本發(fā)明屬于環(huán)境工程與數(shù)據(jù)處理的，特別是涉及一種污水尾水全氟辛烷磺酸年排放量預(yù)測方法、系統(tǒng)及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、城鎮(zhèn)污水處理廠現(xiàn)行污水處理工藝難以完全去除全氟及多氟烷基化合物，甚至由于前體物質(zhì)轉(zhuǎn)化、污泥反吸附作用、處理工藝限制及工業(yè)廢水的影響，會(huì)出現(xiàn)污水廠出水濃度高于進(jìn)水濃度。因此，城鎮(zhèn)污水處理廠尾水為城市受納水體全氟及多氟烷基化合物的潛在污染源。通過預(yù)測城鎮(zhèn)污水處理廠尾水全氟及多氟烷基化合物的年排放量，可以更準(zhǔn)確地分析其在自然環(huán)境中的分布和污染程度，從而采取針對性的管控措施，同時(shí)也有利于科學(xué)家和環(huán)境管理者了解全氟及多氟烷基化合物在生態(tài)系統(tǒng)中的遷移、轉(zhuǎn)化和生物累積過程，從而提出更有效的保護(hù)生態(tài)平衡和生物多樣性的技術(shù)方案。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，針對污水處理廠尾水污染物排放量的預(yù)測方法包括基于監(jiān)測和模型的預(yù)測方法、基于過程模擬的預(yù)測方法、基于排放因子和物料衡算的預(yù)測方法、基于環(huán)境暴露評估的預(yù)測方法及基于機(jī)器學(xué)習(xí)的預(yù)測方法，這些方法或需收集大量實(shí)驗(yàn)和監(jiān)測數(shù)據(jù)，或需對污水處理工藝充分熟悉，或需結(jié)合多種環(huán)境和人體健康變量分析，通常依賴大量數(shù)據(jù)資源，且可預(yù)測周期較短。而考慮到全氟及多氟烷基化合物的檢測難度較大，通常需采用高效液相色譜、氣相色譜、毛細(xì)管電泳等方法進(jìn)行檢測，對實(shí)驗(yàn)室環(huán)境要求較高，通常污水廠各工藝環(huán)節(jié)及尾水的監(jiān)測數(shù)據(jù)較缺失，因此較難通過傳統(tǒng)的預(yù)測方法進(jìn)行排放量預(yù)測，目前尚缺少依賴少量變量并進(jìn)行長期排放量預(yù)測的方法及系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種污水尾水全氟辛烷磺酸年排放量預(yù)測方法、系統(tǒng)及介質(zhì)，用于解決上述問題。

2、第一方面，本發(fā)明提供一種污水尾水全氟辛烷磺酸年排放量預(yù)測方法，所述方法包括以下步驟：

3、獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括城鎮(zhèn)居民污水處理廠尾水全氟辛烷磺酸監(jiān)測濃度以及城鎮(zhèn)居民污水處理廠的污水日處理能力數(shù)據(jù)；

4、基于所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算城鎮(zhèn)污水處理廠尾水全氟辛烷磺酸年度排放量；

5、基于所述城鎮(zhèn)污水處理廠尾水全氟辛烷磺酸年度排放量與目標(biāo)參數(shù)進(jìn)行多元相關(guān)性擬合得到擬合關(guān)系；

6、獲取目標(biāo)參數(shù)的預(yù)測數(shù)據(jù)，并結(jié)合所述擬合關(guān)系預(yù)測得到城鎮(zhèn)污水處理廠尾水全氟辛烷磺酸年排放量。

7、在本技術(shù)一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，具體包括：

8、基于預(yù)設(shè)條件采集城鎮(zhèn)居民污水處理廠尾水全氟辛烷磺酸監(jiān)測濃度，其中，所述預(yù)設(shè)條件至少包括年度以及城鎮(zhèn)；

9、基于所述預(yù)設(shè)條件中的城鎮(zhèn)采集城鎮(zhèn)居民污水處理廠的污水日處理能力數(shù)據(jù)；

10、基于城鎮(zhèn)居民污水處理廠尾水全氟辛烷磺酸監(jiān)測濃度以及城鎮(zhèn)居民污水處理廠的污水日處理能力數(shù)據(jù)得到所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

11、在本技術(shù)一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述方法還包括：對采集到的所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，具體包括剔除污水處理廠尾水濃度以及監(jiān)測異常值。

12、在本技術(shù)一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述基于所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算城鎮(zhèn)污水處理廠尾水全氟辛烷磺酸年度排放量，具體包括：

13、基于城鎮(zhèn)居民污水處理廠尾水全氟辛烷磺酸監(jiān)測濃度以及城鎮(zhèn)居民污水處理廠的污水日處理能力數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算得到所述城鎮(zhèn)污水處理廠尾水全氟辛烷磺酸年度排放量，公式如下：

14、

15、其中，dy為所述城鎮(zhèn)污水處理廠尾水全氟辛烷磺酸年度排放量，ci為所述城鎮(zhèn)居民污水處理廠尾水全氟辛烷磺酸監(jiān)測濃度，qi為所述城鎮(zhèn)居民污水處理廠的污水日處理能力數(shù)據(jù)，i表示污水處理廠數(shù)量。

16、在本技術(shù)一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式中，計(jì)算城鎮(zhèn)污水處理廠尾水全氟辛烷磺酸年度排放量，具體還包括：

17、計(jì)算得到城鎮(zhèn)污水處理廠尾水年度全氟辛烷磺酸均值；

18、基于所述預(yù)設(shè)條件采集城鎮(zhèn)污水日處理能力數(shù)據(jù)；

19、基于所述城鎮(zhèn)污水處理廠尾水年度全氟辛烷磺酸均值以及所述城鎮(zhèn)污水日處理能力數(shù)據(jù)計(jì)算得到所述城鎮(zhèn)污水處理廠尾水全氟辛烷磺酸年度排放量，公式如下：

