烟台门楼水库水环境容量研究

根据烟台市1998年～2003年地表水环境质量监测数据,评价了门楼水库的水环境质量现状,从其水质变化趋势可知,近年来,门楼水库水质趋于好转。根据烟台市确定的水质保护目标,选用适合于门楼水库水环境特征的水质模型,分别计算COD、BOD、TN、TP的水环境容量。根据2003年门楼水库的水质监测数据,又分别计算了这四个指标的已利用环境容量和剩余环境容量。结合作者对门楼水库的相关研究,提出加强面源污染控制的建议。     

Projection pursuit cluster model and its application in water quality assessment

One of the difficulties frequently encountered in water quality assessment is that there are many factors and they cannot be assessed according to one factor, all the effect factors associated with water quality must be used. In order to overcome this issues the projection pursuit principle is introduced into water quality assessment, and projection pursuit cluster(PPC) model is developed in this study. The PPC model makes the transition from high dimension to one-dimension. In other words, based on the PPC model, multifactor problem can be converted to one factor problem. The application of PPC model can be divided into four parts: (1) to estimate projection index function Q(a) ; (2) to find the right projection direction a ; (3) to calculate projection characteristic value of the i th sample zi, and (4) to draw comprehensive analysis on the basis of zi. On the other hand, the empirical formula of cutoff radius R is developed, which is benefit for the model to be used in practice. Finally, a case study of water quality assessment is proposed in this paper. The results showed that the PPC model is reasonable, and it is more objective and less subjective in water quality assessment. It is a new method for multivariate problem comprehensive analysis.     

邕江水源地上游水环境容量计算及预测

通过计算邕江上游的水环境容量,对邕江水环境容量的价值做进一步的讨论,确保水源地的安全。分析了邕江水源地上游河段的水文特征,以具有代表性的COD和NH3-N为控制因子,选用水环境容量二维模型,按照水情保证率95%进行计算。得出2007年COD和NH3-N的已利用容量为2751.37t/a和117.63t/a。在对邕江水质进行评价的基础上,还预测出邕江水源地上游河段的COD和NH3-N剩余水环境容量呈上升趋势,这表明水源地上游水质安全。     

Temporal dimension and water quality control in an emission trading scheme based on water environmental functional zone

Emission trading is one of the most effective alternatives to controlling water pollution. Water environmental functional zone (WEFZ) is used to determine the water quality standard and identify the zone boundary for each river or reach. In this study, a new emission trading scheme was addressed based on WEFZ, accounting for both the temporal dimension and water quality control. A temporal factor of emission trading was proposed based on variations in the environmental capacity within a year by dividing the year into three periods, including high, normal, and low periods of environmental capacity. During each period, emission trading was implemented exclusively. A water quality-control scheme was suggested based on the water quality requirement in the water functional zone, in which the water quality at the downstream boundary of the zone was required to meet the water standard following auto-purification in the stream. Two methods of calculating water quality control are addressed for point-source pollution and non-point-source pollution. The calculated temporal dimension and water quality control were located in Dongxi River of the Daning Watershed in the Three Gorges Watershed. The high period was during June, July, and August, the normal period was during April, May, September, and October, and the low period was during January, February, March, November, and December. The results from the water quality calculation demonstrated that the discharge of point-source and non-point-source pollutions led to an excess of common contaminants at the downstream boundary of WEFZ. The temporal and spatial factors above should be incorporated into the emission trading scheme based on WEFZ.     

