模糊数学在丹江口水库富营养化评价中的应用

丹江口水库是南水北调中线工程水源地,其水质安全将直接影响调水工程的成败。基于2013年6月的水质监测结果,通过对水质指标的聚类,将丹江口水库划分子库区,并尝试使用模糊数学方法进行水质富营养化评价。结果表明,丹江口库区可分为6个子库区,各库区在透明度、溶解氧、浊度、高锰酸盐指数、总磷、硝酸盐氮和叶绿素a等理化指标均有显著差异;富营养化评价显示,库区总体营养状态级别为中营养。其中,坝前区域(库区Ⅰ)和丹库主体部分(库区Ⅵ)营养状态级别为贫营养,汉库原河道区(库区Ⅱ)为中营养,汉江入库口(库区Ⅲ)、汉库最大库湾(库区Ⅳ)、丹江入库口(库区Ⅴ)为轻度富营养。模糊综合评价法较好反映出水质的模糊性、连续性,使评价结果更加准确可靠。     

西安市景观水体营养状态调查及浮游藻类多样性研究

对西安市城区景观水体浮游藻类状况及生物多样性进行了研究。结果表明,7个景观水体中有5个水体的水质未达到Ⅴ类水质标准,主要超标项目为pH值和TN;7个水体的ρ(N)/ρ(P)为16.6~43.6,磷为限制性因子;其中2个水体富营养化严重,DO含量低,水质达不到要求,其优势藻种为蓝藻门,含量占浮游藻类总数的64.3%~93.4%;而水质较好的贫营养水体优势种为黄藻门,含量占到浮游藻类总数的54.3%;通过6种生物多样性指数与景观水体营养状态的拟合,发现MeNaughton's多样性指数适合城区景观水体的富营养化评价。     

基于灰色聚类方法的湖泊营养状态综合评价

将湖泊水体的营养状态看作一个灰色系统，建立用于识别湖泊营养状态属性的灰色聚类综合评价模型，将水质级别作为一个灰类，水质状态作为灰色变量，根据灰色白化权函数聚类方法来确定水体营养状况归类。以太湖为例，基于分布全湖的20个监测点数据，运用灰色聚类法对其进行富营养状态综合评价，结果表明，监测时段太湖大部分水体基本处于中营养水平，局部湖面达到中度富营养状态，客观地反映了太湖湖区水体营养状况。     

云龙湖水质调查与评价

对云龙湖水质进行了调查与评价.在云龙湖东湖、西湖区各设置3个采样点,监测水体中TN、TP、Imn、NH3-N、DO和SD指标;分别使用模糊识别法和湖泊综合营养指数对水体进行水质评价与富营养化评价,结果表明,云龙湖水质级别为III类,其中TN、TP超标明显,水体呈现中度富营养化;不同功能区水质差异明显,东湖区水质优于西湖...     

二滩水库水质污染及富营养化的评价分析

为更准确掌握四川二滩库区水污染情况,科学评估水库水质,根据2016-2019年度水质逐月环境监测数据资料,对二滩水库三个断面的水质污染状况及营养化状态进行了分析,结果表明库区综合污染指数下降,综合营养指数显示二滩水库的营养化程度由中营养化向贫营养化转变,出库断面水质略优于入库断面。     

博斯腾湖富营养化状态水平调查

通过水质特征和生物学特征的一个水文年规范化实地调查,采用Scirgesew参数分类标准和相关加权综合营养状态指数,对博斯腾湖水体富营养化状态水平进行了调查和评价。     

2016-2020年珠海市金湾区集中式饮用水水源地环境质量变化特征

根据2016—2020年珠海市金湾区集中式饮用水水源地的监测数据,采用单因子评价法、综合污染指数法和综合营养状态指数法对金湾区黄绿背水库、爱国水库和木头冲水库环境质量变化趋势及特征进行分析评价。结果表明,2016年3个水库的综合污染指数最高,水质最差,超标因子为总磷,除了2016年黄绿背水库超出《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类标准外,其他年份和其他水库水质均达相应水功能区标准; 2016—2020年3个水库水质总体呈好转趋势,但改善趋势不显著,影响水质的主要因子为溶解氧、总磷、化学需氧量和五日生化需氧量; 3个水库水质的综合营养状态指数在10～24范围内,均处于贫营养状态,未呈现富营养化。     

洪泽湖水体富营养化时空分布特征与影响因素分析

通过2014年—2017年对洪泽湖12个水质断面定期调查,采用营养状态指数(TLI)综合评价其水体富营养状态,同时应用主成分分析方法(PCA)分析其富营养化状态的时空变化特征。结果表明,洪泽湖70%以上的调查断面水质全年处于轻度富营养化状态,夏季是其富营养化最严重的季节;洪泽湖年内水体水质差异较大,而其水华特征并未呈现明显差异;洪泽湖富营养化很大程度上受制于营养盐的积累程度,并与湖泊透明度呈现极显著的负相关关系(p0.001),与湖水pH值呈现极显著的正相关关系。     

