三角模糊数优化的贝叶斯水质模型评价方法研究——以太湖竺山湾缓冲带湿地水质评价为例

用三角模糊数表征参评的水质指标浓度,并进行α截集处理,将经过处理的区间数代入传统的贝叶斯水质模型,建立了三角模糊数优化的贝叶斯水质模型评价方法。该方法综合了三角模糊数和贝叶斯水质模型的共同优点,考虑了水质监测过程中的误差,通过计算各采样点水质对不同水质级别的隶属度,再判定水质级别。将该方法应用于太湖竺山湾缓冲带湿地,结果表明:竺山湾缓冲带湿地水体水质为Ⅲ~Ⅳ类,未能达到Ⅰ类水质目标的要求;水体TN和COD污染较严重,在缓冲带生态建设和功能修复工作中应重点关注氮和有机物污染。     

永定河上游张家口地区主要河流污染物来源解析

运用内梅罗污染指数评价法对永定河上游张家口地区主要河流水质进行定量评价,在多元统计分析方法的基础上,结合产业结构与布局对其污染物来源进行解析。结果表明:(1)2013—2016年,永定河上游主要河流水质逐渐改善,但仍存在水污染问题,主要超标的水质指标为TP和氟化物,超标率分别为28.24%和22.59%。(2)空间聚类分析发现,洋河中下游断面鸡鸣驿、响水铺和八号桥,水污染相对较严重;清水河上游断面北泵房和洋河上游断面左卫,水污染较轻;桑干河断面石匣里、温泉屯、小渡口和清水河下游断面老鸦庄,水质清洁。(3)洋河中下游污染物来源于工业污染和城市生活污水,清水河下游和桑干河污染物来源于农业面源污染、畜禽养殖污染和有机物污染,洋河上游和清水河上游污染物来源于农业面源污染和生活污水。     

水污染指数的综合问题

一、污染物相对污染值迭加型指数的特点我国自1974年开始用水污染指数综合评价水质污染以来,对水污染指数的研究发展很快。如目前各地所使用的计算公式就有10余种,有人还对这个问题进行了专题研究或探讨。这对我国的水污染研究和水污染综合评价工作,都有很大的促进作用。总结一下我国各家所提出的水污染指数,可以看出,基本上全属污染物相对污染值迭加型指数     

南苕溪支流锦溪水质时空变化特征分析

综合运用灰色聚类法、综合污染指数法、等级聚类法就南苕溪支流锦溪近年水质时空变化特征进行分析。结果表明,锦溪入青山水库断面水质2005—2009年逐年改善,2007年后达到灰色聚类等级Ⅲ类水质要求;2009年秋季至2010年夏季期间秋、冬两季的污染程度高于春、夏季节;枯水期综合污染指数最高,但TN、TP污染分指数在丰水期最高,表明污染源中面源污染已占相当比例。空间变化方面从玲珑桥到江桥锦溪水质的综合污染指数不断提升,到江桥时达到极值13.25,锦溪末端三眼桥断面水质较江桥断面有所改善;SPSS空间聚类分析可分为轻污染区(从玲珑桥到冬韵桥)、重污染区(从群利桥到江桥)和中度污染区(从江桥到三眼桥)。锦溪上游农业区对河水中的COD、TN和TP的贡献率分别为66%、54%和49%,农业面源污染已成为制约锦溪水质改善的主要因素。     

三峡水库蓄水运行后入出库断面水质评价与预测

三峡工程运行后库区水质问题关系库区环境安全和当地社会经济发展,把握三峡库区水质变化趋势是水污染治理的基础。采用内梅罗污染指数法,基于2004—2016年三峡库区长江干流入库断面(重庆朱沱)和出库断面(湖北宜昌南津关)水体DO、高锰酸盐指数和氨氮的水质监测数据评价库区水质,并利用差分自回归移动平均模型(ARIMA模型)建立入出库断面水质变化趋势模型。结果表明:2004—2016年入库断面梅罗污染指数(Ip)为1.72～3.22,水质属轻污染—重污染,变化波动大;出库断面Ip为0.82～1.46,水质属清洁—轻污染,总体保持平稳;入库断面水质指标逐年偏向《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中Ⅱ级标准,出库断面水质指标逐年偏向Ⅰ级标准,入出库断面首要污染物是氨氮,ARIMA模型预测显示未来入出库断面水质好转。     

