(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211073620.9 (22)申请日 2022.09.02 (71)申请人 温州医科 大学 地址 325000 浙江省温州市瓯海区东方南 路38号温州市国家大 学科技园孵化器 (72)发明人 舒烈琳　陈文丽　纪晓亮　张明华　 (74)专利代理 机构 温州名创知识产权代理有限 公司 33258 专利代理师 陈加利 (51)Int.Cl. G16H 50/30(2018.01) G16H 50/70(2018.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06N 7/00(2006.01)G01N 33/18(2006.01) (54)发明名称 一种基于不确定性的水体硝酸盐健康风险 评估和溯源方法 (57)摘要 本发明提供一种基于不确定性的水体硝酸 盐健康风险评估和溯源 方法， 包括获取待测水样 样本的硝酸盐浓度和同位素特征值， 以及典型污 染源样本的同位素特征值； 确定研究区域相关人 群的医学信息， 并结合待测水样样 本的硝酸盐浓 度， 设定硝酸盐健康风险评估模 型中相关参数的 概率分布， 模拟得到各人群存在硝酸盐非致癌风 险的概率； 根据风险概率和累积频率对结果的不 确定性进行评价； 根据待测水样样 本及各污染源 的同位素特征值， 得到各污染源的贡献率； 根据 各污染源的贡献率和贡献累积频率， 得到各污染 源的不确定性指数， 从而对溯源 结果的不确定性 进行评价。 实施本发明， 解决了现有硝酸盐污染 健康风险评估及污染源溯源结果缺乏不确定性 评价的问题。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 115547494 A 2022.12.30 CN 115547494 A 1.一种基于不确定性的水体硝酸盐健康风险评估和溯源方法， 其特征在于， 所述方法 包括以下步骤： 获取评估区的待测水样样本和典型污染源样本， 并确定所述待测水样样本的硝 酸盐浓 度和同位素 特征值， 以及确定所述典型污染源样本同位素 特征值； 获取评估区人群的医学信 息， 并根据 各人群的医学信 息及所述待测水样样本的硝酸盐 浓度， 设定硝酸盐健康风险评估模型中相关参数 的概率分布， 运用蒙特卡洛模拟得到各人 群存在硝酸盐非致癌风险的概 率； 根据存在非致癌风险的概率和累积频率， 得到不确定性指数， 对所述人群存在非致癌 健康风险的结果进行不确定性评价； 根据所述待测水样样本的同位素特征值以及所述典型污染源样本的同位素特征值， 在 预设的贝叶斯混合模型MixSIAR中进行计算， 得到各污染源的贡献率； 根据各污染源的贡献率和累积频率， 得到不确定性指数， 进而对所述待测水样样本的 模型溯源结果进行不确定性评价。 2.如权利要求1所述的基于不确定性的水体硝酸盐健康风险评估和溯源方法， 其特征 在于， 所述待测水样样本及所述典型污染源样本的同位素均包括NO3‑‑δ15N同位素和NO3‑‑δ 18O同位素。 3.如权利要求1所述的基于不确定性的水体硝酸盐健康风险评估和溯源方法， 其特征 在于， 所述评估区相关人群的医学信息包括各人群的体重、 日饮水量、 胃肠吸收系 数、 暴露 时间和暴露在硝酸盐环境中的频率。 4.如权利要求3所述的基于不确定性的水体硝酸盐健康风险评估和溯源方法， 其特征 在于， 所述硝酸盐健康风险评估模 型为USEPA水质健康 风险评价模型， 硝酸盐通过皮肤吸收 和经口摄入对人体构成威胁， 但经 口摄入是最主要的方式， 其非致癌健康风险评价模型通 过以下公式(1)和(2)来表示： 其中， CDI为每日单位体重经饮水途径摄入的硝酸盐量， 单位为mg/k g·d； RfD为硝酸盐 经饮水途径的参考剂量， 其参考剂量为1.6mg/kg ·d； CW为所述待测水样样本的硝酸盐浓 度， 单位为mg/L； IR为人群的日饮水量， 单位为L/d； ABS为胃肠吸收系数， 无量纲； EF为暴露 在硝酸盐环境中的频率， 单位为d/a； ED为暴露持续时间， 单位为a； BW为居民体重， 单位为 kg； AT为人群的暴露时间， 单位为d； HQ为非致癌风险指数， HQ≥1表示存在潜在的非致癌风 险， HQ＜1表示可接受的非致癌风险水平。 5.如权利要求4所述的基于不确定性的水体硝酸盐健康风险评估和溯源方法， 其特征 在于， 所述各 人群的硝酸盐非致癌风险概 率的计算 步骤具体包括： 在Crystal  Ball 11.1软件中预先构造所述概率分布模型； 确定参数并设定其概率分 布； 其中， 所述参数包括CW， IR， ABS， E F， ED， BW和AT。 通过Kol mogorov‑Smirnov检验方法或查 阅文献， 确定各参数的最优概 率分布；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115547494 A 2根据参数的概率分布， 进行150000次的蒙特卡洛模拟运算， 得到各人群的硝酸盐非致 癌风险概 率分布。 6.如权利要求5所述的基于不确定性的水体硝酸盐健康风险评估和溯源方法， 其特征 在于， 对所述人群存在非致癌健康风险的结果进 行不确定性评价是在某一人群的硝酸盐非 致癌风险HQ≥1的概 率时， 对人群的非致癌风险指数 结果进行不确定性分析， 具体步骤为： 以非致癌风险指数为横坐标， 累积频率为纵坐标作图， 用不确定性指数UI90表示不确定 性大小， 其中， 所述不确定性指数指在90％累积概率的快速增长段中最大和最小值除以0.9 的比例贡献之差， 通过以下公式表示： 若UI90值越高， 则认定获得的该 人群非致癌风险结果的不确定性强度越大。 7.如权利要求1所述的基于不确定性的水体硝酸盐健康风险评估和溯源方法， 其特征 在于， 对模型计算的溯源结果的不确定性分析， 具体步骤为： 以各污染源的贡献率为横坐标， 累积频率为纵坐标作图， 运用公式4计算UI90， 若UI90值 越高， 则认定获得的相应污染源的贡献率结果的不确定强度越大； 权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115547494 A 3