湖泊富营养化的综合评价方法的探讨与实例

目前富营养化评价方法众多,但各评价方法之间缺乏可比性,不利于湖泊富营养化的有效管理和治理.本文在对现有湖泊富营养化的评价方法进行分析、评价的基础上,从湖泊水生生态系统出发,提出了适合我国国情的基于<地表水环境质量标准>(GB3838-2002)的湖泊富营养化水生生态系统评价方法.即水质、水生生物与底质评价相结合的系统的、综合的富营养化评价方法.该方法可对不同湖泊的富营养化状况进行比较,并可对同一湖泊富营养化的时空变化进行分析,有利于对湖泊富营养化程度、成因做出客观、合理的判断,为治理富营养化提供全面、科学的决策依据.     

白洋淀污染的主成分分析

在上游多种污染物排放的影响下,白洋淀的污染呈现了富营养化和沼泽化等多种表象。文章以白洋淀为研究对象,采用基于因子分析的主成分分析方法,将白洋淀水质监测数据概括为5个主成分,即:富营养化特征指标、有机物污染指标、藻类生物量指标、生物生长环境指标、水体酸碱度指标。经分析得出:富营养化污染最严重,有机污染次之。文章进一步分析讨论了各主成分的内涵和湖泊的污染净化机理,为白洋淀水体污染的科学治理提供依据。     

集对分析用于湖泊富营养化评价研究

建立了利用集对分析方法进行湖泊水质富营养化评价的新模型，并研究了我国五个主要湖泊的富营养化状况，与其它方法进行比较，取得了满意的结果，为湖泊水质富营养化评价提供了一种简单而适用的评价方法。     

集对分析在湖泊富营养化评价中的应用研究——区间数与三角模糊数组合的集对分析

针对湖泊富营养化评价的不确定性型多属性决策问题,提出了基于区间数与三角模糊数组合的集对分析模型,引入简单关联函数来确定指标的权重,详细介绍了湖泊富营养化评价的基本原理和关于区间数、三角模糊数转化为集对分析联系数的表示方法。通过计算联系数的模以及属性等级模与属性值模的同一度,再利用这些同一度并参照属性等级数n建立n元联系数,再建立等级与联系数的映射关系确定评价等级。应用该模型对我国9个湖泊的富营养化程度进行了评价,该方法的评价结果与实际情况相符,为湖泊富营养化的治理和保护提供了技术支持。     

湖泊富营养化控制技术综合集成方法框架

湖泊富营养化是人类社会活动对湖泊的影响导致的湖泊自然演变过程的浓缩,而富营养湖泊的水污染治理与生态恢复是一个长期的过程。以综合集成方法论为方法论指导,进行湖泊富营养化控制技术综合集成。在信息分析与发展预测、模型集成、技术评价的基础上,通过人与计算机的结合、交互完成工程方案的决策,湖泊富营养化控制技术综合集成有利于发挥湖泊富营养化控制工程的综合效益和长期效益,并为湖泊流域管理提供科学依据。     

考虑指标协调性的湖泊富营养化评价模型

湖泊富营养化程度评价标准中同一评价指标的分级界点值差异很大,近似地呈现指数变化.基于该认识,提出了1个基于指标协调性的湖泊富营养化综合评价模型.对评价标准及待评湖泊监测值进行对数变换,改善了评价指标值的协调性,降低了评价系统的非线性化程度;在定义待评湖泊各监测指标与富营养化标准各级别之间距离测度的基础上,按评价指标协调性要求构造评价函数;鉴于评价标准为区问教的实际情况,采用区间数计算待评湖泊与各级标准的相对距离测度,并按距离测度值的大小进行湖泊富营养化状态分类.该模型建模思路清晰,物理意义明确,计算过程简捷,一组由5个湖泊组成的富营养化综合评价案例计算结果表明,评价结果符合实际.     