滇池入湖河流“十一五”综合整治效果分析

滇池是中国“三河三湖”治理的重点湖泊之一,是中国著名的高原淡水湖泊.“十一五”期间,昆明市政府加大对滇池入湖河流的综合整治力度.纳入水质监测的29条主要入湖河流中,通过分析综合污染指数和有机污染指数,评价“十一五”期间的入湖河流水污染综合整治效果.结果表明,经过大力整治,滇池大部分主要入湖河流的水质改善明显,综合污染指数和有机污染指数均大幅下降,河流污染整治效果显著；但部分河流的综合污染指数和有机污染指数仍明显升高,河流水质有进一步恶化趋势,入湖河流综合整治工作仍任重而道远.     

西溪湿地四季水质时空变化及影响因子分析

选取西溪湿地6个监测点位为研究对象,测定了2007—2011年春夏秋冬四季湿地20个水质指标,采用因子分析技术定性地识别不同季节关键污染因子及来源,并基于层次聚类分析进行不同季节关键污染因子空间差异性分析。结果表明,春季关键污染因子为来源于居民生活污水的BOD5、高锰酸盐指数和浮游植物,夏季关键污染因子为来源于居民生活污水和农业面源的BOD5、高锰酸盐指数、总磷和浮游植物,秋、冬两季关键污染因子均为来源于生活污水的氨氮、总磷、总氮。西溪湿地各监测点位关键污染因子污染程度存在空间差异性,春季沿山河水质劣于《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中的Ⅴ类,蒋村港和蒋村集市水质介于Ⅱ类和Ⅲ类之间,深潭口、百家楼和秋雪庵水质为Ⅱ类。夏、秋、冬季的沿山河和蒋村港水质均劣于Ⅴ类,秋雪庵、百家楼、深潭口和蒋村集市水质类别在Ⅱ类到Ⅴ类之间波动。     

盐河淮阴区段水质污染现状评价及防治对策

水污染是困扰淮阴区工农业发展的问题之一。因此对盐河淮阴区段近几年来的水质状况进行了评价，分析了水体污染形成的原因及发展趋势，阐述了污染特征和程度，并提出了改善水环境的对策。     

潜流、垂直流人工湿地污染物净化效果及耐污染负荷冲击能力研究

依托建立在新沂河河漫滩上的人工湿地中试工程进行现场试验,研究分析潜流和垂直流2种人工湿地对污染河水的净化效果及其耐污染负荷冲击能力。结果表明:在相同的进水高锰酸盐指数浓度条件下,垂直流对高锰酸盐指数的净化效果明显优于潜流;2种人工湿地对NH4+-N的去除率均比较高(平均去除率均高于80%),且没有明显差异;2种人工湿地构造不同引起的水流运行方式及截留、过滤作用的差异对高锰酸盐指数的去除影响较大,而对NH4+-N去除的影响较小;进水污染负荷变化对人工湿地污染物去除的影响显著,垂直流耐高锰酸盐指数污染负荷冲击能力明显强于潜流,而对NH4+-N污染负荷变化,两者都表现出了较强的耐受能力,差异不明显。     

我国华北地区湿地生态需水量研究探讨与应用实例

我国华北地区湿地通常处于缺水状态.当湿地分别为"资源型缺水"和"水质型缺水"时,目前常用的几种生态需水量估算方法的适用范围是不同的.水量平衡法是较通用的方法;而水量损失法和最低水位法主要适用于资源型缺水;物质平衡法和逐年环境改良法则主要应用于污染型缺水的情况.针对不同的情况可以选取相应的估算方法.本文应用不同估算方法,对河北保定白洋淀湿地和北京顺义杨镇湿地的生态需水量进行了估算,通过估算结果间的比较,反映出白洋淀湿地面临的污染问题更严重,而杨镇湿地更亟需解决的是资源型缺水问题,使其补偿措施更有针对性,能更好地协调人与湿地生态环境问的关系.     

