湖泊水动力模型外部输入条件不确定性和敏感性分析

以我国典型的大型浅水湖泊太湖为研究区域,采用国内外常用的环境流体动力学模型(EFDC),结合拉丁超立方取样(LHS)方法,研究湖泊水动力模型中4个重要的外部输入条件,即3个边界输入条件(出入湖流量、风速、风向)和1个初始输入条件(初始水位),对模型水动力模拟结果(水位、水龄以及流场)的影响与贡献.结果表明,初始水位的设定对模拟全湖水位和水龄产生决定性影响,不确定性的贡献率分别达到85.73%和66.125%,对垂向平均流速影响的贡献率只有3%;风速对表面流速模拟结果影响较大,贡献率达到58.70%,而对水位和水龄的贡献率分别为5.25%和3.00%.在垂向上,各层流速受外部输入条件不确定性的影响规律相似,贡献率排序为风速(55%~60%)>风向(10%~15%)>初始水位≈出入湖流量(1%~5%).因此在模拟大型浅水湖泊水动力过程时,可以根据不同的输出目标能够有针对性地提高外部输入条件的准确度,为提高模型精确度提供有效信息.     

Uncertainty analyses on the calculation of water environmental capacity by an innovative holistic method and its application to the Dongjiang River

The estimation and allocation of water environmental capacity （WEC） are essential to water quality management and social-economic interests. However, there is inevitable uncertainty in the capacity estimation due to model conceptualization, data collection and parameter calibration. An innovative holistic approach was developed, which took both independence and relevance between parameters into account to analyze the uncertainties in WEC calculation and estimate the margin of safety. The Doniang River was taken as the case to demonstrate the method, focusing on the chemical oxygen demand and NH-N that were the two major water quality problems in the river. The results showed that the proposed holistic approach is very promising and applicable compared to traditional methods of uncertainty analysis.     

关于铬酸雾测定问题的探讨

随着人们对铬酸雾环境问题的日益重视,铬酸雾的测定工作就显得愈发重要.文中总结了铬酸雾标准限值,阐述国内外测定方法标准及进展,最后结合实际工作指出测定中的注意事项及存在问题.研究表明,目前国内有关铬酸雾测定的标准方法仅有《固定污染源排气中铬酸雾的测定二苯基碳酰二肼分光光度法》（HJ/T29-1999）,国内外有关铬酸雾的其它测定方法也鲜有报道.在依照国标方法测定铬酸雾的实际工作中,测定结果的准确度受诸多因素影响,主要为试剂质量、玻璃器皿的清洗、显色酸度、显色温度、空气采样器流量等,需要引起注意.目前铬酸雾测定也存在诸多问题需要改进及解决,如干扰消除问题、采样管路材质问题、吸收提取液问题、质保质控问题、新测定方法拓展问题等.     

微生物学检验中菌落总数测量结果不确定度的评定研究

文章主要分析了微生物学检验中菌落总数测量不确定度的数学模型、测量不确定度的来源分析、测量不确定度的计算以及相应的表示方法.微生物学检验中菌落总数的测定,其特点是同一样品测定结果相差极大,由随机效应带来的测量重复性所导致的不确定度占了主要部分.通常的做法是对同一样品作多次测量,取对数后进行计算.     

平面问题中主应变测量不确定度评定

目的实现平面场中主应变的测量不确定度评定。方法首先建立主应变的是非线性传播测量模型,然后应用基于二阶TAYLOR级数展开理论的不确定度传播方法(LPU方法),开展平面问题中主应变的测量不确定度评定。针对二种常用的应变花,建立以主应变为输出量、以应变花之三个方向测量应变为输入量的测量模型,并将二阶LPU方法应用于该模型。设计数值计算算例,以说明主应变不确定度的评定过程和方法,并与一阶LPU结果进行了比较。结果当应变花三个方向的应变测量结果相近时,文中方法与一阶LPU方法获得的主应变的不确定度评定结果存在明显的差异,主应变不确定度评定结果在数值上都大于应变花测量的不确定度。当应变花三个方向的应变测量结果相差较大时,文中方法和一阶LPU方法获得的主应变测量不确定度评定结果相差不大。结论特定情况下,主应变的测量不确定度值远大于应变花测量的不确定度,且与一阶LPU方法的评定结果有显著差异,二者可相差一倍。     

