物种敏感度分布法(SSD)在农药水质基准推导中的应用

水质基准推导方法在水质基准制定中起着至关重要的作用,物种敏感度分布法是目前国际上常用的基准推导方法,但利用此方法推导水质基准时,可选用的模型很多,但并不是所有的模型都能很好地拟合农药毒性数据集。为了筛选得到拟合优度较好的模型,选取4种典型农药,对采用不同模型拟合物种敏感度分布曲线的结果进行比较研究。结果显示,sigmoid、Gaussian、Gompertz和exponential growth 4种模型对于农药数据集,无论是在曲线走势、HC5值的合理性还是拟合优度方面的拟合效果都优于其他几种模型。因此,在应用物种敏感度分布法推导农药水质基准时,可以首选上述4种模型进行拟合,然后再从中选出最优模型来确定基准值,从而保证基准值推导的科学性。研究结果可为农药水质基准制定时推导方法的选择提供科学参考。

运用物种敏感度分布法推导磺胺类药物的水质基准

基于中国的水生生物区系特征,筛选了包括细菌、藻类、轮虫、甲壳类、鱼类、水生植物等水生生物的急性毒性数据,使用物种敏感度分布法探讨了物种的敏感度分布特征,推导了磺胺类药物的水生生物水质基准。同时,用基准值与毒性百分数排序法在对急性值的推导上做了对比,总体显示HC5值大于急性浓度终值(FAV值),毒性百分数排序法更加保守。在用不同模型拟合过程显示,所选用的6种磺胺类药物,除磺胺嘧啶外,5种SSD计算出的HC_5的几何均值可作为推导基准最大浓度(CMC)和基准连续浓度(CCC)的基准值。从物种敏感度分布法推导出的基准连续浓度(CCC)值显示,磺胺嘧啶、磺胺甲恶唑和磺胺氯哒嗪的数值较低,分别为0.02、0.06、0.08 mg/L,均低于0.1 mg/L。由于毒性数据量偏小,个别数据的波动对数据分布特征影响较大,几种模型推导的磺胺嘧啶的HC_5几何均值与急性浓度终值(FAV值)的差异也反映了应用不同方法推导水质基准会产生一定的不确定性,需要根据现有数据的数量和质量,选用适宜的方法进行水质基准的推导和确立。

概率权重矩法在指数Γ分布中的应用

指数Γ分布有四个独立参数。分布曲线的弹性好,适应性强,与我国各地区洪水系列点据的配合较好。但是,由于它有四个参数,使得分布参数的估计比较困难。由我国宋德敦、丁晶(1988年)将美国Greenwood等人(1979年)提出的概率权重矩法(PWM),应用于P-Ⅲ分布,取得较好效果。本文将PWM法应用于指数Γ分布的参数估计。统计试验结果和实例分析表明,PWM法用于指数Γ分布的参数估计时,具有较好的统计特性。

概率权重矩法估计P－Ⅲ型分布参数用表的近似表达式

以概率权重矩法估计Ｐ－Ⅲ型分布参数需用专门数表，实用上十分不便。本文对该数表建立了近似表达式，从而大大简化了查表和内插运算。验算表明，近似表达式能满足工程运算的精度要求。

P-III分布参数的概率权重矩法S函数计算

概率权重矩法是一种估计统计分布参数的方法。本文根据不完全Γ函数在无限区间积分,推导了P-III分布参数的S函数的计算公式。通过现有计算公式比较,其计算结果具有较高的计算精度,避免了的大量的数值积分计算。文中公式只要借助于计算编程进行求解,给定超几何函数项一定的截断误差,其运算具有较高的运行速度。文中计算公式是一种P-III分布参数S函数的计算途径。

应用物种敏感性分布评价高铁酸钾对淡水水产养殖生物的生态风险

高铁酸钾作为水质改良剂,在水产行业中已经被广泛使用,但高铁酸钾使用的安全性与淡水水产养殖生物基准值一直不明确。利用物种敏感度分布法(species sensitivity distribution,SSD)来推导高铁酸钾淡水水产养殖生物基准值,评价高铁酸钾对淡水水产养殖生物的生态风险,通过急性毒性试验法获取高铁酸钾对14种淡水水生生物的急性毒性值;选取6种拟合模型来拟合毒性数据,通过比较回归系数和残差平方和来确定拟合优度最佳的模型;推导高铁酸钾对不同类生物的5%危害浓度HC 5阈值(hazardous concentration for 5%the species)以及高铁酸钾淡水水产养殖生物及淡水水生生物基准值;结合SSD模型计算高铁酸钾对淡水水产养殖生物的潜在影响比例(potentially affected fraction,PAF)。结果显示,Sigmoid模型拟合优度最佳,高铁酸钾对全部淡水水生生物的安全基准值为6.82 mg·L^(-1),对水产养殖生物的安全基准值为9.53 mg·L^(-1);日常水产养殖高铁酸钾使用的浓度值所对应PAF值为0,生态风险低。研究结果可为高铁酸钾淡水水产养殖生物基准值制定以及安全使用提供科学依据以及理论指导。

