多元线性回归法在湖泊水质污染预测工作中的应用

<正> 预测方法按其性质而言,不外可分为直观预测法,趋势外推法(包括数学模型)和因果法(相关分析)三类,其中相关分析法由于思路清晰、方法简单,在预测工作中得到了广泛的应用。同样,这一方法也必将在湖泊水质污染预测中受到应有的重视。一、湖泊水质污染预测的方法和步骤湖泊水质污染预测的实质是对湖区社会经济和湖泊水质质量这一体系进行系统分析,从中决策出协调环境目标和经济发展的环保方案,这一预测工作可按如下程序进行(图一)     

灰色系统理论在湖泊水质预测建模中的应用

本文将灰色系统理论应用于湖泊水质预测建模研究,提出了湖泊水质预测的建模方法,并建立了某湖化学需氧量(COD)的GM(1,1)预测模型。      

湖泊水质管理

湖泊水质管理措施很多。对于人工湖泊,管理措施有湖址选择(如果尚未选定的话);湖泊出口结构设计方式;进水成份的控制;人工破坏水的自然分层(例如,利用压缩空气或机械泵);疏浚挖捞;以及选用其他一些可能影响水质常见的物理、生物和化学法。实际上,能较正确地预测水质及对管理措施影响的模拟模型才开始出现。除了完全混合的水库外,能将湖泊及水库的水质预报和各种管理措     

湖泊水质污染预测中的回归分析方法

<正> 随着生产的发展,人类对环境的作用越来越大,开展环境科学的研究,是四化建设中的一项战略任务。我国湖泊星罗棋布,进行湖泊水质发展趋势的预测研究,并制订出防治水质进一步恶化及提出改善水质条件的对策,是环境科学研究中的一个重要课题。下面给出湖泊水质污染预测问题的回归分析方法,研究问题:一湖泊水质污染浓度的高低,一方面取决于沿湖地区工农业生产发展所排放的污染物质的数量,另一方面又与湖泊水文状况有关,因此在预测工作中的准备阶段,首先收集历年实测的湖水浓度(以化学耗氧量COD为例)及相应的环     

湖泊输入输出模型预测方法的探讨

<正> 为了配合国家有关部门全面地开展我国主要湖泊污染发展趋势的预测工作,及时地制订出防治湖泊水质进一步恶化和改善湖泊水质的对策,我们在查阅国内外有关湖泊污染预测方法的基础上结合我国湖泊的特点和我们在湖泊调查研究工作中的一些体会,就选用输入输出水质模型来预测我国2000年湖泊污染状况的预测模型、工作程序和实例分析等方面问题作一归纳与介绍,供正在广泛开展的环境预测研究工作参考。     

江苏省西部湖泊水环境演变过程与成因分析

根据江苏西部主要湖泊水环境质量实测数据,采用综合营养状态指数〔TLI(Σ)〕法对其富营养化程度进行综合评价,结果表明,目前江苏西部大部分湖泊处于富营养化状态.其中,白马湖富营养程度最低〔TLI(Σ)为45.16〕,处于中营养;玄武湖营养程度最高(61.93),属于中度富营养.洪泽湖和邵伯湖的水质为劣Ⅴ类,其他湖泊除白马湖外水质均处于Ⅳ～Ⅴ类之间.从近年江苏西部湖泊的水质变化看,只有骆马湖和玄武湖水质呈现转好的趋势,ρ(TN)和ρ(TP)有所下降.大部分西部湖泊水质呈恶化趋势,洪泽湖、高邮湖和固城湖ρ(TN)不断上升,邵伯湖和石臼湖ρ(TP)也不断上升.不同湖泊水环境变化的成因有所不同,洪泽湖水质受上游河流污染以及农业面源污染影响较大.由于江苏西部湖泊的地理、水文和环境条件的差异,不同湖泊存在不同的营养盐基准.相对于非过水性湖泊,洪泽湖等过水性湖泊的氮磷营养物基准相对较高.      

环境规划与环境管理

府环境管理目标;(2)科学进步;(3)计算机及信息处理和通讯技术。结合三要素就建立我国城市空气质量预报系统框架进行了讨论。参16X32 20(办阅1 10湖泊水环境预测的原理与方法/周勇(农业部亚热带土壤资源与环境重点实验室)…//长江流域资源与环境/中科院资源环境科学与技术局一1999,8(3)一305一311环图X一122 论述了湖泊水环境预测常用方法,主要有输人输出模型、扩散模型,富营养化水质模型和多元回归模型等,属于因果关系的短期和瞬时预测,并且将灰色动态模型和回归分析模型祸合,能预测湖泊水环境今后几年甚至几十年的变化,将提高预测效率;提…     

遥感技术在湖泊水质监测中的应用

环境污染遥感监测技术具有监测范围广、速度快、成本低,且便于进行长期的动态监测等优点,是实现宏观、快速、连续、动态地监测环境污染的有效方法,已成为湖泊环境动态变化监测的重要技术手段.湖泊水质遥感监测是基于经验、统计分析或水质参数的光谱特征,选择遥感波段数据与地面实测水质参数数据进行数学分析,建立水质参数反演模型实现的.在运用遥感技术对湖泊进行水质监测的方法中有传统方法和神经网络模型.与传统方法相比,神经网络模型有较强的水质识别的容错性,水质状况识别的可信度.今后,神经网络模型、高光谱遥感技术以及RS与GIS、GPS的结合运用等将是遥感技术在此领域中的发展方向.     