基于模糊权物元分析模型的湖泊富营养化评价

运用模糊权重,结合层次分析法和物元分析法,试图构建模糊权物元分析模型。该模型不仅继承了经典物元分析的优点,同时充分考虑了权重的不确定性。按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个等级,选取Chl-a、TP、TN、CODMn和SD等5个指标为评价指标,应用该模型对东昌湖富营养化进行了评价,结果表明:所监测的3个湖区均为富营养化等级,其中又以西北湖区最严重,西南湖区次之,东南湖区相对较好。研究结果与实际相符,说明了此方法具有良好的可靠性,可适用于湖泊富营养化的综合评价。     

主分量分析法用于湖泊富营养化评价的相互比较

应用主分量分析法,建立一个度量湖泊富营养化程度的综合指标,根据该综合指标的大小,可以进行湖泊富营养化程度的相互比较.通过实例分析并与统计评分评价结果比较表明,该法具有显著辨别不同富营养程度的变异性能力.     

云南省九大高原湖泊营养状态综合对比评价分析

基于主成分分析理论和SPSS统计软件,建立湖泊富营养综合评价模型,以云南省九大高原湖泊为例,对滇池等九大高原湖泊营养状态进行综合评价,并与指数评价法评价结果作对比分析。结果表明：基于主成分分析法的湖库营养状态综合评价能较好地反映云南省九大高原湖泊营养状态,综合评价结果优于指数法。     

湖泊水质富营养化评价的物元分析法

建立了利用物元分析理论进行湖泊水质富营养化评价的新模型.并研究了我国五个主要湖泊的富营养化状况,和其它方法比较,取得了满意的结果.     

基于Copula函数的水体富营养化联合风险概率研究

为了分析小型人工湖水体富营养化指标联合风险发生的概率,基于Copula函数的基本原理,结合眉湖水体富营养化模型模拟结果,建立了水体富营养化指标的边缘分布及Copula函数联合概率分布.通过Copula函数拟合检验和拟合优度评价筛选出不同组合方式下最优的Copula函数,并根据最优的Copula函数计算出水体富营养化指标的二维和三维联合风险概率.结果表明,不同组合方式下水体富营养化指标达到不同富营养化状态时的联合风险概率区别较大;当Chl-a和COD都为轻度富营养时,二维联合风险概率最大为62.29%,说明这种组合方式下眉湖水体极易发生轻度富营养;当Chl-a和COD都为轻度富营养、TN为中度富营养时,三维联合风险概率最大为45.46%,说明这种组合方式下眉湖水体极易发生中度富营养;由于受到水体富营养化指标监测系列的影响,部分二维和三维联合风险概率较小甚至为零.     

云贵高原湖区湖泊营养物生态分区技术方法研究

提出一种基于主成分分析、聚类分析、判别分析和空间自相关的分区模型,用于对云贵高原湖区湖泊营养物生态分区的研究.首先运用主成分分析方法对众多指标进行了降维综合处理,产生彼此互补相关又能综合反映湖区情况的4个新指标,累计贡献率达到93.69%,具有充分的代表性,构建了云贵高原湖区湖泊营养物生态分区指标体系.在此基础上,根据各区域新指标值,结合聚类模型初步将湖泊流域分为5类,再利用判别分析完成非湖泊流域的类别判别,最后运用空间自相关分析方法,按聚类结果进行全局自相关分析,Moran’sI为0.320,且检验值Z值为68.2,远大于临界值(显著水平1%所对应的临界值2.58),表明聚类结果与空间位置具有显著相关性,之后运用局部自相关对区域各因素的主成分综合得分的空间分布格局进行了量化分析,揭示了零散分类区块在空间地域分布上的关联和差异,根据关联结果完成最终的分区.结果表明,利用此分区模型可以尽量避免人为因素,得到更为客观的分区结果,具有良好的适应性和可行性,可为探索适合我国湖泊营养物生态分区的指标体系和分区技术方法,完成全国湖泊营养物生态分区和科学地制定我国湖泊营养物基准和富营养化控制标准提供技术支持.     