概率权重矩法及其在Weibull分布参数估计中的应用

本文应用Ｗｅｉｂｕｌｌ分布各参数的概率权重矩表达式，估计Ｗｅｉｂｕｌｌ分布参数，并用该分布推算一百年一遇最大风速值，与目前国内较为流行的极值Ⅰ型和对数正态分布推算值比较接近。通过统计检验对概率权重矩法与最小二乘法和最大似然法进行比较，结果表明，虽然其拟合优度与最小二乘法和最大似然法相当，但计算过程要简单得多。

一种基于全局敏感度的指标赋权方法及应用

指标赋权是多属性综合评价的关键环节,针对常规赋权方法的不足,提出一种基于全局敏感度的赋权方法。该方法引入全局敏感度指标,通过度量各指标对评价结果变异程度的影响来确定指标权重,计算过程充分利用了客观数据信息,较好地解决了信息量权重易出现的逆序问题。通过应用实例说明了该指标赋权方法的可行性和合理性。

概率权重混合矩法及其在P-Ⅲ型分布参数估计中的应用

基于Mellin变换在概率权重矩法中的应用,建立了Mellin变换与概率权重矩、概率权重对数矩之间的关系,提出了一种概率权重混合矩法,以P-Ⅲ型分布参数估计为例进行分析。在此基础上,又提出了P-Ⅲ型分布参数估计的线性混合矩法。通过对云南省西南诸河10个水文站的年径流量观测资料拟合,表明概率权重混合矩法计算结果与概率权重矩法相当。

概率权重混合矩法在几种三参数概率分布参数估计中的应用

探讨了概率权重混合矩法在三参数对数正态分布、广义极值分布、广义帕雷托分布和广义逻辑斯特分布等参数估计中的应用,建立了概率权重混合矩与分布参数之间的数学关系,并以三参数对数正态分布为水文频率线型为例,对云南省西南诸河15个水文站年平均流量系列进行了拟合。结果表明,概率权重混合矩法估算精度与概率权重矩法大致相当。

GEV分布参数的部分概率权重矩估计方法

应用部分概率权重矩研究了洪水频率分布参数的估计方法,采用MATLAB编程求解了GEV参数,并通过Monte Carlo试验对比了不同低删失样本的部分概率权重矩和矩法估计量的统计特性。以渭河林家村站、张家山站、氵状头站的年最大洪峰流量系列为例,进行了两种GEV分布参数估计方法的对比。结果表明:低删失样本的部分概率权重矩在高分位数估计方面呈现出良好的有效性,估计量的统计特性均较矩法好。

概率权重矩法计算P—Ⅲ分布参数公式及其应用

本文对文献〔1〕导出的PWM法计算P-Ⅲ型分布参数公式作了改进,使PWM法能够应用于实际。文中还提出了一种简化的PWM法,经统计试验及实际算例表明,此法比现有方法更简单,又能满足精度要求。

考虑历史洪水资料的期望概率权重矩法参数估计统计试验研究

为有效利用历史洪水资料,提高洪水资料系列参数的估计精度,研究期望概率权重矩法在广义极值分布参数估计中的应用。采用蒙特卡洛试验研究期望概率权重矩法的统计特性,并与部分概率权重矩法做比较。结果表明:期望概率权重矩法具有良好的稳定统计特性,并且是具有历史洪水资料系列进行参数估计的一种简单、稳定和有效的参数估计方法,具有推广意义。

考虑物种权重校验保护太湖水生生物的铅基准

铅是一种有毒重金属元素,位列我国水中优先控制污染物"黑名单".我国水系众多,水生生物多样,研究保护区域水生生物的铅基准十分必要.太湖作为中国周边经济最发达、大中城市最密集且污染最严重的淡水湖泊之一,本研究选取8种太湖本土水生生物实验补充铅的急性毒性数据并两步外推得到慢性毒性数据.结合文献建立铅的本土毒性数据库,基于水体硬度对铅毒性的影响,建立硬度和毒性关系.考虑太湖生物区系和水质特征,采用物种权重敏感度分布方法,得到保护太湖水生生物铅的最大浓度基准值(CMC)和持续浓度基准值(CCC)值分别为50.04—58.87μg·L-1和3.99—4.69μg·L-1;现行地表水铅的Ⅲ类标准限值(50μg·L-1)下受铅急性毒性和慢性毒性影响的生物比例分别为4.42%和23.00%.

