基于随机模拟与三角模糊数耦合的重金属污染评价模型

基于河流环境系统中随机性、模糊性等多种不确定信息共存的特性,采用蒙特卡罗方法模拟三角模糊数,并将其应用到沉积物重金属污染评价领域,通过将各重金属实测含量及地球化学背景值三角模糊化,然后进行随机模拟,并结合各等级概率水平加权进行综合污染等级分析,建立了基于随机模拟与三角模糊数(SS-TFN)理论的沉积物重金属地累积指数评价模型.采用该模型对湘江长沙段沉积物中重金属污染状况进行评价.结果表明,Cd的污染程度最大,处于严重污染级别;其次为Zn和Hg,处于重度污染级别,并有向严重污染恶化的趋势;而其他重金属污染程度则较低.相对于确定性评价方法,该模型能够得出评价区域重金属地累积指数的可能值区间及其相应的概率水平,客观真实地综合表征沉积物中重金属分布及污染情况,为科学决策提供更多全面合理的信息.     

基于梯形模糊数的沉积物重金属污染风险评价模型与实例研究

综合考虑到经典确定性污染评价模型的现实缺陷,将梯形模糊数理论引入环境评价领域,通过将研究区域重金属背景值及重金属实测含量的梯形模糊数化,结合聚类分析、α-截集技术和区间数隶属度计算,最后基于定义的重金属生物毒性评价权重系数建立了沉积物重金属污染风险模糊评价模型.采用该评价模型评价了洞庭湖表层沉积物重金属污染的风险状况,结果表明,洞庭湖水系表层沉积物中7种重金属污染风险程度排序为:Hg>Cd>Pb>Cu>Cr>Zn>As,Hg、Cd和Pb应成为洞庭湖水环境污染治理的优先控制因子.与确定性模型评价结果的对比分析表明,模糊评价模型得出了各重金属地累积指数的可能值区间,并进而得出与之对应的隶属可信度水平,从而较好地弥补了确定性评价的不足,更客观地、全面地表征了评价区域沉积物中重金属的真实污染状态与空间分布差异.     

基于盲数理论的水体沉积物重金属污染评价模型

针对污染风险评价系统多种不确定信息共存的特点,将盲数理论引入污染评价领域,建立基于盲数理论的地累积指数评价模型.用盲数表示沉积物污染物浓度和地球化学背景值,并通过盲数可靠性分析BM模型和隶属度加权计算得出重金属污染程度等级.将该模型应用于洞庭湖水系沉积物重金属污染的评价,结果表明,这些重金属的富集程度由高至低排列的顺序为:Cd>Cr=Cu=Zn=Hg=As>Pb,Cd是洞庭湖沉积物污染的主要环境污染因子.该模型算出了重金属地累积指数的可能值区间,并且得出与其相对应的可信度水平,进而定量计算出重金属隶属于各污染程度的可能性,它弥补了传统确定性方法的不足,更真实、更客观地表征了评价区域沉积物重金属的富集污染程度.     

岷江(成都河段)水系沉积物中重金属污染监测与评价

应用地累积指数法对岷江(成都河段)10个监测点表层水系沉积物中重金属污染程度进行了连续7年(1997-2003)的监测与评价分析。结果表明,水系沉积物中重金属的地累积指数排列顺序是:CdZnCuPbNi。在1998年时水系沉积物中重金属含量出现峰值现象,其中Cd污染较为严重,污染程度为中-强,Zn和Cu污染程度为无-中,Pb和Ni基本上没有受到污染。     