水质动态评价的马尔柯夫方法

根据随机过程原理 ,构造了一个新的概率转移矩阵 ,并在此基础上引入进步度的概念 ,对河流水质综合质量变化情况进行动态评价。最后给出了实例分析     

水质模型在东莞污染源负荷估算中的应用

为解决水环境规划中经常碰到的污染源数据缺失问题,以水质数学模型为基础,通过污染源-水质响应关系,建立了从水质监测数据推算污染源负荷的计算方法.主要步骤包括：通过水质模型建立污染源负荷和水质数据之间的响应关系;提出估算污染源负荷的优化目标和约束方程;优化问题求解,评估污染源负荷估算效果,确定污染源负荷. 同时,以东莞市为例,对该市用水量和污染源特征进行了分析,并采用圣维南方程,建立了一维河流水质模型. 最后以东莞市2005年水质调查数据为基础,对比实测水质数据和模型模拟结果,对东莞市2005年的污染源负荷进行了评估. 结果表明,东莞2005年生活和工业污染源CODCr排放量为25.2×104 t,其中,生活源占60.4％,工业污染源占39.6％. 东莞污染源负荷估算结果能够较好地反映当时条件下的水质变化过程.     

基于污染损害指数法的深圳水库水质评价与分析

采用基于污染损害指数的普适公式,计算各种污染物的污染损害分指数,并利用广义模糊对比法对分指数进行赋权,求出水质综合污染损害指数。将该方法应用于深圳水库2001年至2007年的水质评价,并对水质变化原因进行了分析。研究结果显示,近7年来深圳水库水质综合污染损害指数从52．61降至9．70,水质类别由Ⅴ类上升至Ⅲ类,呈现明显改善趋势,表明系列治理工程和管理措施成效较为显著。污染损害指数法能够客观反映水体质量状况,使用方便,值得推广。     

感潮河段水污染控制的随机方法

根据Liouville定理,推导了一个随机动态水质模型,并提出了相应的数值求解方法,该模型用于感潮河段的水质模拟及控制,获得污染物浓度变化的主要趋势、波动范围、浓度超标风险率及其与超标时间长的关系等,较好地揭示了污染物浓度的不确定性变化对水污染控制的影响.     

基于KH-SVM的鄱阳湖水质评价及变化趋势分析

为了提高水质评价结果的精度,更客观地反映水体环境的质量状况,针对支持向量机（support vector machine,SVM）性能易受模型参数的影响,提出了一种基于磷虾群算法（krill herd,KH）优化SVM的模型,将其与地表水环境质量标准相结合,选取5种代表性水质指标作为模型的输入,5类水质标准作为输出,建立了基于KH-SVM的水质评价模型,并利用该模型对鄱阳湖2013—2018年丰水期、平水期和枯水期的水质状况及变化趋势进行研究。结果表明:鄱阳湖北湖区水质基本维持在GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ—Ⅳ类,而南湖区水质各时期波动较大,其中丰水期多为Ⅱ类水,平、枯水期以Ⅴ类水为主,整体上2013—2018年鄱阳湖水质恶化趋势没有明显改善,水质级别仍处于非优类水平;构建的KH-SVM模型性能良好,与传统评价方法相比可以较好地实现水质综合评价,能够从整体上更准确、客观地反映水体质量状况。该研究成果可为区域地表水资源科学管理及水环境保护提供科学依据。     

基于区间数排序的水环境质量评价方法研究

目的：地表水水质随季节性变化较大,为了更准确地评价某地区全年地表水环境质量,尝试将不确定多属性决策方法中的区间数排序法用于水质评价。方法：将地表水环境质量标准值与不同时期的水质监测数据分别定义为区间数,利用区间数比较的可能度公式,得出两者可能度关系并进行排序。排序结果显示,浑河东陵大桥处2006年水质劣于地表水V类标准值的可能度为0．531,即2006年浑河东陵大桥处水质为劣V类。结论：基于区间数排序的地表水环境质量评价方法考虑了全年不同时期的水质变化情况,与模糊综合评判法得出的结果基本一致,可比较准确地评价某地区全年水质状况。     

BLM预测水中重金属生物有效性研究进展

生物配体模型( BLM)是利用环境参数来预测重金属生物有效性的模型.它生物受体位点作为生物配体,考虑了影响生物毒性的水化学性质,并把生物有效性的概念引入到水质标准中,在较宽的模拟水质范围内取得较好的预测效果.生物配体模型是多学科共同发展的成果,综合了金属在水环境中的化学、生物学、生理学等以及计算机科学方面的成果,这学科...     

