湖泊水体富营养化评价与可持续发展研究

参照中国湖泊富营养化评价标准,把湖泊水体富营养化程度划分为6个级别,选取Chl-a、TP、TN、CODMn和SD等5个指标为评价指标,根据实测数据建立指标及指标标准相对隶属度矩阵;综合考虑指标相对隶属度与指标权重,建立环境指标综合权重矩阵;应用多级模糊模式识别模型求得样本集对模糊概念"营养化"的相对隶属度矩阵;最后利用样本的级别特征值对湖泊水体进行富营养化评价。并以东昌湖为例进行了实例计算与分析,验证了此模型的准确性和实用性。最后,为东昌湖的保护与可持续发展提出建议。     

基于集对分析与三角模糊数耦合的地下水环境质量评价

针对受多种不确定性因素影响的地下水环境质量评价问题,提出评价指标与标准等级之间的六元联系度模型。用三角模糊数定量表示差异度不确定性系数连续变化过程,建立了集对分析与三角模糊数耦合的地下水环境质量评价模型。在用层次分析法确定各评价指标主观权重后,从属性差异度出发由粗糙集理论赋予客观权重,同时由博弈论集结模型优化组合主客观权重,通过计算以置信区间形式表示的加权联系数确定水质样本的等级标准。耦合模型相对综合指数法、灰色关联法和改进SPA模糊法灵敏度高,更能真实地反映出水体本身受污染的程度以及偏离水质分级标准的程度。实例研究结果表明:该模型方法思路清晰,过程直观,评价结果实效合理,具有较好的推广应用前景。     

湿地水体富营养化评价与可持续发

把湿地水体富营养化程度划分为6个级别， 其阈值参照中国湖泊富营养化评价标准。选取Chl-a、TP、TN、CODMn为评价指标，根据实测数据建立指标及指标标准相对隶属度矩阵；综合考虑指标相对隶属度与指标权重，建立环境指标综合权重矩阵；应用多级模糊模式识别模型求得样本集对模糊概念“营养化”的相对隶属度矩阵；最后利用样本的级别特征值对湿地水体进行富营养化评价。并以扎龙湿地为例进行了实例计算与分析，验证了此模型的准确性和实用性。最后，为扎龙湿地的保护与可持续发展提出建议。     

基于改进密切值法的乌梁素海富营

改进密切值法引入目标差值率对初始矩阵进行规范化处理,并应用层次分析法对富营养化各评价指标的贡献程度加以确定。将改进的密切值法应用到乌梁素海的富营养化评价中,从中分析了此方法优缺点及改进之处的必要性,同时分析了乌梁素海水质变化情况及原因。结果表明,改进密切值法应用到包含着许多不规则的影响因子及许多非线性过程的湖泊这一复杂系统的富营养化评价中,虽有其不足,但与其他评价方法结合,可以更准确反映湖泊富营养化状况,根据密切值的变化情况,推断出在各种物理、化学和生物过程的作用下,湖内富营养化的变化过程,直至在南部一定区域内,密切值达到最大,对应该区域的水质相对也是最好。     

基于改进密切值法的乌梁素海富营养化评价

改进密切值法引入目标差值率对初始矩阵进行规范化处理,并应用层次分析法对富营养化各评价指标的贡献程度加以确定.将改进的密切值法应用到鸟梁素海的富营养化评价中,从中分析了此方法优缺点及改进之处的必要性,同时分析了乌梁素海水质变化情况及原因.结果表明,改进密切值法应用到包含着许多不规则的影响因子及许多非线性过程的湖泊这一复杂系统的富营养化评价中,虽有其不足,但与其他评价方法结合,可以更准确反映湖泊富营养化状况,根据密切值的变化情况,推断出在各种物理、化学和生物过程的作用下,湖内富营养化的变化过程,直至在南部一定区域内,密切值达到最大,对应该区域的水质相对也是最好.     

