本發(fā)明涉及環(huán)境和農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)處理，本發(fā)明提供的一種土壤礦物氧化產(chǎn)羥基自由基（?oh）轉(zhuǎn)換系數(shù)評估方法。

背景技術(shù)：

1、土壤礦物氧化產(chǎn)?oh的轉(zhuǎn)換系數(shù)評估涉及礦物種類、環(huán)境條件、氧化還原反應(yīng)機(jī)理等多個方面，由于轉(zhuǎn)換系數(shù)通常與具體的實驗條件、礦物特性以及氧化反應(yīng)的動力學(xué)過程緊密相關(guān)，因此很難給出一個普遍適用的固定值。在土壤環(huán)境中，礦物氧化產(chǎn)?oh的過程往往與亞鐵離子和氧分子的反應(yīng)密切相關(guān)。這一過程通過非生物途徑發(fā)生，如亞鐵離子活化氧分子產(chǎn)生超氧負(fù)離子，進(jìn)而生成過氧化氫，最終通過fenton或類fenton反應(yīng)生成?oh。

2、在實驗室條件下，通過模擬土壤礦物在不同環(huán)境條件下的氧化過程，測定?oh的產(chǎn)生量及其隨時間的變化規(guī)律。這通常需要使用特定的化學(xué)探針（如苯甲酸鹽）來捕獲和定量?oh。基于實驗室模擬實驗的結(jié)果和現(xiàn)有理論知識，構(gòu)建土壤礦物氧化產(chǎn)?oh的動力學(xué)模型，模型能夠描述不同條件下礦物氧化產(chǎn)?oh的過程及其主要影響因素。在實際土壤環(huán)境中進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測，驗證實驗室模擬試驗和動力學(xué)模型的有效性，通過對比現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)與模型預(yù)測結(jié)果，進(jìn)一步調(diào)整和完善模型參數(shù)。

3、土壤礦物種類繁多，每種礦物的氧化產(chǎn)?oh能力各不相同，且受環(huán)境條件（如溫度、濕度、ph值、有機(jī)質(zhì)含量等）影響顯著。氧化還原反應(yīng)機(jī)理復(fù)雜，涉及多種中間產(chǎn)物和反應(yīng)路徑，難以準(zhǔn)確描述和預(yù)測，實驗室條件下難以完全模擬實際土壤環(huán)境的復(fù)雜性和動態(tài)性，無法對土壤礦物氧化產(chǎn)量?oh轉(zhuǎn)換系數(shù)構(gòu)建準(zhǔn)確的評估。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供一種土壤礦物氧化產(chǎn)羥基自由基（?oh）轉(zhuǎn)換系數(shù)評估方法，解決實驗室條件下難以完全模擬實際土壤環(huán)境的復(fù)雜性和動態(tài)性，無法對土壤礦物氧化產(chǎn)?oh轉(zhuǎn)換系數(shù)構(gòu)建準(zhǔn)確的評估的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明提供一種土壤礦物氧化產(chǎn)羥基自由基（?oh）轉(zhuǎn)換系數(shù)評估方法，包括：

4、步驟s101，獲取樣品數(shù)據(jù)以及實驗歷史數(shù)據(jù)，對樣品數(shù)據(jù)以及實驗歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理后的樣品數(shù)據(jù)以及預(yù)處理后的實驗歷史數(shù)據(jù)；

5、步驟s102，使用預(yù)處理后的實驗歷史數(shù)據(jù)構(gòu)建實驗室模擬模型，調(diào)取數(shù)據(jù)庫中的樣品數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)庫中的樣品數(shù)據(jù)代入預(yù)設(shè)的實驗室模擬模型中，得到實驗?zāi)M結(jié)果，將實驗?zāi)M結(jié)果與數(shù)據(jù)庫中的歷史實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，若數(shù)據(jù)對比結(jié)果一致，則實驗室模擬模型檢測合格；

6、步驟s103，接收預(yù)計使用的樣品數(shù)據(jù)，將預(yù)計使用的樣品數(shù)據(jù)代入實驗室模擬模型中，生成預(yù)計使用樣品的模擬實驗結(jié)果，將預(yù)計使用樣品的模擬實驗結(jié)果與預(yù)計使用的樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，得到模擬數(shù)據(jù)集合，使用實驗歷史數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)集合構(gòu)建土壤礦物氧化產(chǎn)?oh的動力學(xué)模型，土壤礦物氧化產(chǎn)?oh的動力學(xué)模型用于模擬在實驗室條件下，土壤礦物在不同環(huán)境條件下的氧化過程，不同環(huán)境條件下控制參數(shù)包括控制溫度、濕度、ph值、添加的化學(xué)試劑，根據(jù)土壤礦物在不同環(huán)境條件下的氧化過程記錄?oh的產(chǎn)生量及?oh隨時間的變化規(guī)律；

