湖泊富营养化综合评价的坡度加权评分法

通过对地表水富营养化评价标准的分析,发现对于同一评价指标10个区间的坡度不同,表明同一评价指标的权重分配应随其测定值的大小而动态改变.基于该思想,在插值评分法的基础上提出了一个新的湖泊富营养化综合评价方法--坡度加权评分法.对评价标准中各评价指标和营养状态分值的界值数据分别进行标准化处理,以消除量纲的影响;利用处理后的界值数据可以计算得到各评价指标在不同分级区间的坡度.应用该方法评价湖泊营养状态时,首先根据各评价指标测定值在评价标准中所处的区间,通过线性插值方法计算各评价指标的营养状态分值,并记录各指标测定值所处区间的坡度;再根据各指标对应的区间坡度计算各指标的权重,然后根据各指标的权重和营养状态分值,加权平均得到综合营养状态分值.该方法利用评价标准中各评价指标的区间坡度信息,实现了各评价指标权重的动态分配,符合富营养化综合评价问题的非线性特征.该方法对巢湖富营养化的综合评价结果与插值评分法有显著差异,与综合营养状态指数法有极显著差异.     

基于水质模拟的不确定条件下两阶段随机水资源规划模型

针对流域内不同企业的水资源分配及企业生产污染排放导致的水环境问题,运用区间两阶段随机规划的方法,耦合区间两阶段模型（ITSP）和区间水质模型（IS-P）,建立不确定两阶段随机水质-水量耦合规划模型（ITSP-SP）.该模型以流域内系统利益最大为目标函数,模拟了流域内各个企业的水量分配及排污过程中河道水质变化,并在保证河流水质达标前提下优化预计分配水量,调整企业生产规模.通过模型运算得到区间解,为管理者提供了多样的决策方案.并且,该模型充分考虑不确定因素对系统利益的影响,能够有效的规避系统决策失误及方案缺失现象.     

温度三区间理论评价气候变化对作物产量影响

传统平均温度法往往无法表征极端温度事件对作物产量的作用,导致气候变化对产量影响的评估结果与实际情况存在较大偏差.鉴于此,论文提出了温度三区间理论.该理论基于作物生长发育各阶段的生物量指标以及最终产量随温度变化呈现出三区间的响应关系,分别评价正常温度、极端低温以及极端高温对产量的影响.为了验证温度三区间理论的科学性和可行性,论文以黑龙江省玉米为例,通过构建包括三区间积温指标和降水量指标的统计模型来评价气候变化对玉米单产的影响,并将此结果和平均温度法相比较,研究发现温度三区间评价法更能客观全面地评价气候变化对作物产量的影响,为这方面的研究提供了新思路.     

基于多属性决策方法的饮用水健康风险全面评价

分别从整体和单个指标两方面对饮用水的健康风险进行全面评价。整体评价方面,引入多属性决策方法对饮用水进行覆盖全部指标的健康风险评价。在给出指标不达标阈概念的基础上,提出了一个以指标从达标到不达标阈的敏感度为依据计算指标权重的方法。单个指标的健康风险评价方面,应用目前美国环保局推荐的健康风险评价模型对饮用水中的重金属指标进行健康风险评价,改进饮用水中污染物为有机物的健康风险评价模型达到对饮用水中的有机物指标进行健康风险合理评价。最后给出一个算例对所提方法进行了验证。结果表明,将多属性方法与目前普遍使用的健康风险评价方法结合起来使用能够实现从整体上和单个指标上对饮用水健康风险进行全面评价,从而更具实效性。     

蒙特卡洛模拟在湖泊生态安全评价指标权重确定中的应用

蒙特卡洛模拟方法是一种根据已有样本数据的特征随机产生试验样本从而扩大样本量的模拟方法,可减少人力物力的浪费,克服数据不足的缺陷。通过采用蒙特卡洛模拟方法扩大生态安全评价指标权重的样本数据量,进行了模拟抽样,获取了最佳抽样调查样本量区间,并应用于湖泊生态安全评价案例。结果表明:蒙特卡洛模拟方法能较好地解决样本量不足的问题;在群决策获得指标权重的过程中,随机选取20~30个抽样样本量的数据很稳定,20~30个样本量是能反映真实决策偏好最小的样本调查区间。     

不同地区经济增长与环境污染关系的VAR模型分析——基于广州、佛山、肇庆经济圈的实证研究

利用向量自回归(VAR)计量技术对广州.佛山一肇庆(简称"广佛肇")经济圈各城市表征环境污染的指标(工业废水排放量、工业废气排放量和工业固废产生量)和表征经济增长的指标(人均GDP)的时序数据进行脉冲响应函数及预测方差分解分析,研究处于工业化后期的广州、佛山市及工业化前期的肇庆市经济发展与环境污染在时序维度上的关系及其...     

