35、

36、其中，q表示检测区域中的壬基酚衰减率，hi表示壬基酚初始浓度中的壬基酚含量，hp表示检测区域中所有生物的壬基酚含量，hs表示检测区域中的生物表面的壬基酚含量，s表示壬基酚半衰率。

37、可选地，所述根据所述锐化投影，所述提取所述目标壬基酚组分中的壬基酚属性参数，包括：

38、提取所述目标壬基酚组分对应的物理属性参数和化学属性参数，对所述物理属性参数和所述化学属性参数进行特征提取，得到第一特征属性参数和第二特征属性参数；

39、分别计算所述第一特征属性参数和所述第二特征属性参数中每个参数的权重，得到参数权重值；

40、根据所述参数权重值，对所述第一特征属性参数和所述第二特征属性参数进行筛选，得到第一目标属性参数和第二目标属性参数；

41、对所述第一目标属性参数和所述第二目标属性参数进行参数合并，得到所述目标壬基酚组分中的壬基酚属性参数。

42、可选地，所述根据所述壬基酚潜在暴露剂量和所述环境参数，计算所述检测区域的健康风险系数，包括：

43、通过下述公式计算所述检测区域的健康风险系数：

44、

45、其中，y表示检测区域的健康风险系数，k表示壬基酚潜在暴露剂量，nl表示环境参数对应的向量值，rfd表示生物摄入壬基酚的参考剂量。

46、一种壬基酚污染物监测系统，其特征在于，所述系统包括：

47、样品分析模块，用于获取待检测的采集样品和检测区域，对所述采集样品进行成分检测，得到污染成分，根据所述污染成分，确定所述采集样品中的壬基酚组分；

48、浓度计算模块，用于对所述壬基酚组分进行分离富集处理，通过二维色谱质谱分析法进行定性定量分析，得到目标壬基酚组分，计算所述目标壬基酚组分中壬基酚的浓度，得到壬基酚浓度；

49、参数提取模块，用于根据所述壬基酚浓度，计算所述检测区域中的壬基酚衰减率，提取所述目标壬基酚组分中的壬基酚属性参数；

50、潜在暴露剂量计算模块，用于结合所述壬基酚属性参数和所述壬基酚衰减率，通过下述公式计算所述检测区域中的壬基酚潜在暴露剂量；

51、

52、其中，k表示检测区域中的壬基酚潜在暴露剂量，q表示检测区域中的壬基酚衰减率，ic表示检测区域中的介质外表面附着的壬基酚含量，lf表示壬基酚的暴露频率，tb表示壬基酚的暴露时长，p表示壬基酚属性参数对应的线性值，w表示生物体的质量，ta表示壬基酚对检测区域内的生物产生作用的时间；

53、报告生成模块，用于提取所述检测区域的环境参数，根据所述壬基酚潜在暴露剂量和所述环境参数，计算所述检测区域的健康风险系数，根据所述健康风险系数和所述壬基酚衰减率，生成所述检测区域的污染监测报告。

54、本发明通过获取待检测的采集样品和检测区域，对所述采集样品进行成分检测，可以了解所述采集样品中的具体成分，以便于后续可以准确的确定所述采集样品中的壬基酚组分，本发明通过对所述壬基酚组分进行分离富集处理，可以将所述壬基酚组分中干扰物质去除并提高壬基酚纯度，以便于后续计算壬基酚的浓度，本发明通过根据所述壬基酚浓度，计算所述检测区域中的壬基酚衰减率，可以了解所述检测区域中的壬基酚的衰减快慢，以便于后续生成所述检测区域的污染监测报告，其中，本发明通过结合所述壬基酚属性参数和所述壬基酚衰减率，计算所述检测区域中的壬基酚潜在暴露剂量，可以得到所述检测区域中壬基酚潜在于生物体中的含量，提高壬基酚污染物监测的准确性。因此，本发明实施例提供的一种壬基酚污染物监测方法及系统，本发明通过提取所述检测区域的环境参数，根据所述壬基酚潜在暴露剂量和所述环境参数，计算所述检测区域的健康风险系数，可以得到所述检测区域的壬基酚对生物的健康造成影响的程度，以便于后续可以做出相应的措施，能够提高壬基酚污染物监测的准确性。