中国北方山区水库与引黄水库富营养化特征

于2012年10月—2013年8月对中国北方地区2种典型水库:山区水库(卧虎山、锦绣川)和引黄水库(鹊山、玉清)进行了采样调查,对其水质特征和富营养化现状进行分析研究。结果表明:2类水库水质的最大差异在于山区水库的氮含量显著高于引黄水库,这主要与水源、氮素来源和水库的进水方式有关。山区水库中SD与藻类生物量、TP关系密切;而引黄水库中,影响SD的环境因素较复杂,除藻类生物量和氮、磷外,碱度和水温也与SD密切相关。全年水平上,卧虎山水库营养状态指数显著高于其他水库,属中-富营养水体,锦绣川水库、鹊山水库和玉清水库均属中营养水平。时间上,同类型水库的营养状态指数季节变化基本一致。参与营养状态计算的4个因子中,Chla和TN对营养状态指数的贡献最大,表明这两者是引起2类水库营养状态加重的重要原因。典型的水源及进水方式、流域人类活动类型和强度是影响山区水库和引黄水库营养状态的主要外部因素。     

万峰湖水体浮游植物调查及富营养化评价

通过2016年枯水期和丰水期对万峰湖水库浮游植物及水质理化指标采样分析,并应用综合营养状态指数对其水质营养状态进行评价。结果表明,万峰湖枯水期主要以硅藻为主,丰水期以绿藻和甲藻占优势;水体水质处于中营养化状态。相关性分析表明,浮游植物丰度在枯水期与各理化指标相关性不显著,在丰水期与DO、TP呈正相关,与IMn、Chla呈显著正相关。典范对应分析(CCA)表明,TN、SD和pH值是影响该水域浮游植物分布格局的重要因子,且CCA排序图较好显示了浮游植物分布和环境因子之间的关系。     

呼伦湖不同季节水质现状评价及主要影响因子分析

通过2014—2015年期间4次对呼伦湖水质进行监测,评价不同季节水体中TN、TP和Chla的时空分布特征及水体的富营养化状态,并分析影响水质变化的主要因素。结果表明,4个季节中呼伦湖水体中TN、TP质量浓度超标较严重,Chla质量浓度随季节变化明显。空间分布规律为TN由湖四周向湖心扩散再到四周;TP春、夏季基本保持稳定,秋—冬季由湖心向四周转移;Chla呈现由南—北—东—东北的变化趋势。呼伦湖春、夏、秋季呈现轻度富营养化,冬季呈现中营养化。水体主要受富营养化、盐化和有机物污染控制。     

浙江近岸海域环境功能区质量状况分析

根据浙江省舟山海洋生态环境监测站多年资料,对浙江省近岸海域环境功能区达标趋势及影响因素进行分析。结果表明,2009年浙江近岸海域环境功能区平水期、丰水期、枯水期达标面积分别为9541、10715、842km2,全年达标面积7333km2,占所监测海域面积的16.4%。浙江省近岸海域环境功能区水质达标的主要超标指标为无机氮和活性磷酸盐,另有部分区域溶解氧、化学需氧量、pH指标超标。整个杭州湾水体处于严重富营养化水平,象山湾和泗礁-大衢-岱山岛以西的舟山海域处于中度富营养化水平。东经122度以东的舟山海域及浙中南近岸海域处于轻度富营养或贫营养水平,2002年以来浙江近岸海域水体的富营养化程度逐步下降。2001—2004年近岸海域环境功能区达标率均低于3%,达标区主要分布在舟山海域,2005年开始达标区域扩展到温州海域,"十一五"以来浙江省近岸海域环境功能区水质达标率呈增加趋势。     

西安市城市景观水体富营养化现状及成因分析

2014年12月—2015年6月连续监测西安市13个主要城市景观水体,并对其富营养化现状及成因作分析。监测结果显示,叶绿素a、总磷、总氮、透明度的测定值分别为1.13 mg/m~3~675 mg/m~3、0.012 mg/L~3.12 mg/L、0.271 mg/L~25.6 mg/L和0.17 m~1.77 m。通过对比补水水源和水质关系得知,以自来水为补水水源的水体营养物含量最低,天然地表水次之,再生水最高。用营养状态指数法评价水体的营养状态,约68%的景观水体呈现富营养状态,景观水体发生富营养化的5个主要成因依次为:营养物指标、部分理化指标、有机物指标、水体感官性状指标、微量元素指标。     