基于三角模糊数和重金属化学形态的土壤重金属污染综合评价模型

将三角模糊数理论引入环境评价领域,构建了量化表征不同重金属自身生物毒性及同一重金属不同化学存在形态生物毒性的土壤重金属生物毒性双权重评价体系,并结合地累积指数评价模型,建立了土壤重金属污染综合评价模型.最后,采用该综合评价模型评价了寺庄顶典型污灌区的土壤重金属污染状况.评价结果表明,寺庄顶典型污灌区土壤中5种重金属的综合污染评价值差异较大,各重金属的综合污染程度排序为:Cd＞Ni＞Cu＞Zn＞Cr,Cd、Ni、Cu应成为今后该地区土壤污染治理的主要控制因子.与确定性模型评价结果的对比分析表明,综合评价模型较好地弥补了确定性评价的不足,并能更全面、真实地综合表征评价区域土壤重金属富集污染和潜在生物毒性风险信息,为科学决策提供了理论基础.     

曹妃甸围填海工程开发对近岸沉积物重金属的影响

为了解曹妃甸工业区围填海工程开发对近岸沉积物重金属污染状况,对2004年~2011 年8 a间4个航次的沉积物中5种重金属(Cu、Pb、Zn、Cd和Hg) 的含量进行了研究,并分别采用地质累积指数法和潜在生态危害指数法对重金属污染程度及潜在生态危害进行了评价。结果表明:2011年曹妃甸工业区附近海域表层沉积物中5种重金属的平均含量均高于渤海湾沉积物重金属背景值,表层沉积物中Hg为主要污染元素,且具有较强的生态危害;Cu、Pb和Zn处于轻度污染状态;两种沉积物重金属污染评价方法的结果具有一致性,各重金属元素的污染程度顺序为:HgCdPbCuZn;各评价年度综合生态风险等级为较高。     

基于三角模糊数的清河沉积物重金属评价

为全面了解北京清河沉积物重金属的空间分布及污染水平,在清河采集8个沉积物样品,测定w(As)、w(Cd)、w(Cr)、w(Cu)、w(Pb)、w(Zn),并利用基于三角模糊数的地累积指数模糊评价模型对北京清河沉积物的重金属污染进行评价. 结果表明:北京清河沉积物中w(As)、w(Cd)、w(Cr)、w(Cu)、w(Pb)、w(Zn)的平均值分别为43.18、1.20、70.70、49.62、38.59和297.36 mg/kg,不同重金属在各采样点间的分布差异较大,6种重金属的污染程度表现为As>Cd>Zn>Cu>Pb>Cr. 对于大部分采样点,基于三角模糊数的不确定性评价结果与常规评价结果保持一致,均显示清河沉积物重金属污染程度较低. 然而,QH6采样点(立水桥)As常规评价结果为偏中度污染,不确定性评价结果为中度污染;QH5采样点(清河大桥)Cd和Zn在常规评价结果为轻度污染,而不确定性评价结果为偏中度污染;QH8采样点(入温榆河口)Cd和Zn常规评价结果分别为轻度污染和偏中度污染,不确定性评价的结果则显示为偏中度和中度污染. 不确定性评价方法采用重金属质量分数区间值,而常规评价则采用重金属质量分数的单一值;不确定性评价通过计算隶属度确定污染等级,在接近分级界限时,不确定性评价和常规评价结果之间出现差异.      

南京市湖泊沉积物中重金属垂直分布及污染状况评价

为了解城市湖泊沉积物中重金属污染概况及其垂直分布规律,文章选取南京市前湖和月牙湖2个小型浅水湖泊为研究对象,应用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对沉积物中Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn 7种重金属在垂向上的分布进行测定,并采用地累积指数法对重金属的污染情况进行评价。结果表明,月牙湖沉积物中重金属污染程度较前湖严重,整体上,沉积物中7种重金属质量分数由大到小的顺序为:Mn>Zn>Ni>Pb>Cu>Cr>Cd。沉积物中重金属垂向分布规律表明,7种重金属质量分数在表层0~10 cm无明显差别,而10~20 cm波动较大。地累积指数法的评价结果显示,重金属元素中Cd累积最严重,其污染程度处于中度到偏重污染水平之间。前湖沉积物中重金属Zn、Pb和Mn也发生明显累积,而污染较为严重的月牙湖7种元素都处于不同程度的污染状态。     