基于污水厂尾水的人工湿地系统中水体氮的水流方向分布特征及污染评价

天津临港人工湿地是以污水厂尾水为水源的组合人工湿地,为探究其水体形态氮的分布特征和污染状况,以该湿地系统为研究对象,采集并分析了湿地水样,基于GIS克里格插值法,对湿地水体形态氮和典型理化性质的分布和污染特征进行了研究,结合单因子污染指数法评价了水体污染程度。结果表明:湿地水体TN浓度为0.657～5.576 mg·L~(-1),其中NO_3~--N(0.095～3.920 mg·L~(-1))浓度相对较高,占TN的49.2%;沿水流方向,TN、NO_3~--N和NO_2~--N的分布趋势基本一致,从入水口至景观湖呈逐渐降低趋势;NH_4~+-N的分布相对复杂,在潜流和表流湿地下游与景观湖交汇处浓度最高,表流湿地浓度最低;pH和EC分别对NH_4~+-N和NO_3~--N的分布特征具有较大的影响作用。根据单因子污染指数法,湿地水体TN超标(P_i1),调节塘TN污染最为严重,调节塘可作为TN优控区。以上结果有助于深入认识以污水厂尾水为水源的组合人工湿地中氮污染物的赋存形态及分布特征。     

江苏海岸湿地水质污染特征与海陆一体化调控

2000年江苏海岸湿地人海河流河口淡水监测断面有30％的水质处于劣Ⅴ类,满足Ⅲ类水质的仅占10％;近岸海域海水监测断面有50％的水质处于Ⅳ标准。人类扰动的频率与强度的日益加大是水质污染的主要原因,而河流携带大量污染物是水质污染的主要途径。江苏海岸湿地水质污染防治的关键在于流域海陆水环境系统的一体化调控,侧重点是调控技术路线和水质污染控制层次的设计。环境管理控制区划的方案是：横向上由陆向海划分为上游流域、近岸陆域、海岸湿地和离岸海域4个环境控制带;纵向上自北向南以水系汇流特征、行政区划特征、海域特点划分为Ⅳ类环境功能区及若干亚区。     

人工河岸湿地对面源污染的处理效果研究

针对城市河道污染治理存在的主要问题,并考虑到华南地区河流水量、水质、水温季节性变化大的特点,构筑了人工河岸湿地试验系统,对该系统约13个月连续性运行进行了观测和研究。结果表明,平均水力负荷为15cm/d工况下,试验系统对高锰酸盐指数、SS、NH3-N、TN和TP的平均去除率分别为50%、60%、50%、35%和45%;系统对高锰酸盐指数、NH3-N和TN的去除效果随季节变化明显,夏季处理效果好于冬季;SS处理效果受季节影响不明显;TP初期处理效果好于末期。该人工河岸湿地既能较好地改善水质,又能改善生态环境、美化城市景观,是一项适合城市河道污染治理的技术。     

鸭绿江口湿地沉积物-上覆水重金属环境质量状况及其生态风险评价

基于代表鸭绿江口湿地不同区域的34个研究点位的调查数据,利用内梅罗指数法对其沉积物-上覆水重金属环境质量状况进行评价,再利用Hakanson潜在生态风险指数法对表层沉积物的生态风险进行评价。结果表明,鸭绿江口湿地表层沉积物质量处于较清洁水平,而上覆水水体质量属于轻污染水平,总体表现为自鸭绿江河口到大洋河口污染强度逐渐降低的趋势。鸭绿江口湿地表层沉积物重金属潜在生态危害系数和潜在生态风险指数均较低,属于低污染水平,Cd和Cu是潜在生态危害较大的因子。鸭绿江主河道和西水道部分区域表层沉积物污染较为明显,Cu、Pb是鸭绿江口湿地的主要污染因子。     

水力停留时间变化对2种人工湿地净化效果的影响

依托建立在新沂河河漫滩的人工湿地中试工程开展现场实验,研究分析水力停留时间变化对2种人工湿地污染物净化效果的影响。结果表明:水力停留时间的变化显著影响潜流和垂直流湿地污染物净化的效果,2种湿地高锰酸盐指数和氨氮(NH4+-N)去除效果随水力停留时间的变化均呈现先上升后下降的趋势。垂直流人工湿地显示出比潜流湿地更好、更稳定的污染物净化效果,其高锰酸盐指数和NH4+-N去除效果的最佳停留时间均出现在2 d左右,2种污染物的去除率分别达到93.1%和87.7%;而潜流湿地在水力停留时间为2 d左右时高锰酸盐指数去除率最高,达到92.3%,在2.5 d左右的时候NH4+-N去除率最高,达到81.5%。潜流和垂直流湿地都适合应用于新沂河污染河水的处理,在设计和实践应用中,两者的水力停留时间参数均可设定为2 d。     