自配标准溶液不确定度的评定

测量不确定度（uncertainty of measurement）是表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。不确定度一词指可疑程度,广义而言,测量不确定度是对测量结果正确性的可疑程度。标准溶液作为一种标准物质,有许多优点,比如使用方便、溶液均匀、量值准确等。在环境监测分析中经常要使用标准溶液,在配制过程产生不确定度,而标准溶液的不确定度直接影响检测结果的不确定度,因此,对自配标准溶液的测量不确定度进行合理评定,显得尤为重要。配制标准溶液时的合成不确定度与称量的溶质质量、物质的纯度、配制体积、环境温度的不确定度等有关,充分分析不确定度的来源上,得出其扩展不确定度。并以亚硝酸盐标准溶液为例,全面分析了影响标准溶液不确定度的因素,给出了不确定度评定的具体过程和方法。     

Uncertainties in stormwater runoff data collection from a small urban catchment, Southeast China

Monitoring data are often used to identify stormwater runoff characteristics and in stormwater runoff modelling without consideration of their inherent uncertainties. Integrated with discrete sample analysis and error propagation analysis, this study attempted to quantify the uncertainties of discrete chemical oxygen demand (COD), total suspended solids (TSS) concentration, stormwater flowrate, stormwater event volumes, COD event mean concentration (EMC), and COD event loads in terms of flow measurement, sample collection, storage and laboratory analysis. The results showed that the uncertainties due to sample collection, storage and laboratory analysis of COD from stormwater runoff are 13.99%, 19.48% and 12.28%. Meanwhile, flow measurement uncertainty was 12.82%, and the sample collection uncertainty of TSS from stormwater runoff was 31.63%. Based on the law of propagation of uncertainties, the uncertainties regarding event flow volume, COD EMC and COD event loads were quantified as 7.03%, 10.26% and 18.47%.     

金坛地区五氯酚的人体暴露评价

以五氯酚及其钠盐(统称为PCP)为研究对象,选择曾长期使用五氯酚钠杀灭钉螺的江苏省金坛地区为研究区域,使用膳食暴露模型计算评价了当地居民的人体暴露水平.结果表明,该地区成年人日均PCP摄入量最高值为8μg·d-1,该值低于世界卫生组织推荐的每日允许摄入量180μg·d-1;饮水和植物类食物是人体摄入PCP的主要途径,分别占总摄入量的42%和39%.此外,不确定性分析表明,模式运算结果呈偏态分布,偏度、峰度系数分别为3.51和19.7.     

改进区间线性规划及其在湖泊流域管理中的应用

针对不确定性优化提出了改进区间线性规划(MILP)模型及其算法,从理论上证明了MILP模型的解空间绝对可行,从而弥补了以往区间线性规划的缺陷,为后续决策过程提供了有利的可行性条件.针对四川邛海流域综合管理,以水污染综合防治的投资成本与运行成本最小化为目标,以总磷环境容量等11个管理目标为约束,建立了20个子流域3个阶段的MILP模型,最终得到10个备选污染控制方案的最优规模、投资和TP削减能力.结果表明:①最优的总投资和TP最优削减量分别达到[620×1061148×106]元和[57.43,59.95]t·a-1重点方案为污水处理厂工程、农村污染控制工程和中度侵蚀水土流失防治工程;②实施基于最优区间解生成的决策方案时,需要严格保证TP环境容量约束,才能实现各阶段的水质达标.     

吹扫捕集-气相色谱-质谱法测定水中环氧氯丙烷的不确定度评定

依照《测量不确定度评定与表示》,对吹扫捕集-气相色谱-质谱法测定水中环氧氯丙烷的结果进行不确定度评定。通过评定可知标准曲线配制过程所引入的相对不确定度最大,吹扫捕集-气相色谱-质谱法测定模拟水样中环氧氯丙烷结果为（78±21）μg/L。