黄河入海口水质评价与预测

对黄河入海口2004-2011年的水质进行评价与预测,采用灰色聚类法分析水体DO、CODMn、NH3-N 3项指标,总结水质年均变化情况.建立水质GM(1,1)灰色预测模型,用实际水质指标值检验其精度,并用此模型预测未来4年水质变化趋势.结果表明,2004-2015年期间,黄河入海口水质在2004-2007年波动较大,但将越来越好,CODMn、NH3-N呈下降趋势,DO、达标率呈上升趋势,并通过灰色关联分析方法分析水质变化原因以期对黄河入海口水质分析预测与水体保护工作提供参考.     

基于MODIS数据遥感反演呼伦湖水体总磷浓度及富营养化状态评价

水体中总磷的浓度是衡量水环境的重要指标之一,对于水质和富营养化评价的研究具有重要意义。利用遥感卫星反演TP浓度并进行湖泊富营养化评价可以对湖泊TP浓度分布及富营养化程度进行全面整体监测,对水体水质实时动态监测和富营养化、洪灾等应急处理有较大的实用价值。以呼伦湖为研究区域,分别用2012年8月5日和2013年7月2日13个取样点的实测TP浓度值并结合同一天MODIS影像,进行TP浓度的特征波段选择,建立了基于MODIS遥感影像的半经验回归模型并进行验证,然后,应用模型反演呼伦湖2013年5—10月水体TP浓度值并结合舒金华修正营养状态指数模型进行富营养化评价。结果表明,在呼伦湖流域应用MODIS数据500 m分辨率中的第6、7波段可以较好地模拟水体中的TP浓度,呼伦湖2013年5—10月TP浓度分布较均匀,水体呈富营养化水平,与日常观测和其他学者得到的结果一致。研究表明,模型具有一定的预测能力,利用MODIS影像可以较好地对湖泊水体TP浓度进行反演并评价富营养化水平。     

基于智能优化算法的河流水质模型参数的优化简

为探索河流水质模型参数新的求解方法，根据有限的实测数据，分别应用免疫进化优化算法和免疫进化优选的捕食搜索算法，对河流水质模型计算公式中的多参数进行优化。将优化得到的计算公式用于国内外若干河流的河段中DO浓度值的拟合，并与实测结果进行了比较。结果表明，将免疫进化优化算法或免疫进化优选的捕食搜索算法优化得到的水质模型参数精度不仅较高，而且相对稳定，从而为河流水质模型参数的优化提供了一种新方法。     

基于智能优化算法的河流水质模型参数的优化

为探索河流水质模型参数新的求解方法，根据有限的实测数据，分别应用免疫进化优化算法和免疫进化优选的捕食搜索算法，对河流水质模型计算公式中的多参数进行优化。将优化得到的计算公式用于国内外若干河流的河段中DO浓度值的拟合，并与实测结果进行了比较。结果表明，将免疫进化优化算法或免疫进化优选的捕食搜索算法优化得到的水质模型参数精度不仅较高，而且相对稳定，从而为河流水质模型参数的优化提供了一种新方法。     

基于灰色模型和模糊神经网络的综合水质预测模型研究

水质状态变化趋势预测研究对水资源管理和维护具有重要的现实意义。提出了一种将灰色模型和模糊神经网络相结合的水质预测模型。首先基于改进的灰色模型预测出水体中各理化因子在未来一段时间内的指标变化,然后采用T-S模糊神经网络对各单因子的预测值进行数据融合,构建水质变化综合趋势预测模型,预测出下一时间段的水质整体状态指标。实验表明,这种方式用来预测湖泊水质变化趋势具有可行性;与BP网络模型相比,基于T-S模糊神经网络系统的模型具有预测精度高、模型系统稳定等优越性。     

小型景观湖水质模拟及应用研究

由于小型景观水体的体量和再生水补水措施的施行，其水质随环境和入水水质的变化和富营养化过程较大型水体快。由EFDC模型和WASP模型耦合建立小型浅水景观湖生态动力学模型，用实测水质数据进行参数率定与验证，可实现小型景观水体水质变化趋势的模拟，为水质管理提供决策支持。在此基础上，对民主湖在几种水质保障方案下1年的水质变化进行了模拟预测和对比，结果表明，作为富营养化程度表征的叶绿素a在空间和时间分布上均存在一定的规律性，夏季由于温度升高，叶绿素a浓度较高，说明藻类等浮游植物迅速增殖，是水质恶化水华暴发的高发期，而采取加大湖水水力循环和改善入口水质的控制方案，可使水质得到良好保障。     