盐城蟒蛇河饮用水源原水水质及盐龙湖工程水质净化效果评价

蟒蛇河是盐城市区主要的地表饮用水源地,其水质通常在Ⅳ~Ⅴ类标准。为改善原水水质,中国首个平原上开挖的饮用水源生态净化湖——盐龙湖于2012年6月建成启用。通过水质监测,分析了近年来蟒蛇河原水水质及其污染特征,并对盐龙湖工程水质的净化效果进行了评价。研究表明:(1)蟒蛇河原水在春、秋、冬季水质主要指标基本能满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类标准,但夏季水质相对较差;(2)蟒蛇河原水呈现出典型的有机污染特征,营养盐类多是以有机形态存在,但TN与TP的主要污染来源并不一致,在不同季节原水污染特性存在波动规律;(3)近年来蟒蛇河原水中有机物及营养盐浓度有升高趋势;(4)盐龙湖工程水质净化效果在夏季最佳,春、秋季次之,冬季则一般;(5)近一年来,盐龙湖工程累计削减原水高锰酸盐指数、氨氮、TN、TP、SS的量分别达到56.6、35.6、59.8、8.9、1 000.0t(干质量)。     

北京西城区雨水管道沉积物中重金属污染风险评价

采用地累积指数法、次生相与原生相分布比值法以及Hakanson潜在生态风险指数法从不同角度对雨水管道沉积物中重金属的污染风险进行了评价。地累积指数法的评价结果表明,不同重金属的污染级别为ZnCuCdCrPbNi。而次生相与原生相分布比值法以及Hakanson潜在生态风险指数法的评价结果表明,不同重金属的潜在污染效应关系和潜在生态危害系数大致排序均为CdCuZnPbNiCr。     

秋季艾比湖流域水质综合分析与评价

河流综合水质评价是水环境治理中的基础性工作。于2014年10月在艾比湖流域的55个采样点采集地表水样,将pH、COD、溶解氧(DO)作为评价因子,采用单因子污染指数法、内梅罗污染指数法和综合污染指数法进行了水质评价,并探讨了艾比湖流域的总体污染状况。结果表明:(1)艾比湖流域4种水体污染程度为河流裸露湖床水库农田灌溉水;(2)艾比湖流域中部区域的水质污染最严重,西部和东部区域的水质仍处于清洁状态。本研究为干旱区流域地表水资源的治理与保护提供参考依据。     

基于熵权法的松河矿水环境质量评价研究

根据松河矿水文条件对5个断面(W1~W5)水质进行监测,采用标准指数法对各断面水质的监测数据进行处理,并用熵权法确定各断面的指标权重,由各指标权重得出各断面的污染综合评分。结果表明,松河矿地表水水质中污染指数较高的是石油类,其次是SS、氨氮、BOD、COD,最后是硫化物。其中,影响各断面水质权重最大的是SS,其权重为0.2。综合污染指数和基于熵权法的断面评分排序一致,均为W1W2W3W4W5,表明基于熵权法的松河矿水环境质量评价结果准确可信。     

湖泊水质的模糊识别评价研究

将评价参数的代表值与水质标准相比较,确定其应归属的水质级别,这就是最基本的单项评价.包含了多个参数的水质综合评价,其最通常的做法是,或用单项评价的最差级别代表综合评价结果,或用综合指数或评分迭加值来表征水质状况.这里,分级的界限是明确的,水质不是属于“清洁”,便是已受“污染”.若以综合指数值0.5作为起始污染的阈值,那么,0.49仍属于“清洁”,而0.51已属于“污染”.这种“非此即彼”的判断与推理属于和现代数学密切相关的普通集合论的范畴. 但是,绝对的突变是不存在的.在自然