[發明專利]突發環境事件應急處置限值的非參數核密度確定方法

有效

• 申請號: 201710083062.7
• 申請日: 2017-02-16
• 公開（公告）號: CN106919789B
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 王穎;郭飛;武暕;張琛;白英臣;王國靜;吳豐昌
• 申請（專利權）人: 中國環境科學研究院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G06Q50/26
• 代理公司: 北京精金石專利代理事務所(普通合伙) 11470
• 代理人: 劉曄

本發明涉及突發環境事件應急處置限值的確定方法，具體公開了一種突發環境事件應急處置限值的非參數核密度確定方法，該方法包括：步驟一、毒性數據的篩選，步驟二、高斯核函數窗寬的選取，步驟三、毒性數據的高斯核函數的計算，步驟四、毒性數據基于高斯核函數的物種敏感度分布的非參數核密度估計確定；步驟五、模型的檢驗，以及步驟六、環境濃度限值的確定。本發明將物種敏感度分布曲線法擬合方法進行了改進，由于改進后可以很好地無偏估計毒性數據的分布特征，并獲得準確的環境濃度限值，從而可以實現解決突發環境事件應急處置中標準確定的效果。

技術領域

本發明涉及突發環境事件應急處置限值的確定方法，具體涉及突發環境事件應急處置限值的非參數核密度確定方法。

背景技術

中國正處在工業化和城鎮化快速發展期，突發環境事件頻發，由于突發水環境事件特征污染物的復雜性和不確定性，目前的國家標準無法完全滿足突發水環境事件應急處置和損害鑒定的需求。突發事件發生后，在無相關標準依據的情況下，沒有及時有效地處置，會引起嚴重的環境危害；相反的，在相關標準的缺失，盲目引用不合理標準的情況下，可能會導致過度應急，造成過高的處置成本和無必要的二次環境污染。因此突發環境事件應急處置中污染物目標限值的科學確定方法是環境管理的迫切需求。

目前，基于物種敏感度分布法進行風險評估，從而確定污染物限值的技術是廣泛認可的方法。然而物種敏感度分布法采用參數模型進行擬合時，對數據有較強的基本假定，常常與實際存在較大的差距，大量的研究也表明，實際采集到的毒性數據通常偏離既定的假設統計分布，而且也沒有對所有毒性數據普遍適用的參數分布。非參數核密度估計不需要先驗信息，不依賴于總體分布及其參數，對數據限制較為寬松，通過直接估計獲得結構關系，能夠很好地無偏估計數據的分布特征。

目前在應對突發環境事件中，有些污染物的環境濃度沒有相應的國家標準，在應急處置中處置到何種程度，實現何種環境濃度目標就沒有依據。

發明內容

本發明的目的是針對目前物種敏感度分布參數方法建模所存在的缺點，提供一種構建物種敏感度分布曲線的非參數方法，從而建立使用基于高斯核函數的非參數核密度估計方法評估風險，進而確定環境濃度限值，解決突發環境事件應急處置中標準確定的技術。

本發明的技術方案為：突發環境事件應急處置限值的非參數核密度確定方法，包括以下步驟：

步驟一、毒性數據的篩選：檢索國內外毒理數據庫和文獻數據庫，選定污染物不同物種的毒性數據，根據實驗數據獲得的準確性和可靠性，篩選符合標準方法的毒理數據；

步驟二、高斯核函數窗寬的選取：合理窗寬hn的選擇將直接關系核估計的精度，

采用標準高斯核函數構建非參數核密度估計，

采用公式獲得高斯核函數的窗寬，

其中為毒性數據的標準差，n為物種總數；

步驟三、毒性數據的高斯核函數的計算：不同的核函數代表距離分配各樣本點對密度貢獻的不同情況；根據公式計算高斯核函數，其中μ為毒性數據的期望；