鸭河口水库水体总氮、总磷预测研究

根据鸭河口水库受纳点源及面源污染负荷情况，选择枯水期为预测时期，采用迪隆模型对鸭河口水库水体总氮、总磷进行预测研究，为鸭河口水库水质保持和富营养化防治提供基础数据。     

松花江水质的多元统计分析

采用主成分分析法、因子分析法对松花江干流11个断面的水质监测数据按照不同水期进行分析,研究了各水质参数的相关性并对污染来源及不同水期内反映水质的重要参数进行了初步探讨.结果表明,水中可生物降解污染物对水体DO有一定的影响,水体温度是控制耗氧性污染物降解的主要因素.枯水期NH3-N与生活污水排放有重要关系,且在TN中占有较高比例.丰水期NH3-N与挥发酚相关性增加,这可能与汛期内煤化工类企业排放不达标有关；平水期,NH3-N与NO3-N相关性增加,可能平水期的污染来源及负荷与其他水期有差别.通过因子分析发现,在不同水期有不同的水质参数影响水质,枯水期大肠杆菌、TP是反映水质的重要参数；丰水期NH3-N、TP、石油类、pH为影响水质的主要水质参数；平水期DO、TN、电导率是反映松花江水质状况的重要水质参数,应当针对不同水期的污染负荷构成制定相应的污染防治方案.     

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。     

变权组合模型在景观水体水质模拟中的应用

针对景观水体的水质模拟与预测问题,在BP神经网络和支持向量机模型的基础上,建立了权重随输入量变化的变权组合模型。该模型既能充分利用各个单一模型的优点,又能避免固定权重分配的弊端。经实例验证,与单一的BP神经网络和支持向量机模型相比,变权组合模型拟合精度更高,预测结果更为准确。     

在长江水质评价中某些方法的探讨

水质评价是水源管理的一个基本任务,目前水质评价的一个倾向是用多项水质参数建立水质评价的数学模型,通过模型计算出表征水质优劣的评价指标。一般都认为这种方法能简单又概括地反映水体水质状况,并使于作水体污染地区间或变化趋势的对照比较。所以,近年来国内在对水质评价数学模型的研究方面进展也很快。从模型的性质看,其中多属于所谓     

补水景观湖水生态系统构建对水质的影响及因子分析

以广州市最大补水人工景观湖白云湖水生态系统构建示范区为对象,利用综合污染指数评价了以沉水植被构建为主的修复措施对示范区水体水质改善的影响,并应用因子分析法对各水质指标和生态因子之间的相互关系进行了研究。综合污染分析结果表明,恢复沉水植物后,示范区水体各项污染物浓度大幅降低,水质从V-劣V类提高到III-IV类,水体综合污染状态由严重污染改善为轻污染。因子分析显示,10项水质指标可划分为四类主因子来反映水质状况,其中,第一主因子主要反映水体营养盐指数,第二主因子反映水体有机污染指数,第三主因子反映温度变化对水质的影响,第四主因子反映水体的酸碱度;综合评分结果说明了生态系统构建后水质综合评分可大幅降低,且月评分结果呈现温度越高、水质越优的特点,水体特征呈现向草型水体发展的趋势。上述结果表明,水生态系统构建可有效改善示范区水质,是保障城市河道补水水源安全的有效方法。     

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。     

因子分析及其在河网水质综合评价中的应用研究

对因子分析方法在天然水体水质评价中的应用进行研究,证明在数据较为缺乏的情况下,使用因子分析方法可以损失较少信息,减少评价指标,针对主因子进行分析,使水质评价结果更为合理和有效。同时,利用因子的得分值还可以将不同地区进行比较分析。应用因子分析对河网地区典型河流的水质状况进行分析,发现了增长潜力较大的主要因子,并对该地区的水质状况做出了符合实际的总体评价,表明因子分析在水质评价中具有重要应用价值。     