灰色系统论在湖泊水质预测中的应用

灰色系统论在湖泊水质预测中的应用刘丽萍（云南省环境科学研究所）１前言在湖泊水质预测中采用回归统计模型、输入输出模型、富营养化预测模型等传统方法有一定的局限性。它们对数据资料的完备性、数据分布的规律性等有较高的要求，计算工作量大，且模型精度不一定高。而...     

镜泊湖水质分析及水质预测研究

湖泊蓄水是中国重要的淡水资源之一,是人民生活不可缺少的宝贵资源。近年来,湖泊污染致使湖泊水质恶化、水体鱼类种类下降,对湖泊区域经济发展造成了威胁,尤其严重阻碍了旅游业的发展。本文通过对镜泊湖水环境现状分析以及时水质进行预测、评价,分析镜泊湖水污染特征,并为解决镜泊湖水环境问题提供依据。     

《水质较好湖泊生态环境保护总体规划(2013—2020年)》通过国务院常务会议

<正>2013年12月18日,环境保护部、国家发展和改革委员会、财政部联合编制的《水质较好湖泊生态环境保护总体规划(2013—2020年)》(以下简称《规划》)通过了国务院常务会议的审议,中国环境科学研究院为《规划》的技术牵头单位。《规划》在对我国湖泊生态环境现状进行总结分析的基础上,对东北、蒙新、青藏、云贵和东部五大湖区水质较好湖泊进行分区保护,并提出了调查和评估湖泊生态安全状况、调整湖泊流域产业结构和布局、加强湖泊流域污染防治、开展湖泊流域生态保育、合理利用湖泊流域水土资源以及加强湖泊环境监管能力建设等     

生态化学

<正> 生态化学(Ecochenistry)它用化学的方法研究单个化学物质(例如多氯联苯、重金属元素汞或镉)对生态系统产生的影响,其着眼点是生态学。这是一个很大很广的研究领域,目前还是一门十分年轻的学科。生态化学研究哪些内容呢?例如研究湖泊内水质状况,化学物质形态变化;或在湖泊附近作图,有哪些工厂,工厂排放废水中的物质、浓度,每一化学物质对生态系统其中特别包括对人体的影响。国际生态毒理学会主席、西德慕尼黑工业大学何尔特教授指出:一个生态化学家,必须受过严格的训练,首先必     

湖泊富营养化趋势的灰色马尔柯夫预测

根据水质时间序列具有趋势性和波动性的特点,将灰色马尔柯夫模型应用于太湖、滇池、巢湖三大湖泊水质富营养化趋势预测,其预测值可看成趋势项和随机波动项之和.预测过程如下:①用t检验准则判断并剔除序列中的异常数据,保证CM(1,1)模型精度;②建立GM(1,1)模型,对时序数据进行拟合,找出其变化趋势并建立趋势项;③根据最大残差划分状态空间,进行马尔柯夫预测,找出波动性规律并建立随机波动项.预测结果显示:太湖、滇池、巢湖预测结果的相对误差分别为3.59%、1.73%、2.20%,平均相对误差为2.50%,比单纯的灰色CM(1,1)模型降低了0.32%.     

大冶湖2000-2009年地表水质评价及污染趋势预测

对大冶湖三部分水体2000-2009年的地表水水质监测数据进行分析,采用水质标识指数法对大冶湖水质进行评价;并依据灰色系统理论,建立灰色预测数学模型,通过已有的监测数据对模型进行精度检验,验证了该模型的准确性及有效性,运用该模型对大冶湖未来5年水质变化趋势进行预测。结果表明:(1)2000-2009年三里七湖,内湖COD、BOD5、NH3-N和TP浓度均超出水质保护标准限值,外湖4项污染指标部分年份超标,其中,三里七湖水质最差,在2004、2005和2008 3个年份实际水质类别为劣Ⅴ类;(2)灰色模型预测结果表明,3个主要水体主要污染物:COD、BOD5、NH3-N和TP浓度基本呈上升趋势,仅三里七湖的TP、BOD5和外湖的NH3-N存在小幅下降。此预测结果对大冶湖水污染控制规划、污染物总量削减及湖泊保护等工作提供依据。     

完全均匀混合质量平衡水质模型在滇池中的应用

介绍了完全均匀混合假设下以质量平衡为基础的湖泊水质模型,运用滇池的实测数据对模型进行了参数率定、验证,给出了模型在滇池水质预测中的应用实测,最后讨论了模型的几个假设条件对滇池的适应性。实例研究表明,该模型可适用于滇池水质有机污染长期浓度预测。      

