[發明專利]計算應急水質標準的方法

在審

• 申請號: 201410058736.4
• 申請日: 2014-02-20
• 公開（公告）號: CN103810390A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 閆振廣;鄭欣;劉征濤
• 申請（專利權）人: 閆振廣
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及水質保護領域，尤其涉及一種計算應急水質標準的方法。

背景技術

水質標準是制定污染物排放控制標準和保護水環境質量的重要依據，根據污染物在水環境中暴露的時間長短，可以分為用于水環境日常管理的日常水質標準，和用于應對突發性污染事故的應急水質標準。歐美等發達國家已經建立了相對完善的水質標準體系，其中日常水質標準主要基于污染物慢性毒性效應制定，如美國保護水生生物的基準連續濃度（CCC），歐盟發布的污染物預測無效應濃度（PNEC），澳大利亞發布的污染物觸發值（TVs）以及荷蘭發布的污染物無效應濃度（NC）等。

應急水質標準主要基于水生生物的急性毒性效應制定，美國制定了用于評估污染物短期急性暴露風險的基準最大濃度值（CMC）。加拿大環境部在保護水生生物的水質指導值技術指南中，也提出了關注短期暴露的應急水質基準，用于防止在突發性事件中大多數物種面臨的致死效應。

美國的CMC應急水質標準，其實就是在突發性事故發生的短時間內不允許污染物超過的污染物濃度上限，是基于非參數計算方法的一套公式進行計算的，該值相對較低，能保護水體中95%的生物不受污染物的威脅，但我國實際突發性事故發生過程中，污染物濃度往往在短時間內達到很高，遠遠超過CMC值，因此僅用CMC值無法在實際應用中評估突發性事故的風險和危害。而且由于CMC值是基于非參數方法的一套公式計算的，因此只能計算出保護95%比例的生物的污染物上限值，無法計算保護對應于除了95%以外的別的水生生物比例的污染物濃度上限值。加拿大的應急標準值制定方法與美國類似。

荷蘭在污染物風險限值制定技術指南中，提出了最大可接受濃度（MAC）和嚴重風險濃度（SRC）的概念，相當于把應急水質標準分成了2級。其中MAC含義與CMC類似，只是該值是基于“對數-正態分布”的數據擬合方法，建立物種敏感度擬合曲線，計算出能保護水體中95%生物的污染物的上限值，與CMC值一樣，也無法完全適用于實際的突發性污染事故處置。而SRC是基于只能保護50%的水生生物比例，然后通過“對數-正態分布”的數據擬合方法計算得出的。由于SRC值保護的生物比例較低，該值遠大于MAC值，因此，僅將應急標準分為2級導致在實際應用中，當事故的污染物濃度達到SRC值和MAC之間時，難以判斷污染物的實際風險。

綜上所述，現有技術對應急標準的分級不夠詳細，導致在實際中應用效果有限。另外，國外現有技術都是利用固定的擬合函數進行數據擬合分析，沒有對擬合方法的優劣進行評估，導致其所使用的擬合函數或方法很可能不是最優方法，這是其另一個明顯缺點。

我國參照發達國家的水質基準和標準限值，建立了保護各類用水的水質標準體系，但這些水質標準都屬于日常水質標準，只是關注了污染物長期暴露的慢性效應，對于突發性事故中污染物的短期暴露考慮很少，因此國內對于應急水質標準的研究很少。

發明內容

本發明的目的是：提出了一種采用多種擬合函數對目標污染物的數據進行擬合分析，然后優選擬合度最高的數據擬合方法來計算應急水質標準，避免了盲目選用某種函數進行數據擬合，使擬合結果最優化；另外，根據實際應用的需要，本方法將應急水質標準更詳細地分為4級，增強了標準的實用性。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種計算應急水質標準的方法，包括以下步驟：步驟一，搜集篩選急性毒性數據；步驟二，計算目標污染物的SMAV；步驟三，計算目標污染物的GMAV；步驟四，多種函數對數據擬合分析；步驟五，確定最優擬合函數；步驟六，計算四級應急水質標準

進一步的，在所述步驟二中，將目標污染物對同一種生物的急性毒性值求幾何平均值SMAV，得到目標污染物對每種生物的平均急性毒性值SMAV，則m種生物的SMAV值分別為：SMAV1，SMAV2，……,SMAVm。

進一步的，在所述步驟三中，將步驟二中不同生物的SMAV值按照生物屬進行分類，對于同一屬的SMAV值求幾何平均值，獲得每屬平均急性毒性值GMAV，則w屬生物共有w個GMAV值；

進一步的，所述步驟四還包括以下步驟：

步驟41，將w個GMAV值從小到大進行排序，分別賦序號R，R值為1到w，則得到：GMAV1，GMAV2，……,GMAVw；

步驟42，對各GMAV值取對數，得到數組：lgGMAV1,lgGMAV2,……,lgGMAVW，此為X軸坐標數值；Y軸坐標值的計算方法如下：p=R/(w+1)；其中p為累積概率，作為Y軸數值，代表水生生物被危害的比例，R為GMAV值的序號，w為所有GMAV的總數量。