高州水库表层沉积物重金属污染特征及生态风险评价

为全面了解高州水库(石骨库区和良德库区)表层沉积物重金属污染水平及其潜在的生态风险,在高州水库及其入库支流采集沉积物样品15个,分析Cu,Pb,Zn,Cr,Ni,Cd,Mn和As共8种重金属的含量水平及其分布特征.采用地累积指数(I_geo)、潜在生态危害指数(RI)及基于生物效应浓度的评价法,对高州水库及其支流表层沉积物重金属污染进行分析和评价.结果表明:高州水库及入库支流沉积物中重金属含量水平变动趋势基本一致,顺序依次为w(Zn)>w(Cr)>w(Pb)>w(Mn)>w(Ni)>w(Cu)>w(As)>w(Cd),w(Cd)和w(Cr)空间分布不均匀;地累积指数显示,8种重金属污染程度处于无污染至中度污染,污染程度强弱顺序为Zn>Cd>Cr>Ni>Pb≈Cu>Mn≈As;潜在生态风险指数显示,高州水库及其入库支流表层沉积物重金属污染处于中等生态危害程度;基于沉积物质量基准的评价结果显示,高州水库沉积物重金属对生物的急性毒性效应不明显.水库上游支流沉积物中重金属的毒性应引起有关部门重视.      

南沙河表层沉积物重金属污染评价及来源解析

测定了南沙河表层沉积物中重金属含量,采用地累积指数法对沉积物中重金属污染程度进行评价,沉积物的重金属地累积指数分级为0～4级,属于无污染至偏重度污染水平,各重金属的污染程度为:Zn＞As＞Se＞Cu＞Pb＞Sb＞Ni＞Cr＞Co＞V＞Tl.运用主成分分析法对沉积物中重金属污染来源进行解析,结果表明,南沙河底泥中不同重金...     

模糊ISODATA聚类在矿山环境评价中的应用

矿山开采一方面繁荣了一方经济,另一方面也对生态环境造成了破坏和污染。被破坏和污染的矿山环境需要治理,治理的前提是如何适时监测和正确评价矿山环境。本文运用模糊数学中的模糊ISODATA聚类．建立模糊关系矩阵,使问题从地质变量空间向评语空间转换,通过对云南个旧某地区的废弃矿区土壤进行测试,应用该方法进行地质环境评价,提供了科学合理的治理依据。     

模糊数学在水质评价中的应用

由于水体质量的综合评价存在着一定的模糊性,因此,水环境质量评价可以引用模糊评价法。本文采用此种方法对锦州市小凌河环境质量进行了模糊综合评价。结果表明,小凌河有不同程度的污染。结论符合实际情况,说明模糊综合评价法具有一定的合理性和可靠性。     

应用模糊数学方法评价水环境质量

模糊综合评价就是根据给出的评价标准和实测值,经过模糊变换,对待评价对象给出总的评价的一种方法。在水质评价中,确定评价因子集、评价集、隶属函数,然后通过计算确定水质级别。本文采用模糊综合评价方法,对锦州市大凌河3个断面进行模糊综合评价。     

模糊数学用于预测溶解采矿地面下沉

通过建立某一地面下沉值与影响下沉的诸因素间的模糊关系方程,并求解该方程,找出各指标间的模糊关系,然后将需要预计的采区下沉值的各有关影响因素指标之实测值,通过实际求得的模糊关系做模糊变换,从而可给出下沉值的最佳预计值.将理论结果与现场资料进行对比,二者吻合较好.     