生态技术评价方法与模型研究——理论模型设计

针对生态技术研究缺乏科学系统的评价方法和模型,在对常用的评价方法和模型分析的基础上,提出"三阶段评价法",设计了生态技术评价的理论模型。通过设置虚拟变量、Lasso指标选择和数据纠偏处理等方法,分别解决评价过程中出现的属性指标数字化、指标信息重叠和数据不平衡等问题,在此基础上建立生态技术评价的回归模型。这对减少人为主观因素的干扰、客观评价生态技术具有重要意义,为生态技术评价提供思路、方法和参考。     

熵权多目标决策-理想区间法在水库富营养化评价中的应用

通过将多目标决策-理想区间法与熵值法相结合,建立了基于运用熵权来确定权重的多目标决策-理想区间法,应用一种新思路评价福州市山仔水库1998～2002年富营养化程度.其结果表明,该方法可以有效地解决水库营养程度的优劣评价问题,且使评价过程大大简化,评价结果合理.     

生态技术评价方法与模型研究——理论模型设计

针对生态技术研究缺乏科学系统的评价方法和模型,在对常用的评价方法和模型分析的基础上,提出“三阶段评价法”,设计了生态技术评价的理论模型。通过设置虚拟变量、Lasso指标选择和数据纠偏处理等方法,分别解决评价过程中出现的属性指标数字化、指标信息重叠和数据不平衡等问题,在此基础上建立生态技术评价的回归模型。这对减少人为主观因素的干扰、客观评价生态技术具有重要意义,为生态技术评价提供思路、方法和参考。     

沿海城市环境质量动态综合评价

为充分利用多年积累的环境监测时序立体数据,全面反映沿海城市环境质量发展状况,对其综合评价指标体系和评价方法进行了研究。选取大气、淡水、海水、声、生态和污染排放6种环境要素共13项评价指标,构建沿海城市环境质量综合评价指标体系,采用"拉开档次法"进行动态评价,实现多区域、多时段综合环境质量纵横向比较,评价方法客观,计算量小,评价过程透明,可操作性强,评价结论唯一无争议,并以大连市为例,验证了方法的可行性。     

Multi-indicator assessment of water environment in government environmental auditing

This study focused on a multi-indicator assessment methodology for governmental environmental auditing of water protection programs. The environmental status of Wuli Lake in China was assessed using the global indicators （driver-status-response） developed by the Commission on Sustainable Development, and four additional indicators proposed by the author： water quality, pollution load, aquatic ecosystem status, and lake sediment deposition. Various hydrological, chemical, biological and environmental parameters were used to estimate the values of the indicators for assessment of environmental status of the lake based on time series data sets for twenty years. The indicators proposed can be customized to meeting the needs for particular assessment of water protection programs. This method can be used to evaluate the performance of national environmental protection programs and provide technical support for environmental auditors.     

基于正态分布假设检验的湖泊营养盐浓度分级评价方法研究

目前湖泊营养盐浓度级别评价常采用的平均值法忽视了变量的不确定性.本文据此提出一种基于正态分布总体均值假设检验的级别评价方法,并结合我国地表水环境质量标准(GB3838—2002)对营养盐浓度的分类,提出了简便快捷的图示法.结果发现,该方法能体现营养盐浓度变量的不确定性,融合先验级别假设,将决策风险定量化,可提供较为广阔的决策空间.同时,采用该方法对滇池外海观音山监测断面氨氮浓度的水质级别进行评价,发现先验级别假设、样本容量和决策偏好对评价结果有显著影响;与平均值法的比较发现,假设检验法具有更小的错误概率(例如,样本容量13时,风险0.21),评价结果具有更高的可信度,验证了假设检验法的适用性.     

特殊区域地表水环境背景值表征技术方法研究与应用

选取黑龙江省源头水保护区作为研究对象,根据DEM数据对保护区内随机布设的水质监测点控制单元进行划分并提取单元内的相关指标建立监测点背景特性量化模型,基于量化结果提出地表水环境背景值监测方案,建立背景值数据库.选取研究区自然属性指标与空间属性指标,以空间叠置技术与聚类分析方法对研究区地表水进行背景值分区,最终将黑龙江省分为六大地表水水质背景值地理分区,并计算了各分区地表水环境背景值表征范围.表征范围显示：依据现行标准进行水质评价,保护区内水质背景值已超出Ⅱ类水质标准限值.因此,基于水质背景值研究成果提出了考虑背景值影响下的水环境质量评价方法,并将方法应用于研究区,结果表明方法切实可行且优于单因子评价法.研究成果可为区域制定背景值影响下的水环境评价方法提供科学的数据支撑与理论依据.     

特殊区域地表水环境背景值表征技术方法研究与应用

选取黑龙江省源头水保护区作为研究对象,根据DEM数据对保护区内随机布设的水质监测点控制单元进行划分并提取单元内的相关指标建立监测点背景特性量化模型,基于量化结果提出地表水环境背景值监测方案,建立背景值数据库.选取研究区自然属性指标与空间属性指标,以空间叠置技术与聚类分析方法对研究区地表水进行背景值分区,最终将黑龙江省分为六大地表水水质背景值地理分区,并计算了各分区地表水环境背景值表征范围.表征范围显示：依据现行标准进行水质评价,保护区内水质背景值已超出Ⅱ类水质标准限值.因此,基于水质背景值研究成果提出了考虑背景值影响下的水环境质量评价方法,并将方法应用于研究区,结果表明方法切实可行且优于单因子评价法.研究成果可为区域制定背景值影响下的水环境评价方法提供科学的数据支撑与理论依据.     