基于物种敏感度分布法的正丙苯和异丙苯海水水质基准

目前国内外尚无正丙苯(n-PBZ)和异丙苯(i-PBZ)的海水水质标准,不利于海洋环境中此类化学品的污染控制和生态风险评价.本文进行n-PBZ和i-PBZ对4种海洋动物(黑褐新糠虾Neomysis awatschensis、卤虫Artemia sp.、菲律宾蛤仔Ruditapes philippenarum和花鲈Lateolabrax maculatus)急性毒性试验,然后将所得到的毒性数据与文献报道的海洋微藻毒性数据相整合,构建2种丙苯对海洋生物的物种敏感度分布(SSD)曲线,由此计算它们对5%海洋物种有害的浓度(HC_(5)),进而推导出相应的短期海水水质基准(SSQC).结果表明,n-PBZ、i-PBZ对海洋动物的半致死浓度(LC_(50))分别为0.38~83.89和1.30~119.11mg/L,其中,黑褐新糠虾对2种丙苯均最敏感.n-PBZ和i-PBZ的HC_(5)分别为0.48,1.71mg/L,相应的SSQC分别为0.16,0.57mg/L.根据风险熵(RQ)计算,目前大多数海域中丙苯的生态风险较低,但是,海上石油开采作业区附近海水中存在较高浓度的丙苯,造成中等级的生态风险(RQ>0.1).在丙苯泄漏事故海域,海洋生态风险将会达到极高水平,需要采取有效措施加快污染的消除.

三参数威布尔分布参数估计方法比较

选择目前常用的5种三参数威布尔分布参数估计法(概率权重矩法、极大似然法、双线性回归法、相关系数优化法、灰色估计法)进行比较研究,采用不同样本的7组数据进行参数估计,得出了这5种方法各自相应的适用范围,相关结论对正确选用三参数威布尔分布参数求解方法有一定指导意义.

基于均方差权值法的山东省县域城镇化水平评价

在多指标综合评价中,各属性指标权重系数的大小对评价结果有着直接而重要的影响.均方差权值法作为诸多客观赋权法中的一种,较好地解决了主观赋权法无法避免的某些随机性和主观臆断性问题,同时也在一定程度上摆脱了某些客观赋权法存在的局限.文章介绍了均方差权值法的基本原理及其操作过程,并运用该方法对山东省县域城镇化综合发展水平进行了评价,就县域城镇化要素特征进行了深入探讨.结果表明,山东省县域城镇化发展极不平衡,空间分异特征极其明显.从总体上看,城镇化发展水平的空间分布同经济发展和社会发展较相吻合,大致呈现为两轴相交的"┣"型格局.

广义极值分布参数估计方法比较研究

研究广义极值分布参数估计的普通矩法、普通概率权重矩法和高阶概率权重矩法。以黔北地区五家院子和江滨水文站年最大洪峰流量序列为例,选用广义极值分布,应用普通矩法、普通概率权重矩和高阶概率权重矩进行参数估计,并对各方法的拟合效果和参数估计结果进行分析比较。结果表明：与普通矩法和普通概率权重矩法相比,高阶概率权重矩法能更好的拟合洪水序列的高尾部分洪水值,可以进行洪水频率分布的参数估计。蒙特卡洛试验表明：高阶概率权重矩法计算出的不同重现期洪水设计值的SE、Bias和RMSE较小,与常用的矩法、普通概率权重矩法相比,高阶概率权重矩法具有较高的精度。

计及谐波裕度-均衡度的分布式电源最大准入功率计算方法

随着智能配电网中分布式电源(DG)渗透率的不断提高,可能导致电网中节点的谐波水平超标,制约分布式电源的接入功率,因此对考虑谐波影响的分布式电源准入功率进行研究显得十分重要。该文分析了新能源接入时向电网注入谐波的不确定性,基于2m+1点估计法考虑了谐波不确定性在电网中传播的影响,进而基于各节点谐波电压分布提出全网谐波裕度-均衡度指标和计算方法。在此基础上,以全网谐波裕度-均衡度综合指标最小和分布式电源准入功率最大为目标建立DG最大准入功率接入的优化模型。为了更好地求解上述混合整型非线性优化模型,提出一种基于粒子群优化-扩展权重ε约束法(PSO-AWCM)进行多目标优化计算。该方法考虑了各个目标函数的相对重要性,能够更有效地对目标函数进行优化。进一步地,利用模糊决策理论选取Pareto解集中的最优解。基于改进IEEE 33节点系统验证了所提方法的有效性和优越性。

应用物种敏感度分布法研究中国无机汞的水生生物水质基准

基于中国的水生生物区系特征,筛选了包括植物、无脊椎动物和脊椎动物等90个水生生物的急性毒性数据,使用物种敏感度分布法探讨了各类物种的敏感度分布特征,推导了中国无机汞的水生生物水质基准.结果表明,甲壳类生物对无机汞最为敏感,Log-Slogistic3对各组数据拟合效果最佳.基于对全部数据的拟合结果,得出无机汞的急性水质基准和慢性水质基准分别是1.743和0.467μg.L-1.该基准值与其他国家使用类似统计外推法得到的基准值在同一数量级,但也存在着差异,反映了各国水生态系统物种组成的差异.中国无机汞水生生物水质基准的建立,旨在保护中国地表水生态系统中的水生生物免受无机汞的高浓度急性暴露以及低浓度慢性暴露产生的毒害效应.比较不同水体无机汞的浓度水平发现,除嘉陵江水体溶解态汞可能会对水生生物具有潜在风险外,西南地区地表水活性汞均不会对水生生物产生危害.