[发明专利]一种用于淡水水生生物水质基准预测的系统

摘要

本发明公开了一种用于淡水水生生物水质基准预测的系统，该系统包括水质基准污染物质确定模块、数据收集和筛选模块、数据评价模块、物种筛选模块、水质基准推导模块以及水质基准审核模块，其中，水质基准推导模块包括毒性数据分布检验模块、累积概率计算模块、模型拟合与评价模块、水质基准外推模块和水质基准结果表述模块；模型拟合与评价模块使用逻辑斯谛分布模型、正态分布模型或极值分布模型进行数据拟合，获得SSD(species sensitivity distribution)曲线，根据模型的拟合优度评价参数分别评价模型的拟合度；水质基准外推模块利用SSD曲线上累积概率5％对应的浓度值HC₅，除以评估因子，确定最终的淡水水生生物水质基准。

主权项

1.一种用于淡水水生生物水质基准预测的系统，其特征在于，所述用于淡水水生生物水质基准预测的系统包括：水质基准污染物质确定模块，用于筛选制定淡水水生生物水质基准的污染物质；数据收集和筛选模块，用于收集和筛选水质基准污染物质确定模块所筛选出的污染物质的相关数据；数据主要包括淡水水生生物毒性数据、水体理化参数数据、污染物质固有的理化性质数据和污染物质的环境分布数据；数据评价模块，用于对数据收集和筛选模块收集和筛选出的数据的可靠性进行评价；物种筛选模块，用于筛选推导污染物质的淡水水生生物水质基准所需要的基准受试物种；水质基准推导模块，用于推导淡水水生生物水质基准；以及水质基准审核模块，用于审核水质基准推导所用数据以及推导步骤是否科学，以确保基准合理可靠；其中，所述的水质基准推导模块包括毒性数据分布检验模块、累积概率计算模块、模型拟合与评价模块、水质基准外推模块和水质基准结果表述模块；所述的毒性数据分布检验模块用于将筛选获得的污染物质的所有毒性数据进行正态分布检验；若不符合正态分布，进行对数变换后重新检验；所述的累积概率计算模块用于计算所有最终毒性值的累积概率，具体方法如下：将所有已筛选物种的最终毒性值按从小到大的顺序进行排列，并且给其分配等级R，最小的最终毒性值的等级为1，最大的最终毒性值等级为N，依次排列，计算每个物种的最终毒性值的累积概率，计算公式如下：其中：P为累积概率，％；R为物种排序的等级；N为物种的个数；所述的模型拟合与评价模块使用逻辑斯谛分布模型、正态分布模型或极值分布模型进行数据拟合，获得SSD曲线，根据模型的拟合优度评价参数分别评价模型的拟合度；评价方法为采用决定系数、均方根、残差平方和、K‑S检验这四个参数同时作为模型拟合优度参数，具体步骤如下：1)比较上述三个模型的决定系数R2，若三个模型的决定系数R2有一个为最大，则选取该拟合模型，并终止评价；若三个模型的决定系数R2有两个或两个以上为相同，则选取决定系数R2相同的模型进行下一步比较；2)比较决定系数R2相同的模型的均方根RMSE，若均方根RMSE有一个为最小，则选取该拟合模型，并终止评价；决定系数R2相同的模型的均方根RMSE有两个或两个以上为相同，则选取均方根RMSE相同的模型进行下一步比较；3)比较均方根RMSE相同的模型的残差平方和SSE，若残差平方和SSE有一个为最小，则选取该拟合模型，并终止评价；均方根RMSE相同的模型的残差平方和SSE有两个或两个以上为相同，则选取残差平方和SSE相同的模型进行下一步比较；4)将残差平方和SSE相同的模型进行K‑S检验，若P值(即概率)大于0.05，通过K‑S检验，则选取该拟合模型，并终止评价；所述的水质基准外推模块利用SSD曲线上累积概率5％对应的浓度值HC5，除以评估因子，确定最终的淡水水生生物水质基准；评估因子取值为2‑5；所述的水质基准结果表述模块用于表述淡水水生生物水质基准，淡水水生生物水质基准保留4位有效数字，单位用μg/L表示。