7、步驟s104，采集實際土壤環(huán)境中現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，實際土壤環(huán)境中現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)包括環(huán)境參數(shù)和土壤礦物氧化產(chǎn)?oh的數(shù)據(jù)，將實際土壤環(huán)境中現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)代入土壤礦物氧化產(chǎn)?oh的動力學(xué)模型中，輸出土壤礦物氧化產(chǎn)?oh模擬結(jié)果，將土壤礦物氧化產(chǎn)?oh模擬結(jié)果與實際土壤環(huán)境中現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，若對比結(jié)果的誤差在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則對實際土壤環(huán)境中現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行評估；

8、步驟s105，對實際土壤環(huán)境中現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，將預(yù)處理后的實際土壤環(huán)境中現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)代入預(yù)設(shè)的評估模型中，得到土壤礦物氧化產(chǎn)?oh轉(zhuǎn)換系數(shù)的評估結(jié)果。

9、進(jìn)一步地，本發(fā)明提供所述的一種土壤礦物氧化產(chǎn)羥基自由基（?oh）轉(zhuǎn)換系數(shù)評估方法，所述步驟s102，包括：

10、接收評估目標(biāo)，根據(jù)評估目標(biāo)，確定對比指標(biāo)，對比指標(biāo)包括?oh產(chǎn)生量、反應(yīng)速率、時間依賴性；

11、將實驗?zāi)M結(jié)果中的對比指標(biāo)與數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)的歷史實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值上的比較，得到對比結(jié)果，計算實驗?zāi)M結(jié)果與歷史實驗數(shù)據(jù)之間的誤差，得到誤差分析結(jié)果；

12、根據(jù)對比結(jié)果和誤差分析結(jié)果，判斷實驗?zāi)M結(jié)果是否與數(shù)據(jù)庫中的歷史實驗數(shù)據(jù)一致，如果誤差在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，則認(rèn)為實驗室模擬模型檢測合格。

13、進(jìn)一步地，本發(fā)明提供所述的一種土壤礦物氧化產(chǎn)羥基自由基（?oh）轉(zhuǎn)換系數(shù)評估方法，所述步驟s103，包括：

14、使用化學(xué)探針來捕獲和定量?oh，通過測定化學(xué)探針與?oh反應(yīng)后的產(chǎn)物濃度，計算?oh的產(chǎn)生量，化學(xué)探針包括苯甲酸鹽。

15、進(jìn)一步地，本發(fā)明提供所述的一種土壤礦物氧化產(chǎn)羥基自由基（?oh）轉(zhuǎn)換系數(shù)評估方法，所述步驟s103，包括：

16、獲取預(yù)計使用的土壤樣品數(shù)據(jù)，預(yù)計使用的土壤樣品數(shù)據(jù)包括樣品的樣品來源、樣品類型、樣品成分、實驗室模擬要求以及實驗條件；

17、根據(jù)實驗室模擬要求，將預(yù)處理后的樣品數(shù)據(jù)代入實驗室模擬模型中，設(shè)置模擬條件溫度、濕度、ph值、添加的化學(xué)試劑，并啟動模擬過程；

18、實驗室模擬模型根據(jù)輸入的樣品數(shù)據(jù)和設(shè)置的模擬條件，運(yùn)行模擬算法，生成預(yù)計使用樣品的模擬實驗結(jié)果，預(yù)計使用樣品的模擬實驗結(jié)果包括?oh的產(chǎn)生量、反應(yīng)速率、時間依賴性；

19、對模擬實驗結(jié)果進(jìn)行后處理，提取出與預(yù)計使用的樣品數(shù)據(jù)相對應(yīng)的指標(biāo)，將提取出的指標(biāo)與預(yù)計使用的樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，將匹配后的模擬實驗結(jié)果和預(yù)計使用的樣品數(shù)據(jù)整合成一個模擬數(shù)據(jù)集合，模擬數(shù)據(jù)集合包括模擬結(jié)果和樣品信息。

20、進(jìn)一步地，本發(fā)明提供所述的一種土壤礦物氧化產(chǎn)羥基自由基（?oh）轉(zhuǎn)換系數(shù)評估方法，所述步驟s104，包括：