基于LDI的土地利用类型与湿地水质的相关性:以苏州太湖三山岛国家湿地公园为例

以苏州太湖三山岛国家湿地公园为例,探索不同时空条件下土地利用类型整体与水质之间的相关关系.使用主成分分析计算出每个采样点的水质综合指数,基于GIS空间分析技术计算表征土地利用类型综合效应的景观开发强度指数(landscape development intensity,LDI),运用Pearson相关分析探讨水质与土地利用类型之间的整体相关性.结果表明,水质随着湿地公园空间分布不同而有较大的差异,研究区西部水质较好,东部水质较差;建设用地与水质综合指数存在明显的正相关,自然水体则与水质综合指数呈显著的负相关;缓冲区半径为100、150、200、250、300、350、400、450和500 m的LDI综合指数与水质综合指数的Pearson相关系数分别为0.641、0.678、0.691、0.685、0.691、0.695、0.680、0.653和0.649(P0.01),它们之间存在显著而稳定的相关性,可以体现出多种土地利用类型对湿地水质的整体影响,部分克服了单项土地利用类型表达不完整、难以解释水质变化的不足.     

水体富营养化驱动因子粗糙分析

基于水质污染因子及其污染特性存在不确定性的特点,将粗糙集理论应用于水质污染因子及特性分析,建立污染因子评价粗糙集数学模型.该模型仅依赖于数据本身提供的信息,挖掘污染因子之间不确定的分类关系,计算其对水体污染或水质富营养化的重要性即贡献率大小,科学、快速和客观地揭示水体污染中起主导作用的污染来源,为水体污染控制提供理论依据.应用数学模型分析巢湖12个监测点的水质数据,确定巢湖主要污染因子及其导致湖泊富营养化的贡献率,结果显示TP、COD、TN等是导致巢湖水体富营养化的重要因子,今后应控制巢湖入湖水体的总磷及其有机污染物含量,以改善巢湖水质富营养化状况.     

上海市水质综合评价方法研究

针对上海市地表水污染特征,提出了一种新的水质综合评价方法--综合水质指数法。方法可对水体进行定性评价和达标判定,并可评价各指标的污染负荷率,筛选主要污染因子。方法选择溶解氧(水温)、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮、总磷等5项指标作为评价参数,评价结果能较为合理的反映以氮、磷为主要污染物的城市水环境质量及污染特征。     

基于时空地质统计学的滇池水质时空分布模拟

使用滇池水域10个观测站（外海8个,草海2个）上TN、TP、CODMn、DO、BOD、叶绿素a等6个指标在2a间（2005～2006）每个月的观测数据,利用时空地质统计学计算了各指标的时空变异函数和进行了普通克立格估值。从结果来看,时空变异函数可以较好地刻划环境变量与时空变化之间的关系,能更精确地估计环境变量在时间和空间的分布。从各水质指标的模拟结果来看,滇池的污染严重区域主要为北部的昆明城区、东北部的呈贡、东部的大渔地区。     

基于模糊数学和GIS的松花江流域水环境质量评价研究

应用模糊数学原理,以松花江流域1990—2006年15个国控断面的监测资料为依据,选择13种污染物为评价参数,运用模糊综合评价方法进行运算,得出综合评价结果. 在评价过程中充分利用GIS的数据管理与空间表达能力, 从产业结构特征上分析松花江流域水体污染的变化趋势,并运用地理信息手段表征流域水质的时空变化规律. 结果表明:松花江流域整体水质呈现好转的趋势;河流水质的季节变化明显,其中嫩江区域受面源污染的影响,丰水期水质劣于枯水期,第二松花江和松花江干流区域枯水期污染较重,污染主要来源于工业废水和生活污水的排放;流域水质区域差异性表现为支流污染重于干流,大城市附近水域的水质明显劣于其他水域水质. 流域主要污染物为石油类,COD_Mn,BOD₅,氨氮和六价铬等.      

