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1、. .四 川 农 业大 学毕业论文(设计)开题报告学 生 姓 名：张 冬 铃所在院系：职业技术师范学院专业班级：2004级 1 班论 文 方 向：风险评价指导教师职称：范良千2007年 11 月 28日填基于未确知数学理论的水质风险评价1.选题依据1.1论文题目及研究领论文题目：基于未确知数学理论的水质风险评价研究领域：环境质量管理 1.2论文研究的理论意义和应用价值本文通过对德阳市环境监测站近几年对饮用水水质监测数据，应用基于未确知数学理论的水质风险评价模型对水源中污染物进展水质风险评价，得出了目前德阳市饮用水源的水质风险度及其相应的可信度值，同时也确定了水质风险度超过规定限值时的超标可信度
2、。对于德阳市以后水环境污染治理有一定的参考作用。1.3目前研究的概况和开展趋势近年来，水环境污染问题日益严重，特别是饮用水水质平安逐渐受到威胁，水质风险评价正逐渐兴起并成为一个新的研究领域。水质风险评价的主要特点是以风险度作为评价指标，把水环境污染和人们身体安康联系起来，定量描述污染物对人体产生安康危害的风险。水质风险评价目的是在于估计特定环境条件下的化学或物理因子对人体、动物和生态系统造成损害的可能性及其程度大小。已有学者(曾光明等，1998；钱家忠等；2004)应用确定性水质风险评价模式对我国局部水源水质进展了风险评价，量化了污染物对人体可能造成的危害。2.论文研究的内容2.1论文重点解决
3、的问题德阳市饮用水源水质监测的数据未确知数学的水质风险模式的建立水质风险评价2.2论文拟开展的几个大方面资料的获取,从相关部门查阅水表达状的资料基于未确知数学的水质风险评价模型的建立监测数据和模型结合进展风险评价2.3论文拟得出的主要结论主要针对水质风险评价系统的不确定性问题进展分析，耦合处理水质评价系统中多种不确定性信息，建立了未确知性水质风险评价模式，从而定量研究水质风险评价系统中的不确定性问题，并探索一种新型的水质风险度计算模式和方法。3.论文拟采用的研究方法3.1基于未确知数学理论的风险评价3.2论文进度方案3.2.1查阅文献资料及调查，撰写文献综述-2007年10月3.2.2论文撰写
4、，定论文初稿-2007年11月3.2.3修改论文初稿-2007年12月3.2.4提交论文，论文定稿-2008年1月3.3.5论文辩论-2008年 6月4.文献查阅及文献综述基于未确知数学理论的水质风险评价学生姓名：张冬铃指导教师：范良千摘要：基于水质风险评价系统具有未确知性的特点，运用未确知数学理论，在确定性水质风险评价模式的根底上，建立了未确知性水质风险评价模式。该模型对水质风险评价的结果不仅能得到水质风险度及其相应的可信度值，同时也能确定水质风险度超过规定限值时的超标可信度。关键词：未确知数学；风险评价；模式；水质1引言近年来，环境保护工作中是出现一个新兴领域环境风险评价，它的诞生一方面是
5、环境保护的迫切需要，另一方面也是环境的必然结果。标志着环境保护的一次重要战略转折，由原先污染后的治理转变为污染前的预测和实行有效管理。因此愈来愈受到许多国家环保机构和有关国际性组织的重视。由于水环境污染问题日益严重，特别是饮用水水源的水质平安逐渐受到威胁，水质风险评价也应运而生。水质风险评价的主要特点是以风险度作为评价指标，把水环境污染和人们身体安康联系起来，定量描述污染物对人体产生安康危害的风险。水质风险评价目的是在于估计特定环境条件下的化学或物理因子对人体、动物和生态系统造成损害的可能性及其程度大小。已有学者(曾光明等，1998；钱家忠等；2004)应用确定性水质风险评价模式对我国局部水源
6、水质进展了风险评价，量化了污染物对人体可能造成的危害。德阳市位于川西平原北部，南靠成都，北接绵阳，东壤遂宁，西邻阿坝。1983年8月经国务院批准为省辖地级市。全市幅员面积5954平方公里，人口376万，辖旌阳区、广汉市、绵竹市、什邡市、中江县、罗江县六个县市、区，是改革开放后在成都平原崛起的一座新兴工业城市。德阳属都江堰灌区，气候温和，土地肥沃，雨量充分，是四川省粮、油、棉、猪、蚕、菸的重要生产基地，素有天府粮仓之称。删除2德阳市水资源环境现状据2000-2004年德阳市环境监测站的监测资料说明，德阳市水资源状况有好转趋势。随着经济的快速开展，我们应对可能的水污染源进展有效的管理和防治，防止造
7、成不可估量的损失，但是现在德阳市的水资源环境还存在很多问题。2.1饮用水现状城市集中式饮用水现状德阳市辖三市二县一区，城市集中式饮用水源全部为地下水，全市共有水源保护区36个，一级保护区面积为0.07km2；二级为49.4 km2；准保护区为 141.3 km2,可供水量约为25万吨/d，效劳人口59.1万人。饮用水源水质监测能力较弱，除德阳市区两个集中式饮用水源水质由市环境监测站按标准对22个工程其中硒未监测进展监测以外，其余县市、区饮用水源水质均由自来水公司自行对水源水质进展日常监测，卫生部门进展抽测，监测指标为常规5项。由于该市城市生活用水均采用地下水，因此水源地环境功能区与相邻环境功能
