pitoisuusjakaumien

Pitoisuusjakaumien käsite viittaa tilastolliseen jakaumaan, jolla kuvaillaan tutkimuksessa havaittujen pitoisuusarvojen vaihtelua. Pitoisuusjakaumat voivat hahmottaa, miten aineen pitoisuus jakautuu tilassa (esimerkiksi maaperässä, ilmassa tai vedessä) tai ajassa sekä miten näytteiden pitoisuudet poikkeavat toisistaan yksilö- tai ryhmäkoossa. Näiden jakaumien tunteminen tukee sekä riskinarviointia että suunnittelua.

Usein pitoisuudet ovat oikealle vinoja, joten malleissa käytetään usein log-normaalijakaumaa tai gamma-jakaumaa. Logaritmimuunnoksen jälkeen aineen pitoisuudet voivat lähestyä normaalijakaumaa, jolloin normaalin tilastollisen analyysin mahdollisuudet paranevat. Tulokset voidaan tulkita takaisin alkuperäiselle asteikolle.

Havaitsemisrajoihin liittyvät käytännöt: mittausjärjestelmien havaitsemisrajoilla on suuri vaikutus jakaumaan: osa todellisista pitoisuuksista ei ole havaittavissa tai arvoja kirjataan alle detektio- tai havaitsemisrajan. Tällaiset censored- eli left-censored -data voidaan käsitellä Tobit-mallein, imputoinnilla tai mukautetulla regressiolla, jotta epävarmuus ja keskikohta tulkitaan oikein.

Geostatistiset näkökulmat: jos aineistoa on useammasta sijainnista, pitoisuusjakaumat voivat kuvata tilallista vaihtelua; variogrammit, kriging ja muut geostatistiset työkalut auttavat kartoituksessa ja epäpuhtauksien leviämisen mallintamisessa.

Esimerkkejä sovelluksista ovat ympäristömonitorointi (pitoisuuksien jakauma maaperässä tai ilmassa), vedenlaadun arviointi sekä farmakokinetiikassa lääkkeiden pitoisuuksien vaihtelun kuvaaminen verenkierrossa ajan funktiona.