基于概率模型的食品安全定量评估

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1、基于概率模型的食品安全定量评估摘要本文要解决的问题是以近来频繁出现的食品安全问题为背景而提出的。民以食为天，食品安全关系着人民的切身利益。因此，定量评估食品安全成为进行食品安全监督一种行之有效的方法。本文仅就化学因素对食品安全的影响展开讨论。从确定食品中某种化学污染物的实际测定值与食品安全程度之间的关系的角度出发，我们提出三个问题，即如何得到被评估人群对食品中某种化学污染物的摄入量，如何确定该化学污染物的摄入量与食品安全程度之间的关系，以及如何确定食品中含有的多种化学污染物与食品安全程度之间的关系。并由此建立四个模型，完成对所有问题解决的同时，也达到对食品安全进行定量评估的目的。参考美

2、国环保署（EPA）模式，得到模型一，即对食品中某种化学污染物摄入量的理论评估模型，包括急性化学污染物摄入量的理论评估模型与慢性化学污染物摄入量的理论评估模型。根据实际情况进一步分析，应用蒙特卡洛原理产生服从标准正态分布的随机数，得到食品中化学污染物摄入量的概率评估模型，即模型二，包括急性化学污染物摄入量的概率评估模型与慢性化学污染物摄入量的概率评估模型。为了建立食品中化学污染物的摄入量与食品安全程度之间的关系，引入食品安全风险指数的定义，得到模型三：。由于食品的安全程度通常由多种化学污染物共同决定，考虑多种化学污染物在具有非线性的人体系统中的综合生理效应，引入联合风险指数，建立多种化学

3、污染物与食品安全程度的关系，即模型四：应用四个模型，结合搜集资料得到的数据，我们得到一系列的应用结果，对模型二与模型三的应用结果如下：农药名称急性慢性化学污染物残留量(mg)风险指数化学污染物残留量(mg)风险指数乐斯本0.012.70.0011.30.025.40.0022.70.05130.0056.60.1(ARfD)270.01(ADI)13最后，通过综合评价四个模型，我们得到模型的优缺点分析。针对模型中存在问题，又进行进一步的改进。关键字：概率评估蒙特卡洛风险指数交互效应食品安全一问题的重述与分析1.1问题的重述近年来，各种食品安全事件频繁发生，食品安全问题已成为当下中国最热

4、门的一幕丑剧。为此，国家把食品安全作为国家安全组成部分，其重要性不亚于金融安全、能源安全、生态安全等，并且采取各种措施从各个方面保障食品安全，如对违反食品安全行为的惩处力度，推进食品的规模化、产业化生产经验，参照科学依据，结合中国国情，制定出全国统一的食品安全检验和认定标准，鼓励全社会共同参与食品安全监督等。选择关于食品安全问题的某个侧面，如食品中化学污染物的分布，食品安全事件预警等，建立数学模型，利用互联网数据，定量评估食品安全问题。1.2问题的分析为了定量评估题目中涉及到的食品安全问题，通过查阅相关资料，我们明确到，食品中对人体健康造成威胁的因素可按性质分为物理、化学和生物三类。其

5、中，物理因素非常简单，可以通过良好的生产操作规范加以避免，因此基本不作讨论；生物因素涉及到外界环境条件，以及该生物危害体在人体中的生存和繁殖等运作过程，具有较高的复杂度和变异性，因此也不易做研究。所以，我们决定主要针对化学因素展开研究。化学因素主要指各种化学物质，如重金属、药物、杀虫剂、化肥、合成洗涤剂、食品添加剂及其他有毒化合物对食品的污染，当这些化学污染物随食品经过一系列加工过程被人体摄入后，会对人体会造成急性或慢性的危害，根据所产生危害的严重程度即可确定出食品的风险指数，进而达到对食品安全与否的定量评估。由此，我们提出以下几点问题，并根据所提出的问题进行建模以完成对问题的合理解决

6、，最终达到定量评估食品安全的目的。问题一：针对被评估人群摄入的多种食品中均含有的某种化学污染物，如何通过模型求得被评估人群对该种化学污染物的摄入量；问题二：假设通过模型已得到被评估人群对某种化学污染物在研究时间内的摄入量，如何确定该摄入量与食品安全程度的关系，并最终确定某种化学污染物浓度的实际测定值与食品安全程度的关系；问题三：针对被评估人群摄入的多种食品中均含有的多种化学污染物，考虑其相互影响，如何通过模型确定多化学污染物浓度的实际测定值与食品安全程度的关系。二概念定义与符号说明2.1概念定义1.食品安全：一个国家或地区的食品中各种化学污染物对消费者健康的影响及程度，在本文中特指化学

7、污染物的影响。2.风险评估：对化学污染物存在的可能性及其程度的估算。3.摄入评估：摄入指通过食品及其他有关途径对化学污染物的摄入，摄入评估是对食品中化学污染物摄入量的定量估算。4.急性参考剂量：食品中含有的，短期吸收、通常是一餐或一天内的摄入对人类健康没有任何影响的化学污染物的每日摄入量，通常以每公斤体重毫克示。5.可接受日摄入量：食品中含有的，长期摄入对人类健康没有任何影响的化学污染物的每日摄入量，通常以每公斤体重毫克示。6.暂定日摄入限量: