【《再生水中病原微生物的風險分析計算案例》2100字】

再生水中病原微生物的風險分析計算案例1.1數據分析我國現有的污水再生利用標準中對病原微生物的風險分析主要借鑒國外的標準要求。一般來說，污水中污染物質的濃度的分布特征隨時間變化趨勢可用概率分布函數進行描述，至于正態分布與對數正態分布，則是能夠呈現各類檢測數據其分布表現。據研究，水體中污染物分布情況大部分屬于對數正態分布[44]，且正態分布相對簡單直觀，在實際應用過程中大量使用。因此本文采取對數正態分布對再生水中的病原微生物分布情況進行簡單分析。1.1.1對數正態分布的性質由中心極限定理的基本結論意識到，大量獨立同分布隨機變量的和的分布近似服從正態分布，設隨機變量X可表示為:X=i式中W1,W2,…Wn為獨立同分布隨機變量，當n值很大時，對X取對數，令Y=lnX,則Y=lnX=lni=i可以看出，Y=lnX是近似服從對數正態分布的，其密度函數是：F(x)=1xσ2π其中μ為lnx的均值，σ21.1.2數據的非參數假設檢驗Q-Q圖檢驗方法具有簡單、方便、直觀和不需要先驗信息等特點，可進行樣本的正態性檢驗。1.2大腸菌群密度分布規律1.2.1再生水大腸菌群濃度檢驗大腸菌群濃度，即每升水樣之中存在大腸菌群總數目。本實驗選擇多管發酵法展開研究，為準確獲得再生水中的大腸菌群含量，測定過程中多次測量每升水樣中的大腸菌群個數，從而得到大腸菌群濃度。圖1.再生水大腸菌群濃度1.2.2大腸菌群密度分布Ｑ－Ｑ圖圖3大腸菌群密度分布Ｑ－Ｑ圖1.3再生水回用于景觀娛樂用水的健康風險評價再生水之中，大腸菌群濃度值往往在時間逐步推移過程之中契合對數正態分布趨勢，因此可以使用概率分析對某一事件發生概率完成對應評價。基于此，筆者將水中大腸菌群指標的風險值定義為大腸菌群指標超過國家標準限制值的累積概率值。簡而言之，即基于計算累積概率，針對再生水回用于景觀娛樂用水過程中存在的風險值進行科學評析[45]。根據中國國家標準化管理委員會頒布的《城市污水再生利用景觀環境用水水質(GB/T18921-2019)標準規定可知[46]，城市再生水回用于觀賞性景觀用水（河流）/（水景）時每升水中大腸菌群的數量不得檢出大于10，000個/2，000個；回用于娛樂性景觀用水（河流）時每升水中不得檢出大腸菌群數量大于500個/L；而回用于娛樂性景觀用水不得檢出大腸菌群。由于水中大腸菌群濃度服從對數正態分布，因此大腸菌群濃度c的概率分布密度f（C)和分布函數F（C)可表示為f（c）=1?σ√2πexp(-F(c)=φ(lnc其中φ為標準正態函數，R=R（c>c0）（3）處理水中大腸菌群符合標準的保證率為P=1-R=1-coc其中μ為lnc的均值，σ為標準差[47]。1.3.1大腸菌群數累積概率根據（4）式查標準正態函數分布表計算得出再生水中的大腸菌群累積概率，為再生水回用于景觀用水提供依據。表1大腸菌群數累積概率次數累計概率/%次數累計概率/%113.341451.24218.031552.99322.51654421.61752.3526.271860.29627.741962.94733.332065833.572167.9939.222272.341045.232373.941147.942476.941248.12578.11349.42679.21.3.2回再生水回用于觀賞性景觀用水的健康風險分析根據《城市污水再生利用景觀環境用水水質(GB/T18921-2019)標準，設再生水回用于河道時C0=10000個/L時為合理安全值，取其對數為lnC0=ln10000=9.2。回用水中大腸菌群濃度不超過國家標準限制值的累積概率如圖3所示[51]。圖3回用于湖泊類觀賞性景觀用水的大腸菌群累積概率圖3可以看出，回用水中大腸菌群的累積概率曲線與lnC0無交點，意味著污水處理廠經處理后水體中大腸菌群累積概率小于國家標準限制值的累積概率，回用于湖泊類觀賞性景觀用水過程之中。安全保證率可以達到非常理想的100%，同時風險值則是達到0%，認識到人體健康風險并不嚴重。由此可知，再生水可回用于湖泊類觀賞性景觀。根據《城市污水再生利用景觀環境用水水質(GB/T18921-2019)標準，設再生水回用于河道時C0=10000個/L時為合理安全值，取其對數為lnC0=ln10000=9.2。回用水中大腸菌群濃度不超過國家標準限制值的累積概率如圖3所示[46]。從圖4看出，回用于水景類觀賞性景觀用水時其安全保證率約為47.53%，風險值為52.47%。再生水中大腸菌群濃度累積概率與國家標準限制值的累積概率相比，其健康風險值仍然較高，不宜回用于水景類觀賞性景觀用水。由上述分析可知，雖然再生水中大腸菌群的累積概率雖然整體偏高，但是回用于湖泊類觀賞性景觀用水時風險值為0%，可以回用；回用于水景類觀賞性景觀用水時其安全保證率低，風險率高，不宜回用。1.3.3再生水回用于娛樂性景觀用水的健康風險分析根據《城市污水再生利用景觀環境用水水質(GB/T18921-2019)標準，設再生水回用于河道時C0=500個/L時為合理安全值，取其對數為lnC0＝ln500=6.2[46]。回用水中大腸菌群濃度不超過國家標準限制值的累積概率參見圖5。圖5回用于河道湖泊類娛樂性景觀用水的大腸菌群累積概率從圖5可以看出，回用于娛樂性景觀用水（河道湖泊類）時其安全保證率約為19.54%，風險值為80.46%。回用水中大腸菌群濃度累積概率與國家標準限制值的累積概率相比，其健康風險值仍然較高，不宜回用于娛樂性景觀用水（河道湖泊類）。根據《城市污水再生利用景觀環境用水水質(GB/T18921-2019)標準[46]，回用于娛樂性景觀用水（水景類）不得檢出大腸菌群數，但回用水