夜光藻赤潮与环境因子关系的模糊分析

针对在2006年夏天渤海湾赤潮重点监控区中发生的一次夜光藻赤潮,考虑到夜光藻赤潮过程与环境因子的复杂关系和赤潮监测数据的不确定性,利用模糊逻辑方法对监测数据样本进行了分析。本文的研究对象为1号、2号和4号站位包含有夜光藻赤潮过程的7月26日~8月20日的连续监测数据,给出了隶属度函数和模糊规则的提取方法,利用生成的模糊逻辑规则阐述了此次夜光藻赤潮的生消过程并分析了夜光藻赤潮与若干环境因素之间的变动关系,为进一步研究该海域的夜光藻赤潮机理并预测夜光藻赤潮奠定了基础。     

含模糊随机变量的水污染控制系统研究

在水流量为模糊随机变量且河流中工业污水含量标准给定的条件下,以极小化污水处理费用为目标,建立了水污染控制系统问题的模糊随机机会约束规划模型。采用将模糊随机模拟、神经元网络及遗传算法相结合的混合遗传算法来求解该模型,并用算例进行了验证,结果表明该算法是有效可行的。     

基于模糊综合与可变模糊集耦合的地下水质量评价

模糊综合评价法和可变模糊集方法是常用的地下水质量评价方法,但可变模糊集评价法的隶属度计算复杂、可变参数多,而模糊综合评价法容易造成隶属度信息丢失.本文在充分吸取两者优点的基础上,构建了一种新的耦合地下水质量评价模型,优化了评价因子选择、权重确定、模糊算子选择等关键环节,并对青岛市大沽河水源地的地下水质量进行了评价和分析对比.结果表明,水源地中北部(W7~W11)地区,硝酸盐氮含量严重超标,耦合模型得到的水质等级均为4或5类水,评价结果符合该区域实际水质状况,说明新建的耦合模型是可靠的.另外,从监测井W2、W3、W4、W7、W10、W11、W12获得的最大隶属度小于0.5,说明模糊综合评价法不适用于这些点的水质评价,而耦合模型综合考虑了其它隶属度值对评价结果的贡献,其结果更加科学、合理.     

模糊层次分析法在保定市城镇污水处理技术综合评价中的应用

基于保定市城镇生活污水处理技术,采用改进的模糊层次分析法建立一个4层12个指标8种方案的综合评价体系,从经济、技术和管理等角度对氧化沟工艺、CASS工艺、UNITANK工艺、百乐克工艺、CAST工艺、A2/O与百乐克结合工艺、倒置A2/O工艺、A2/O工艺8种处理工艺进行综合评价。同时采用专家打分法对8种技术进行评价,结果表明CASS工艺的分值最高。     

模糊综合评判法在水质评价中的应用——以松花江流域为例

社会的快速发展在给人类带来经济效益的同时,也给环境尤其是水环境造成极大的压力,水质问题是当今社会亟待解决的重大难题之一。水质是诸多因素影响的结果,具有一定程度的不确定性,所以在水质评价中需要综合考虑模糊因素。本文采用模糊综合评判法对松花江流域八个断面水质进行评价,引入数学隶属度的概念,针对多种评价因子指标值大小表示的污染程度不同,采用两种隶属度计算公式,且客观定量地确定各污染因子的权重,从而确定水质类别。     

西龙河峄山断层带水源地开采井位确定中水质因素分析

水质因素是地下水水源地开采井位确定中必须考虑的重要因素之一。该文根据西龙河峄山断层带水源地具体水文地质概况及备选开采井水质监测数据,进行了详细的备选开采井水质因素分析:不但利用模糊综合评判法,建立了地下岩溶水环境质量评价数学模型,对水源地投产前各备选开采井水环境状况进行了评价,而且利用模糊聚类分析法进行了各井水化学分类;并根据所得评价和分类结果,研究了地下水各种属性、含水层间的水力联系以及地下水的补排关系,从而进一步论述了开采井选定投产后水质可能产生的变化及应采取的防护措施,进而达到了水质污染预警的目的。水质因素分析为该水源地开采井位的最终选定提供了有力依据。