基于MSLSTM-DA模型的水质自动监测异常数据报警

提出一种基于多元堆叠长短时记忆网络-差值分析(MSLSTM-DA)模型对地表水质异常数据进行报警的方法.该方法首先建立MSLSTM模型对水质指标数据进行预测,再基于预测结果的残差分布建立DA模型,并确定各个指标的数据异常阈值,当实测数据与预测数据差值大于阈值时进行数据报警.以长江流域监测断面的水质数据进行了方法有效性验证.结果表明,构建的预测模型对５个指标的MAE、MAPE均值比BP神经网络预测模型降低21.0%,17.8%,比LSTM模型降低16.8%,17.9%.皮尔逊系数均值比BP神经网络、LSTM模型的分别高5.9%,4.4%.5个指标共检出水质异常数据37条,其中34条经人工判断确实存在有异常,报警准确率高达91.9%.     

河流健康评估的研究与应用进展研究

自20世纪50年代以来,河流健康越来越受到社会的广泛关注。河流健康的概念、评估方法、范围、内容和指标体系得到不断拓展和完善。目前常用的两类河流健康评估方法是综合指标评估法和指示生物评估法。综合指标评估法采用河流水文、水质、生态系统等多个指标,能较全面地反映河流生态系统的健康状况,但是存在指标数量不易精简、部分指标难以量化等不足支出。在实际应用中更为常用的是指示生物评估法,采用鱼类、大型无脊椎动物、浮游藻类等指示生物的动态变化反映河流健康状况,方法更为简单直观。     

南昌市浅层地下水水质评价及监测指标优化

地下水环境监测过程中保证地下水水质评价代表性的同时尽量优化监测指标数量,对地下水环境管理具有重要的意义.选取南昌市地区2014年和2019年浅层地下水监测数据,运用统计分析、 Piper三线图和熵权水质指数(EWQI)分析水化学特征及水质变化,并耦合逐步多元线性回归分析构建基于水质评价的关键指标优化方法,评估此方法应用的可行性.结果表明,南昌市地下水2014年和2019年水化学类型主要为HCO₃-Ca型;pH值、 NO^-₃、 I^-、 Fe和Mn等5项超标指标是水质变化的主要影响因子;2019年水质状况总体上高于2014年,基本为“中等”水质,二者EWQI平均值分别为53.72和82.34;基于关键指标优化方法构建的最优模型EWQI_min-4能够较好地代表实际的EWQI,关键指标包括Mn、 NO^-₃、 TH、 Fe、 pH值和I^-,其决定系数(R²)和百分比误差(PE)值分别为0.865和10...     

辽河流域河流栖息地评价指标与评价方法研究

建立了由底质、栖息地复杂性、速度-深度结合特性、堤岸稳定性、河道变化、河水水量状况、植被多样性、水质状况、人类活动强度和河岸土地利用类型所构成的河流栖息地评价指标体系,确定了各指标的等级划分以及栖息地综合指数的计算方法.结合2005年辽河流域河流生态调查结果,对流域内所调查的28个河段的栖息地质量状况进行了具体评价,并进一步分析了河道栖息地综合指数与河流理化因子、底栖生物以及小流域土地利用状况的相关关系.结果表明:①辽河流域28个河段的栖息地质量状况差异显著,其中10个河段达到了较好等级以上,6个仅为中等水平,12个河段为较差等级以下;②栖息地质量与理化因子、底栖生物指标具有显著相关性,表明栖息地质量是影响水质与生物状况的重要因素;③小流域的人类未利用土地比例与栖息地质量显著相关,表明小流域土地利用程度对栖息地环境质量影响较大,是恢复与保护河流栖息地质量的重要条件.     

河道型水库基于敏感性分区的营养状态标准与评价方法研究

通过对河道型水库水动力学空间特征及其与富营养化敏感性的关系研究,提出了基于河道型水库敏感分区的营养状态评价标准体系以及评价方法.采用滞留率、缓流率等水动力学概率特征指标计算敏感性风险概率指数,在此基础上将河道型水库划分为河流类型区、过渡类型区和湖泊类型区,对不同类型区分别制定营养状态评价标准.建立了由叶绿素a、总磷、总氮及其透明度组成的营养状态评价指标体系,并对各种评价指标在河道型水库的适用条件进行了分析.提出了制定河道型水库营养状态指标分级标准值的统计学分析、营养化指数与营养状态指标的回归分析、营养状态指标的阈值分析等方法.同时对河道型水库的营养状态综合评价方法进行了研究,提出了河道型水库的营养状态综合指数计算方法以及营养状态划分标准.