20、

21、其中，dy為所述城鎮(zhèn)污水處理廠尾水全氟辛烷磺酸年度排放量，為所述城鎮(zhèn)污水處理廠尾水年度全氟辛烷磺酸均值，qy為所述城鎮(zhèn)污水日處理能力數(shù)據(jù)。

22、在本技術(shù)一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述基于所述城鎮(zhèn)污水處理廠尾水全氟辛烷磺酸年度排放量與目標(biāo)參數(shù)進(jìn)行多元相關(guān)性擬合得到擬合關(guān)系，具體包括：

23、基于所述預(yù)設(shè)條件采集目標(biāo)參數(shù)，其中，所述目標(biāo)參數(shù)至少包括城鎮(zhèn)常住人口、第二產(chǎn)業(yè)比重以及城鎮(zhèn)居民人均可支配收入；

24、基于預(yù)設(shè)的擬合公式將所述城鎮(zhèn)污水處理廠尾水全氟辛烷磺酸年排放量與所述目標(biāo)參數(shù)建立多元線性回歸擬合關(guān)系，公式如下：

25、

26、其中，dy為所述城鎮(zhèn)污水處理廠尾水全氟辛烷磺酸年度排放量，py為城鎮(zhèn)常住人口，iy為第二產(chǎn)業(yè)比重，sy為城鎮(zhèn)居民人均可支配收入，a、b、c、d、f、g、h為擬合參數(shù)因子。

27、在本技術(shù)一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述獲取目標(biāo)參數(shù)的預(yù)測數(shù)據(jù)，并結(jié)合所述擬合關(guān)系預(yù)測得到城鎮(zhèn)污水處理廠尾水全氟辛烷磺酸年排放量，具體包括：

28、獲取目標(biāo)參數(shù)的預(yù)測數(shù)據(jù)，其中，所述預(yù)測數(shù)據(jù)包括公布數(shù)據(jù)；

29、基于所述擬合關(guān)系結(jié)合所述公布數(shù)據(jù)計(jì)算得到所述城鎮(zhèn)污水處理廠尾水全氟辛烷磺酸年排放量。

30、第二方面，本發(fā)明提供一種污水尾水全氟辛烷磺酸年排放量預(yù)測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

31、獲取模塊，用于獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括城鎮(zhèn)居民污水處理廠尾水全氟辛烷磺酸監(jiān)測濃度以及城鎮(zhèn)居民污水處理廠的污水日處理能力數(shù)據(jù)；

32、計(jì)算模塊，用于基于所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算城鎮(zhèn)污水處理廠尾水全氟辛烷磺酸年度排放量；

33、擬合模塊，用于基于所述城鎮(zhèn)污水處理廠尾水全氟辛烷磺酸年度排放量與目標(biāo)參數(shù)進(jìn)行多元相關(guān)性擬合得到擬合關(guān)系；

34、預(yù)測模塊，用于獲取目標(biāo)參數(shù)的預(yù)測數(shù)據(jù)，并結(jié)合所述擬合關(guān)系預(yù)測得到城鎮(zhèn)污水處理廠尾水全氟辛烷磺酸年排放量。

35、第三方面，本發(fā)明提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括：處理器和存儲(chǔ)器；

36、所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序；

37、所述處理器用于執(zhí)行所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序，以使所述電子設(shè)備執(zhí)行上述的污水尾水全氟辛烷磺酸年排放量預(yù)測方法。

38、第四方面，本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該程序被電子設(shè)備執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的污水尾水全氟辛烷磺酸年排放量預(yù)測方法。

39、如上所述，本發(fā)明所述的污水尾水全氟辛烷磺酸年排放量預(yù)測方法、系統(tǒng)及介質(zhì)，具有以下有益效果：利用污水處理廠尾水全氟辛烷磺酸排放量與常住人口、第二產(chǎn)業(yè)比重及城鎮(zhèn)居民人均可支配收入的強(qiáng)相關(guān)關(guān)系，建立全氟辛烷磺酸排放量預(yù)測模型，其中，當(dāng)需多個(gè)城市城鎮(zhèn)污水處理廠尾水全氟辛烷磺酸排放量結(jié)果時(shí)，通過收集少量污水處理廠尾水監(jiān)測數(shù)據(jù)，與常住人口、第二產(chǎn)業(yè)比重及城鎮(zhèn)居民人均可支配收入等變量建立多元線性回歸關(guān)系，然后依據(jù)城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，即可實(shí)現(xiàn)城市全氟辛烷磺酸排放量的大范圍預(yù)測。

40、具體地，預(yù)測結(jié)果較為客觀、精準(zhǔn)和快速；相較于現(xiàn)有技術(shù)中采用監(jiān)測和模型的預(yù)測方法、基于過程模擬的預(yù)測方法、基于排放因子和物料衡算的預(yù)測方法、基于環(huán)境暴露評估的預(yù)測方法及基于機(jī)器學(xué)習(xí)的預(yù)測方法，能利用少量數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)大范圍預(yù)測，有效避免需大量監(jiān)測數(shù)據(jù)、依賴主觀意識、過多專業(yè)投入等情況造成的污水廠尾水全氟辛烷磺酸大范圍預(yù)測困難問題，為環(huán)境管理者決策提供技術(shù)支撐，此外，還可以在確保尾水全氟辛烷磺酸濃度達(dá)標(biāo)的情況下，智能地對各城市的管控措施提供優(yōu)化建議，從而提高環(huán)境修復(fù)效率。