改进的投影寻踪水质评价模型

为弥补现有水质评价方法的不足之处,采用免疫进化算法优化投影寻踪模型的投影方向,提出基于免疫进化算法的投影寻踪模型,并将模型运用于我国五大湖水质评价及各种富营养化指标对湖泊富营养化程度评价的影响。结果表明通过比较基于免疫进化算法的投影寻踪水质评价模型的最佳投影方向各分量的大小和投影值的大小即可确定水体中污染物的主次及治理的优先并实现同类水之间的水质优劣比较;该模型能将高维数据通过最佳投影方向映射到低维子空间,便于对样本进行分类和综合评价,为水质评价研究领域提供了新的思路和方法。     

乌梁素海水环境综合评价

从湖泊水环境理论出发,以灌区的草型湖泊乌梁素海为研究对象,用基于监测样本信息的主成分分析确定权重的模糊综合评价方法,从水质、富营养状况和水生生态3方面对2006-2008年6月份乌梁素海各功能区水环境指标的均值进行综合评价,定量地评价出各功能区的水质级别。综合评价的结果为:农业用水区的水质为4.416级,景观娱乐用水区的水质为3.635级,渔业用水区的水质3.122级,混合区的水质4.762级,得出乌梁素海大部分水体已处于富营养状态。     

集对分析法在地下水水质评价中的应用

同一级别不同地区的地下水水质会因评价指标数值的差异而有所差别,将集对分析法运用到地下水水质评价中,可以先通过计算评价样本与评价指标之间的联系度对样本作初步的排序,再对样本作进一步的同一、差异、对立的集对分析以判断出评价样本的等级.研究结果表明:评价结果与采用其他评价方法时基本一致,且集对分析法简便、实用,计算结果客观、稳定,是一种有效的水质评价方法.     

地下水水质评价可变模糊评价法

在可变模糊集理论基础上,结合二元比较确定指标权重方法,提出地下水质评价可变模糊评价方法,该方法能够合理地确定样本指标对各级指标标准区间的相对隶属度,并且能够通过变化模型及指标权重,确定出样本的评价等级,提高对样本等级评价的可信度.将该方法应用于地下水水质综合评价,评价结果表明,由于考虑了模型参数与权重的可变性.评价结果可信度高.     

基于熵测度的四参数区间数的湖泊水质综合评价

针对湖泊水质影响因素指标值为四参数区间数的不确定性多属性决策问题,提出决策信息为四参数区间数的湖泊水质综合评价的距离熵模型。定义了四参数区间数距离熵测度的算法,利用多指标决策的逼近理想点法,通过计算各方案的正理想解之间的贴近度,根据正理想解之间贴近度的大小对各方案从优到劣进行排序。最后,将建立的距离熵模型应用到湖泊水质的综合评价中,结果体现了决策方法的合理性和可行性。     

星海湖水环境因子时空异质性及水环境质量综合评价

为探明星海湖水质状况,分别于2013-2015年春(4月)、夏(7月)、秋(10月)、冬(1月)采集水样,在水环境因子时空分布特征调查分析的基础上,运用BP神经网络法、灰色关联法对星海湖水质进行评价,运用综合营养状态指数法进行富营养化评价。结果表明:星海湖水环境因子表现出明显的时空变化规律,水质综合评价为Ⅱ~Ⅲ类,轻度富营养化。     

农业节水灌溉项目优选——基于改进模糊物元分析模型

借助改进熵权法对评价指标进行赋权,在灰关联分析和模糊物元分析理论的基础上,建立了改进熵和灰关联分析的模糊物元分析模型。根据灰色关联度的大小对评价对象进行排序,并将其应用到农业节水灌溉项目的优选中,说明此模型的合理性。     

用水结构变化主要驱动力因子灰色关联度分析

灰色系统关联度分析方法对样本数量、分布规律要求不高,计算量小,且量化结果与定性分析一致,具有广泛的实用性.以郑州市为例,将灰色系统关联度分析方法应用到用水结构变化的驱动力因子分析中去,量化各驱动力因子的影响度,结果表明工业重复利用率、灌溉面积、城镇化水平是郑州市工业、农业、生活三大用水部门的主要驱动力因子,并针对各驱动因子提出了相应的节水措施,为郑州市水资源可持续利用及节水型社会建设提供参考依据.     