云龙湖不同功能区水质监测与评价

以徐州市云龙湖东西两湖区为对象,研究其不同功能区水质状况,从而为云龙湖水体保护提供理论依据。在云龙湖东湖、西湖区各设置3个采样点,监测水体中总氮、总磷、高锰酸盐指数和溶解氧指标;采用熵权法确定各水质指标权重,继而对水质进行定量综合评价。评价结果表明:云龙湖水体水质为III类,其中TN、TP超标明显,水体已呈现富营养化;不同功能区水质差异明显,东湖区水质优于西湖区,云龙湖功能区划分对水质有显著性影响。     

淀山湖水质状况及富营养化评价

对2001年—2007年淀山湖水质监测结果进行了分析和评价。结果表明,淀山湖的水质均未达到Ⅱ类水质标准,主要超标项目为氨氮、TP、TN、石油类、IMn、COD和BOD5。综合营养状态指数为60.79～63.57,均处于中度富营养状态,chla与石油类和透明度具有很好的相关性,与TP具有较好的负相关性,与BOD5具有一定的负相关性,与水温、DO、IMn、COD、氨氮、TN的相关性不显著。chla季节变化较为明显。     

古运河营养元素分布特征及富营养化趋势分析

根据2005～2009年各季度对镇江古运河水体多项指标的监测资料,分析了古运河水体中N、P营养元素的时空分布特征,选用营养状态质量指数法对水体营养状态进行了评价,并预测了古运河水体的富营养化趋势。结果表明,古运河水体中营养元素随年度呈先增后减的特征,而年内季度分布不明显,空间分布基本呈从上游向下游递增的规律;2005～2009年,古运河水体连年处于富营养水平,2007年最为严重,但自2007年以来,水体营养水平逐年下降,水体富营养化趋势有所减缓。     

固城湖水环境现状调查与评价

对固城湖水环境现状进行了调查与评价。结果表明．除湖心区断面枯水期总磷达Ⅳ类标准外,其余断面平、丰、枯水期水质均达Ⅲ类水标准。固城湖水体呈中营养化状态．且综合营养状态指数已接近富营养状态。指出,面源污染,内源污染。养殖污染。流域内的航运污染是造成固城湖水体富营养化的主要原素。提出,应严格控制各类污染源,建立流域内的污水处理厂．保护森林植被．推广使用无磷洗涤剂、生态化肥、生态农药;定期疏浚湖底淤泥,改良现有水生植被结构;加大对固城湖环境、功能和开发利用的研究及湖泊富营养化的研究．对水体中的磷、氮的化学行为及平衡进行分析,预测发展趋势。制定营养物质种类,防止其湖水向藻型湖泊发展。     

太湖饮用水源地金墅港、渔洋山水质综合评价

采用BP神经网络、内梅罗指数和综合营养状态指数评价了太湖金墅港、渔洋山饮用水源地水质及综合营养状态。结果表明,2012年金墅港和渔洋山的水质基本达到国家Ⅱ类水要求,其水质均处于中营养状态(31.43~47.66),不同水期对水源地营养状态影响较大,丰水期水质综合营养状态指数最低,且变化较小。渔洋山的年均富营养化状况(42.08)比金墅港(40.62)略重。     

基于超标风险改进的加拿大水质指数及其应用

将三角模糊数和超标风险度引入加拿大水质指数(CCME-WQI),建立了能够反映超标风险的改进型CCMEWQI。改进后的CCME-WQI通过计算水质指标的超标隶属度与超标风险,可实现对水质不确定性与超标风险的综合考量。在此基础上,评价了重庆市某水库2016—2019年水质状况。结果显示:改进后的CCME-WQI的评价结果较仅反映最差指标类别的单因子评价法的评价结果更为全面、客观。基于超标风险改进的CCME-WQI考虑了即将超标但尚未超标的水质因子存在的风险,在结果显示上比改进前的CCME-WQI更为全面、严格,更适用于评价一段时间内的水体污染程度和超标状态。     

大通湖生态修复前后水体浮游植物调查及富营养化评价

2016—2021年夏秋季期间在大通湖布设18个采样点,对大通湖浮游植物及水体理化指标采样分析,并应用综合营养指数对其水质富营养状态进行评价。结果表明,调查期间大通湖浮游植物共鉴定出6门71属,以蓝藻门和绿藻门为主。生态修复后大通湖浮游植物细胞数和Chl a质量浓度呈显著上升趋势,2020年达峰值,分别为7.20×107 个/L和12.56μg/L。蓝藻门的优势地位逐渐加强,2016—2021年蓝藻门占比由42.8%增长至85.5%,其中微囊藻和长孢藻占据绝对优势地位。大通湖水质营养状态在沉水植物修复后2019年由轻度富营养短暂降为中营养水平,由于2019年冬季沉水植物消亡及次年未复苏,2020年又反弹为中度富营养状态。