21、采集實際土壤環(huán)境現(xiàn)場參數(shù)溫度、濕度、ph值以及土壤礦物氧化產(chǎn)?oh的數(shù)據(jù)；

22、并對采集的數(shù)據(jù)建立采集時間標(biāo)簽以及地點標(biāo)簽；

23、對采集到的實際土壤環(huán)境中現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)代入土壤礦物氧化產(chǎn)?oh的動力學(xué)模型中，設(shè)置模型參數(shù)并運(yùn)行模型；

24、動力學(xué)模型會根據(jù)輸入的實際土壤環(huán)境中現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，運(yùn)行模擬算法，輸出土壤礦物氧化產(chǎn)?oh的模擬結(jié)果。

25、進(jìn)一步地，本發(fā)明提供所述的一種土壤礦物氧化產(chǎn)羥基自由基（?oh）轉(zhuǎn)換系數(shù)評估方法，所述步驟s104，包括：

26、提取模擬結(jié)果中的指標(biāo)?oh的產(chǎn)生量、時間依賴性，將模擬結(jié)果與實際土壤環(huán)境中現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行逐項對比，分析在關(guān)鍵指標(biāo)上的一致性和差異；

27、計算對比結(jié)果的誤差，若對比結(jié)果的誤差在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則認(rèn)為動力學(xué)模型在實際土壤環(huán)境中合格；

28、若對比結(jié)果的誤差超出預(yù)設(shè)范圍，則需要對動力學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化；

29、若動力學(xué)模型在實際土壤環(huán)境中合格，則可以對實際土壤環(huán)境中現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行評估。

30、進(jìn)一步地，本發(fā)明提供所述的一種土壤礦物氧化產(chǎn)羥基自由基（?oh）轉(zhuǎn)換系數(shù)評估方法，所述步驟s105，包括：

31、根據(jù)評估目標(biāo)和土壤礦物氧化產(chǎn)?oh轉(zhuǎn)換系數(shù)的特性，構(gòu)建合適的評估模型，將預(yù)處理后的現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)輸入到評估模型中，這預(yù)處理后的現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)包括環(huán)境參數(shù)溫度、濕度、ph值和土壤礦物氧化產(chǎn)?oh的現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)；

32、啟動評估模型處理輸入的現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，評估模型根據(jù)內(nèi)置的算法和邏輯，計算出土壤礦物氧化產(chǎn)?oh轉(zhuǎn)換系數(shù)的評估結(jié)果。

33、本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

34、通過建立實驗室模擬模型和動力學(xué)模型，本發(fā)明能夠在不同環(huán)境條件下（如溫度、濕度、ph值等）較為準(zhǔn)確地模擬土壤礦物的氧化過程及其?oh產(chǎn)生量，從而提高了對土壤礦物氧化產(chǎn)?oh轉(zhuǎn)換系數(shù)的評估準(zhǔn)確性。

35、與實地實驗相比，實驗室模擬實驗可以大大節(jié)省時間、人力和物力成本。通過模型模擬，可以避免實地實驗帶來的復(fù)雜性和不可控因素，從而降低了總體實驗成本。通過將實驗室模擬結(jié)果與歷史實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比驗證，了模型的準(zhǔn)確性和可靠性。同時，通過在實際土壤環(huán)境中進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集和模型驗證，進(jìn)一步增強(qiáng)了模型在實際應(yīng)用中的適用性和可靠性。

36、本發(fā)明提供的評估方法不僅能夠得到土壤礦物氧化產(chǎn)?oh轉(zhuǎn)換系數(shù)的具體數(shù)值，還能夠揭示土壤礦物氧化過程的內(nèi)在機(jī)理和關(guān)鍵影響因素，為土壤環(huán)境科學(xué)和農(nóng)業(yè)技術(shù)的深入研究提供了有力支持。評估結(jié)果可以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和土壤管理提供科學(xué)依據(jù)，指導(dǎo)土壤改良、肥料施用、污染控制等決策的制定。通過優(yōu)化土壤環(huán)境管理措施，可以提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

37、基于本發(fā)明提供的評估方法和動力學(xué)模型，可以進(jìn)一步指導(dǎo)新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。例如，通過模擬不同管理措施下的土壤礦物氧化過程，可以評估新技術(shù)在土壤環(huán)境改善中的潛力和效果，推動土壤環(huán)境科學(xué)和農(nóng)業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。

38、綜上所述，本發(fā)明通過科學(xué)系統(tǒng)的評估方法，不僅提高了評估結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，還降低了實驗成本，增強(qiáng)了模型的適用性和可靠性，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和土壤管理的優(yōu)化提供了有力支持，并推動了相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新。