永定河北京段基于模糊数学的水体富营养化评价

以永定河北京段为研究对象,进行水质和水生态调查及动态指标的监测,选取候选评价指标,采用主成分分析法对评价指标进行筛选,并运用熵权法确定指标权重,从而构建河流富营养化评价指标体系。基于模糊数学算法,对永定河北京段进行了富营养化评价。结果表明:该水体富营养化问题较为广泛,但总体的富营养程度较轻。采用综合营养状态指数法和评分法进行评价对比研究,验证了该方法的可信度,且具有指标选择更灵活、评价结果更客观的优越性,可作为永定河北京段水体富营养化评价的重要方法和手段。     

长春南湖环境水化学动态变化及其影响因素分析

应用最大方差旋转因子分析法分析了长春南湖2004年监测的10项水化学指标,提取到三个主因子代表原信息的90.23%,利用24个观测量在第一和第二主因子上的得分对其进行聚类,各观测量均聚到相应月份中.结果显示在时间变化上7月富营养化程度最高,8月水体有机污染程度相对较低,分析水质在空间分布上的特征中得到,外源污染对水体质量影响深刻,不同监测点位的有机物污染和富营养化程度存在较大差异.     

GA优化的湖泊富营养化评价的普适公式探讨

在适当设定富营养化指标的“本底值”情况下,当指标值用于对应“本底值”的相对值表示时,可采用S型曲线描述湖泊富营养化的发展程度,公式中的参数可视为与指标特性无关,采用遗传算法对公式参数优化,得到对多项指标均适用的富营养化程度的指数公式,并提出用广义模糊对比因子赋权新方法计算富营养化综合指数。该评价方法物理意义明确,计算简单,使用方便,具有普适性、可比性和实用性。     

马踏湖富营养化年度变化分析及对策

选取总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)、透明度(SD)和叶绿素a五项,利用综合营养状态指数法评价马踏湖富营养化程度,并选取总氮、氨氮、化学需氧量、五日生化需氧量、高锰酸盐指数等主要指标年均值的比值作图分析,得出马踏湖污染状况。在此基础上分析马踏湖水体富营养化原因,并提出降低马踏湖富营养化现象的措施、对策。     

应用浮游植物群落结构指数评价海域富营养化

探讨了浮游植物对海水富营养化程度的指示作用,并用浮游植物群落结构指数对天津近岸海域的富营养化水平进行了现状评价,结果表明,天津近岸海域水质基本属中营养水平,但某些站位在有些季节呈严重的富营养水平,并呈现枯水期和丰水期高,平水期低的特征,与化学指标的评价结果相比,结果基本一致,说明该方法是可行的,特别是当浮游植物大量繁殖,消耗了大量的营养盐,生物学指标更能正确合理地进行水质评价     

湖泊营养状态评价的普适指数公式及效果检验

适当设定湖泊富营养化指标“参照”值 ,将修正的Carlson指数公式中的指标值用相对于“参照”值的指标“相对值”替换 ,公式中的参数可视为与指标特性无关。对公式中的待定参数采用遗传算法进行优化 ,得到对多项指标都通用的营养状态普适指数公式。用折衷激励功效函数法对单项指标的TSIG 指数赋权 ,计算综合指数。公式的正确性已被用于我国数十个湖泊、水库的营养状态评价检验得到证实。该公式计算简单、实用 ,具有客观性、可比性和通用性     

海水水质富营养化评价的集对分析方法

建立了利用集对分析方法进行海水水质富营养化综合评价的新模型，并通过实例研究评价效果，与BP人工神经网络方法比较，集对分析方法评价模型严谨，评价结果合理、精细、分辨率高，取得了满意的结果，为海水环境质量综合评价提供了一种简单而适用的评价方法。