螺旋藻增氧系统处理养殖污水与预测模型研究

针对滨海水产养殖区水质差,溶解氧不足造成对虾死亡的问题,以对虾养殖污水为实验对象,分别进行了螺旋藻在不同盐度梯度(0‰、10‰、15‰、20‰、25‰、30‰和35‰)和BOD5浓度水平(20 mg/L(平均)、40 mg/L(上限)、180mg/L(对照)以及不同投藻量(0、50、100和150 mg/L)情况下的增氧效果实验研究,并进一步构建了预测投加螺旋藻后水体中DO等因素变化的数学模型。实验结果表明,螺旋藻在20‰盐度下生物量增长最快,增氧效果在低污染水质条件下效果较好,最佳投藻量为100 mg/L。经过验证,模型拟合度较高,可以用来预测一定水质条件下螺旋藻增氧效果,对今后采用螺旋藻增氧处理养殖污水具有指导意义。     

近自然湿地挺水植物对水体DO含量的影响

研究水体DO及其分布情况对水质保护与富营养化治理意义重大。基于近自然湿地植物和明水区域的定期野外调查,分析明水与植物区域内DO含量时空分布特征及不同区域DO含量与水温、pH和叶绿素a含量的响应关系,探讨湿地挺水植物对DO含量的影响及其影响因素。结果表明:研究区域DO月平均质量浓度为6.43~13.76mg/L,植物区域DO含量总体低于明水区域;湿地挺水植物群落通过区域水温、pH和叶绿素a含量的综合调节作用影响区域耗氧和复氧过程,对DO分布特征有一定的调节作用。     

江苏海域倾倒区对海洋环境影响的安全性评价

根据江苏连云港航道扩建工程南临时倾倒区面积及其影响海域范围,在疏浚泥倾倒前后,在该倾倒区布设5个断面,每个断面设3个站位,即水质站位15个、沉积物站位15个、生物站位15个,对水质、沉积物,生物进行监测分析.结果表明:倾倒后,各个站佗的DO受到不同程度的污染;高锰酸盐指数低于<海水水质标准>(GB 3097-1997)中的二类海水水质标准;无机氮最大值超出二类海水水质标准;磷和BOD;有所升高;倾倒使水体中石油类物质的含量大幅上升,显著高于倾倒前,反映了石油类物质污染对水体的影响时间较长;疏浚泥倾倒使水体中铅和镉的含量显著上升;叶绿素a有下降的趋势,影响浮游植物的正常生长;疏浚泥倾倒对该海域浮游植物的组成影响不大,浮游植物群落结构较合理,结构基本稳定,倾倒后该海域环境尚适宜浮游植物的生长;倾倒前该海域的底栖生态环境较好,倾倒后总体属于轻度污染状况,说明疏浚泥海洋倾倒对倾倒区底栖生态环境有一定影响.     

饮用水源地突发性污染事件预警系统的构建及应用

基于FloodWorks程序构建水质预警系统,将水情遥测站、永质自动监测站的实时数据接人该水质预警系统并结合水动力学-水质一体化模型实现水质预警.该水质预警系统可在地理信息系统(GIS)图形界面下通过控制点、断面、连接等建模和模型管理工具完成工作,无需编写程序代码,方便易行.将构建的水质预警系统用于东台市泰东河饮用水源地水质监测预警,该水质预警系统对总磷、总氮、氨氮及高锰酸盐指教等污染指标的预测有较高的精度,其模拟确定性系数分别为0.72、0.76、0.83、0.86.     

因子分析及其在河网水质综合评价中的应用研究

对因子分析方法在天然水体水质评价中的应用进行研究，证明在数据较为缺乏的情况下，使用因子分析方法可以损失较少信息，减少评价指标，针对主因子进行分析，使水质评价结果更为合理和有效。同时，利用因子的得分值还可以将不同地区进行比较分析。应用因子分析对河网地区典型河流的水质状况进行分析，发现了增长潜力较大的主要因子，并对该地区的水质状况做出了符合实际的总体评价，表明因子分析在水质评价中具有重要应用价值。     

基于感官指数的城市水体景观功能评价

针对城市水体以景观功能为主的典型特点,以及与此对应评价方法的缺失,以昆明翠湖为研究对象,提出了基于感官指数的城市水体景观功能评价方法。选择反映藻类繁殖状况的总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素(Chl-a)和反映感官性状的透明度(SD)等4个单一指标综合为感官指数,作为景观水质评价因子,结合国内外现有水质标准中涉及到的4个指标的标准值,建立适宜的景观水质评价标准。采用灰色聚类分析法对第三方水质监测数据和指标标准值进行数学解析与拟合。结果表明,该方法的评价结果能很好的反映水体的景观功能现状,并能有效研判同一水体不同区域的景观水质现状,为污染源的解析提供依据。研究成果为城市水体景观功能水质状态评价提供了新的方法和典型案例。