云南高原小湖泊水质空间分布特征研究

针对云南省内较少关注的水面面积<30km2的小湖泊开展了调查工作,以调查所得的水质数据为基础,采用多因子分析方法和Arc GIS的统计分析方法,对云南省内的20个小湖泊的水质进行综合评价,并以评价结果为基础,结合Arc GIS的统计分析工具,进一步对云南省小湖泊的水质空间分布特征进行探索研究。结果发现,云南湖泊空间分布呈现出相对集中的特征,小湖泊水质状况也呈现集中分布的特点。滇东南片区的湖泊形成一个冷点区域,即滇东南三个湖泊的水质均较差。滇西北的大理和丽江区域形成一个热点区域,以茈碧湖为代表的湖泊水质总体保持较好。     

国家水环境质量管理信息系统的研究(续完)

国家水环境质量管理信息系统(NWEQMIS-75-60-03)是为国家水环境管理服务的专业性管理信息系统。该系统采用水质评价、预测及规划中技术手段,为国家环保局进行水污染控制、水环境质量管理提供必要的、可靠的信息,以实现国家对全国水域水质的宏观有效控制;并可提供地方规划管理水质的重要信息。从广义上来说,国家水环境包括江河、湖泊、水库、海洋、地下水等一切水资源。但实际上,国家水     

BP模型在河流水质预测中的误差分析

为验证BP模型在河流水质预测中的有效性,利用仿真技术模拟一条河流污染物的变化趋势,并得到大量的河流水质参数数据.用上游已知河段的水质数据预测该河流下游10个检测断面的水质状况.预测过程分2种情况进行:长距离预测(一次连续预测下游10个河段)和短距离预测(每次连续预测下游2个河段),并以MSE函数生成均方误差作为对2种预测方法性能的检验.结果显示,长距离预测的性能低于短距离预测,2种方法对溶解氧预测的均方误差为0.432和0.035,对生化需氧量预测的均方误差分别为0.243、0.055.     

基于概率神经网络的城市湖泊生态系统健康评价研究

概率神经网络(PNN)是一种结构简单、训练简捷、应用十分广泛的人工神经网络,并且在水质分类等环境领域已取得一定研究成果.本文选取广州市最大的人工湖——白云湖作为研究对象,结合其水质监测数据及生物监测数据,建立概率神经网络模型对其进行湖泊生态系统健康评价,得到不同监测时间点的湖泊生态系统健康评价结果.分析表明:1白云湖生态系统比较脆弱,目前净化水质的效果有限;2各监测点的评价结果均呈季节性变化,丰水期湖泊生态系统健康状态好于枯水期,年际变化不显著.实验结果表明,利用概率神经网络对湖泊生态系统健康状态进行评价是可行的,与传统评价方法相比,其具有训练时间短、权重确定客观、输出结果稳定等优势,可以运用到更多相关领域.     

黄土高原高浑浊水体CDOM光学特性及影响因素

为确定黄土高原地区高浑浊水体有色溶解有机物(CDOM)组成来源及研究环境因素对其的影响,本文基于2018年5月陕蒙黄土高原地区河流与湖泊(咸水湖和淡水湖)的实测数据对CDOM光学吸收特性,各组分对水体吸收的贡献,光谱斜率S_(275～295)及水质参数与CDOM光学特征参数的相关性进行分析.结果表明,陕蒙黄土高原区河湖CDOM吸收光学特性差异显著(P0.01),湖泊CDOM吸收系数a_(CDOM)(440)(8.45 m~(-1))高于河流(2.70 m~(-1)),咸水湖CDOM浓度(13.52 m~(-1))高于淡水湖(3.38 m~(-1)),淡水湖对光的有效利用率高于咸水湖和浑浊河流.河流与湖泊、咸淡水湖之间酸碱度(pH)和溶解有机碳(DOC)差异均呈显著水平(P0.01);河湖水体电导率(EC)、浊度(Tur)和总悬浮物浓度(TSM)差异显著;排除极大值点,咸水湖与淡水湖叶绿素a(Chla)相接近.基于S_(275～295)分析发现,湖泊CDOM分子量小于河流,咸水湖分子量小于淡水湖;由SUVA_(254)得出,河流陆源腐殖质输入比湖泊多,淡水湖陆源腐殖质输入较咸水湖多.通过冗余分析(RDA)发现,河流与湖泊水质参数累积方差解释率分别为35.2%和61.4%,咸淡水湖均达到100%;溶解氧(DO)、水温和EC对河流CDOM光学特性影响较大(P0.01),而DOC、 TSM和Tur对湖泊CDOM光学特性影响较大(P0.01);咸水湖水体中DOC以及淡水湖水体的pH与CDOM吸收系数相关性较强(P0.05).