碳纤维改性及其在富营养化水体的挂膜实验

目前关于活性碳纤维处理污水的试验大多集中在小型处理装置系统的碳纤维吸附试验,作者发现其挂膜效果与其在自然水体差别很大。本文研究了碳纤维的改性方法,通过将碳纤维活化改性,并进行挂膜试验确定最佳活化条件,研究碳纤维固化技术,研制成不同类型的碳纤维净水产品。为了验证改性碳纤维净水产品的可行性,将改性前后的碳纤维分别在塑料桶、金鱼缸、地埋雨污处理系统、东湖、排水渠、官桥湖等不同水体观测其生物挂膜的生物相结构。并应用于武汉东湖主湖建立自主产品1000m2面积的示范工程,同时与日本苏恩公司碳纤维示范工程进行了富营养化示范工程的比较研究。试验结果显示：试验场水域经过4天的处理,示范区水质从劣Ⅴ类上升为IV类水质,同样实现了刚毛藻藻场和沉水植物的自我修复,达到了日本相关产品的富营养化控制功能。该产品达到了快速高效净化湖泊水质控制富养化目的,其性价比更优,为其在湖泊富营养化控制治理提供了可能。     

内蒙古乌梁素海污染源调查研究

内蒙古乌梁素海已成为我国寒旱区富营养化最为严重的湖泊,为弄清乌梁素海所面临的污染负荷情况,在大量实测数据和调查数据的基础上,对乌梁素海的污染源进行了详细的计算分析。结果表明:乌梁素海的污染源主要来自3个方面,分别是农田排水、工业废水和生活污染。其中,农业排水中总磷对乌梁素海的贡献率超过了30%,总氮的贡献率接近50%,COD的贡献率达到了65%。可见,农田排水对乌梁素海污染负荷的贡献率最大。为乌梁素海源头治理提供了一定的参考依据。     

基于主题模型的南水北调东线工程学术关注点研究

通过搜集从2003年到2016年与南水北调东线工程相关的1 405篇中文文献,借助LDA主题模型总共识别出13个有效主题,分别为“工程施工”“泵站运行优化”“水泵性能研究”“工程成本研究”“水环境模型”“河流水污染”“信息自动化”“湖泊富营养化”“水体污染物”“水泵结构计算”“水泵水力计算”“生态学”和“生态环境治理”,并对各主题的内容进行了分析,揭示出其内在的知识结构.然后使用了2个文献计量指标(主题占比和主题演变趋势)来描述南水北调东线工程的学术关注情况,发现“工程施工”为最热门主题,其次是“泵站运行优化”和“水泵性能研究”.而“水环境模型”和“湖泊富营养化”正逐渐成为研究热点.结果反映了学术界的关注情况,也为南水北调东线工程的后评价提供了决策依据.     

基于灰色关联分析与多元线性回归模型的水面蒸发预测

采用灰色系统理论中的关联分析方法,对影响水面蒸发的各个因素进行分析,挑选出影响水面蒸发的主要因子,建立水面蒸发与主要影响因子之间的多元线性回归预测模型。通过实例证明,该方法简单可行,预测精度比较高。     

Harmonised monitoring of Lake Macro Prespa as a basis for Integrated Water Resources Management

In this paper, reliable data and information as an important basis for integrated water resources management (IWRM) is discussed. Such data are especially important in transboundary water bodies, as they can represent a common and transparent knowledge-base that all concerned parties can trust and utilise in the management process. The transboundary Lake Macro Prespa (West Balkan) is used as a case study. The lake is rich in biodiversity but threatened by increased eutrophication. The main focus of the monitoring (2007–2008) was therefore on nutrients and chlorophyll a, as well as oxygen levels, transparency and temperature. The results of the monitoring were used in consultations with water managers and other stakeholders, and the study demonstrated how such data could represent a common and neutral point of departure for discussions across borders on integrated lake management. However, the paper also shows that monitoring may result in inadequate or even erroneous information, thus pointing to the importance of understanding all phases of the practical implementation of harmonised monitoring. The main challenges of the harmonised monitoring included different laboratory methods and performances, as well as a number of practical issues related to logistics and communications across borders. A less ambitious programme during the first year of monitoring (2007) might have saved funds and resulted in more harmonised and reliable data this year. However, in 2008 the project succeeded in producing a set of harmonised data, amongst others by using one common and accredited laboratory for stations in both countries. This paper therefore also presents new monitoring data from this unique large lake, of which there are relatively few published studies. The results of the monitoring give reasons for concern. The eutrophication of the lake seems to be increasing, and this calls for improved integrated management in order to reduce nutrient levels and improve the environmental status.