8、区不存在矛盾。2.1.2农村饮用水现状目前德阳市农村供水规模超过20m3/d的供水站有283处，19%水源是地表水，81%水源是地下水。其中乡镇及跨乡镇110处，村级供水工程176处，供水总规模为37726 m3/d，受益人口36.25万人。现状日供水规模大于1000m3/d的工程6处，受益人口4.16万人，现状日供水规模为1000-200m3/d的工程29处，受益人口9.89万人，现状日供水规模200-20m3/d的工程248处，受益人口22.20万人。全市供水规模超过20m3/d或供水人数大于200人的集中式供水人口为41.76万人，其中供水到户37.55万人，到集中供水点取水4.21万人
9、。由于取水点分布零散，故农村饮用水没有划定饮用水源保护区。3基于未确知数学理论的模型未确知数学是表达和处理未确知性信息的数学工具，与概率论、模糊数学、灰理论等数学理论相似，是对不确定信息进展数学处理的一种方法。由于信息的未确知性不是客观的，而是由于人们不能完全认识事物的客观状态或确定的数量关系，在主观上、认识上产生的不确定性，其性质、特点均不同于信息的随机性、模糊性和灰性，因此未确知数学的数学理论和处理问题的方法也有别于概率论、模糊数学和灰理论。目前，未确知数学已形成了包括未确知数、未确知函数、极限、导数及应用等内容的数学理论体系。3.1未确知性水质风险评价的建立未确知参量的定义设水质风险评价
10、系统某个参量的可能取值区间为a，b，假设函数F(x)满足条件：(1)F(x)是(-，+)上定义的不减右连续函数，至多有有限个连续点；(2)0F(x)1.0；(3)当xb，F(x)=F(b)1.0，那么a，b和F(x)构成一个未确知数，记作a，b，F(x)，F(x)为区间a，b上的主观可信度分布函数，简称可信度分布，a，b为取值区间(论域)，也称为未确知数的分布区间。假设F(x)为连续型分布，那么称未确知数a，b，F(x)为连续型未确知数。未确知性水质风险评价数学模式水质风险评价主要是针对水中对人体有害的污染物质，根据国际癌症研究机构(IARC)通过全面评价水体中化学有毒污染物致癌性可靠程度而编
11、制的分类系统，污染物通常被分为2类：基因毒物质(包括化学致癌物和放射性污染物)和躯体毒物质(非致癌化学有毒物质)。在国内外已实行的水质风险评价体系中，主要根据上述分类系统对污染物进展划分，结合流行病学调查以及大量的研究成果建立起不同类型的污染物通过饮水途径对人体安康危害影响的水质风险评价模式，式(1) (1)式中，R为有毒污染物通过饮用水途径对平均个人致癌年风险度，a-1；D为成人每日饮水量，L；q为致癌物通过饮用水途径致癌系数，mgkg-1d-1；c为水中污染物浓度，mgL-1；w为成人体重，kg；a为人群安康寿命。即为较常见的水中致癌性污染物通过饮水途径确实定性水质风险评价模式(曾光明等，
12、1998；胡二邦，2000；钱家忠等，2004)。风险管理和水源卫生防护具有实际意义。应用确定性水质风险评价模式对水体中污染物进展水质风险评价时，数学模式中各参数往往被视为确定值，文献中(曾光明等，1998；钱家忠等，2004)对某水体水质进展水质风险评价时，水中污染物浓度c采用某一次监测值或屡次监测平均值，w取70kg，a取70年，q为致癌物通过饮用水途径致癌系数可查阅美国EPA相关数据库(EPA) 。针对水质风险评价系统具有多种未确知性的特点，故建立未确知性水质风险评价数学模型。令污染物浓度c、暴露人群成人体重w、暴露人群安康寿命a为未确知参量，即未确知数，根据水质风险系统未确知参量的定义
13、，可将式(1)改写为： (2)式中，qi 、D为常数，含义同上；a，b，F(x)为水体中污染物浓度未确知参量；c，d，G(y)为当地安康成人体重未确知参量；e，f，H(z)为暴露人群安康寿命未确知参量。由于模式中引入了未确知数，式(2)的最终计算结果就不再是一个或一串简单的实数，而是附有相应的可信度的数值，在这里，称式(2)为未确知性水质风险评价模式。 水质风险超标可信度计算模式通常认为，污染物通过饮水途径所致风险度超过了规定的最大可承受限值，即认为发生了水质危害风险。应用未确知数学理论计算的水质风险称为未确知风险，假设未确知数A为水质风险度最大可承受限值，未确知数B为水质实际计算风险度，当A
14、B时，就发生了水质危害风险。未确知事件AB发生的可信度CrAB可表示为式(3)(杨志民等，2004；李如忠，2004) 。 (3)式中，xi、yi，分别为未确知数A和B各种可能的区间取值；i、j，分别为未确知数A和B的分布密度，其中，0i=1，0j=1。显然，0CrAB1，在水质风险评价中，水质风险度可通过未确知性水质风险评价模式计算，其值为一个未确知数；水质风险度最大可承受限值，通常为一具体实数，即水质风险的未确知事件AB，A为具体实数，B为未确知数，那么事件AB的可信度Cr，的计算见式(4) 。 (4)式中，yu=max(yj|yj A)，F(yu)为未确知数(分布型函数)B的分布函数在yu处的对应数值，、j，的含义见式(2) 。4风险评价从之前的污染源调查整理中，可以总结得出，德阳市的主要水污染物为Cr(VI)。我们针对Cr(VI)来对污染源进展评价，讨论其危害性。4.1根本概况 根据德阳市饮用水源水质数据可得，检测出的基因毒物质(致癌性化学污染物)为6价铬，水中有机污染物以高锰酸盐指数来表示，但没有检测出有机物具体名称。水中Cr()的监测数据见如下表1。表1 水中Cr(VI)的监测浓度1#2#3#4#5#6#7#7#8#910#0.0020.002