基于技术和水质相结合的排污许可限值核定技术研究

“十三五”期间,我国排污许可管理制度已基本建立;“十四五”时期,我国排污许可管理将逐步过渡到注重水质达标的管理阶段.为适应我国排污许可新的管理需求,研究了基于技术和水质相结合的排污许可限值核定技术.其中,基于技术的排放限值核定主要根据企业的行业属性和核定产能,结合环境影响评价批复的污染物排放额度,确定其排放浓度限值和排放总量限值;基于水质的排放限值核定需建立污染源与水质之间的响应关系,以地表水水质达标为目标,计算各污染源的最大允许排放量.最终的排污许可限值为基于技术的排污许可限值和基于水质的排污许可限值的最小值.以常州为例,从常州排污许可证核发重点行业选取了两家化工企业A和B,核算其基于技术的排放限值;采用水质模拟和污染物最大允许排放量分配技术,计算了污染物最大允许排放量,并分配到两家化工企业,作为基于水质的排放限值.结果表明:A化工企业COD_Cr和NH₃-N的最终排污许可限值分别为6.53和0.075 t/a,其中,COD_Cr的最终取值为基于水质的排放限值,NH₃-N基于技术和基于水质的排放取值相同;B化工企业COD_Cr和NH₃-N的最终排放限值分别为11.60和0.17 t/a,最终取值均为基于技术的排放限值.研究显示,基于水质的排许可限值受到企业自身和外部水环境容量的双重影响,应从严制定排污许可限值,既能达到企业行业排放标准和环境影响评价批复的要求,又能满足水环境质量达标的目标.      

贵州黄洲河流域水质时空分布特征及污染源解析

黄洲河是施秉喀斯特世界自然遗产地内重要河流之一。为了解黄洲河水质特征,基于8个样点、7个监测指标、12个月监测数据,采用单因子水质标识指数法、均值型综合污染指数法,结合聚类分析、主成分分析方法对河流水质特征进行分析评价。结果表明:黄洲河TN超标较严重,TP潜在超标性强。遗产地核心区地表水未达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅰ类水质标准,缓冲区未达到Ⅲ类水质标准;丰水期水质最差,枯水期水质最优。丰水期主控因素为TP、NTU和NH₃-N;平水期主控因素为COD_Mn、Chl-a和DO;枯水期主控因素为NH₃-N。流域内主要污染形式为农业面源污染;上游和中游缓冲区居民生活用水和农村散养畜禽排泄物排放污染造成了黄洲河泉眼（Y1）、支流交汇点（Y2）点重污染的现状,而且污染会随河流运移,进入自然遗产地核心区。     

阿什河流域水环境容量及污染物总量控制研究

根据阿什河流域的水质状况和污水排污现状,利用水质模型模拟了河流水质变化情况,应用完全混合条件下的水环境容量模型计算了规划水平年河道枯水期COD和氨氮的水环境容量,最后提出了阿什河流域的水污染总量控制相关措施建议.     

闸控河段水质多相转化模型

针对闸控河段水质转化机理复杂的特点,提出在“水体-悬浮物-底泥-生物体”界面内开展水质多相转化研究的总体思路,推导了描述各种相态水质之间传质过程的数学表达式,构建了具有一定物理机制的闸控河段水质多相转化模型.结合槐店闸调度影响实验数据,对水质多相转化模型进行了参数识别和验证,进而模拟了不同相态水质成分的时空变化过程.结果发现:来水流量和闸门调度方式使闸上和闸下断面各相水质浓度发生变化,同时影响到藻类的生长和富集状态;闸门调度会改变闸上、闸下河段的水质主导反应机制;由于闸门调度增加了对水体的扰动,水体与外界的物质交换效果增强;在实验前期蓝藻数量的变化主要受水流的迁移作用影响,在后期闸上断面主要受闸门阻隔的影响,闸下断面主要受流速、流量和营养物质浓度改变等作用综合影响.