钦州湾近岸海域水质污染状况评价

【目的】调查及评价钦州湾近岸海域水质污染程度。【方法】2010年3月(春季)及2010年9月(秋季)在钦州湾近岸海域布设9个站位进行水质、浮游植物及浮游动物调查。采用水质综合污染指数及生物多样性指数对调查结果进行评价。【结果】钦州湾近岸海域春季、秋季水质综合污染指数平均值分别为3.20、3.68;浮游植物多样性指数分别为3.37、3.35;浮游动物多样性指数分别为2.33、2.89。【结论】以水质综合污染指数评价,2010年钦州湾近岸海域污染等级为轻污染;以浮游植物多样性指数评价,污染等级为轻度污染至无污染;以浮游动物多样性指数进行评价,污染等级为轻中污染。相对于浮游动物多样性指数,浮游植物多样性指数能更灵敏地指示和评价海洋环境的污染形势,但其评价标准和方法有待更多的调查和研究来进行验证和修正。单一利用生物多样性指数进行海域污染评价,具有一定的局限性,但仍可在一定程度上反映出海洋环境的污染程度。     

离岸网箱养殖海域水质评价

海水水质评价是掌握水环境状况和进行海域水质管理的基础,同时研究水质评价理论模式有着极其重要的现实意义。通过对舟山市东极离岸网箱养殖区的海水水质状况的评价及结果的比较,来了解灰色聚类综合水质级数法、糊贴近度法和物元分析法的特点和评价模式及其在海水水质评价的使用方法与规范和其在水质评价中具体运用。     

模糊评价法在水库水质评价中的应用

运用模糊数学基本理论和方法,将模糊数学理论的隶属函数和隶属度概念引入到水质评价中,用矩阵分析的方法构成模糊综合评价模式,对水库水质进行分析.结果表明,采用模糊评价法与其它评价方法结果相近,可以采用模糊评价法进行水库水质评价.     

北部湾海域水质综合污染指数和浮游植物多样性指数评价

【目的】探讨环境污染评价方法,以期反映广西北部湾海域污染水平的客观情况,推进海洋生态环境质量评价方法的进一步发展,为该海域的环境生态研究以及富营养化问题研究提供依据。【方法】利用水质综合污染指数和浮游植物多样性指数分别对广西北部湾海域2010年6月和2010年9月调查的数据进行污染程度评价,并讨论利用多样性指数评价的合理性。【结果】广西北部湾海域污染等级处于轻中污染至无污染之间,其中利用水质化学因子进行综合评价的结果为轻污染,利用浮游植物多样性指数进行评价的结果为轻中污染至轻污染或无污染。【结论】水质化学评价与水质生物学评价在海域污染程度上存在一定的偏差。利用浮游植物多样性指数评价海域水质污染程度,其评价标准仍有待更多的调查来验证和修正。在实际评价中不能单从指数结果就轻易下定论,应结合理化监测结果,才能得到实际结论。     

基于α-截集的三角模糊数-贝叶斯模型在刁江水质评价中的应用

【目的】探讨一种科学、客观的水质大数据的综合评价方法,为刁江流域重金属污染治理提供客观数据。【方法】基于α-截集的三角模糊数-贝叶斯模型,选取刁江的5个监测断面的主要污染因子(Pb、Cd、As)进行分析,全面评价刁江水质状况。应用α-截集处理监测结果的三角模糊数,并运用到贝叶斯模型中,计算刁江水质综合得分,最终确定水质类別。最后将本研究模型的评价结果与传统贝叶斯模型、三角模糊数模型及年均值模型的评价结果进行比较。【结果】本研究模型评价结果显示,2015年刁江A、D断面水质达到Ⅱ类水标准,E断面水质达Ⅰ类水标准,B、C断面水质介于Ⅱ、Ⅲ类水之间,对各级的隶属度分別为(0.7517/Ⅱ,0.2483/Ⅲ)、(0.7449/Ⅱ,0.2551/Ⅲ),水质总体良好,环境风险可控。传统贝叶斯模型与本研究模型的评价结果接近,三角模糊数模型次之,均值模型在水质不稳定时相差较大。【结论】本研究模型兼具三角模糊数模型的不确定性、传统贝叶斯模型的决策性及均值模型在评价稳定水质中的优越性,既能准确评价水质又能将水质的不确定性表达得更为全面、切合实际。     

基于BP神经网络模型的水质评价方法探讨

运用人工神经网络理论和方法,建立了水质评价的BP神经网络模型,并对长治市10眼水井的地下水水质进行了评价,并与综合指数法、模糊综合评判法的评价结果进行了比较。结果表明,用BP神经网络模型评价水资源水质是可行的,为水资源水质评价提供了一个新的方法。     

不确定性数学分析方法在河流水质评价中的应用

对几种常用不确定性数学分析方法在河流水质评价中的应用结合实例从各自适用范围、数学模型建立、权重确定方式、评价结果可信度等方面进行分析、对比。物元分析法能解决水质评价中的不相容问题并能刻画水质动态转化趋势,优于模糊综合评价法和灰关联法。针对模糊综合评价法在运用最大隶属度原则得出评价结果时所存在的问题提出改进的加权平均法。     

基于GIS的模糊综合水质评价模型

介绍了基于地理信息系统(GIS)的新型模糊综合水质评价模型(FCWQA).FCWQA模型是基于模糊数学隶属度的理论上建立起来的一种水质综合评价模型,能对被评价水体的水质状况给出总体评价,且其评价结果与中国的地表水环境质量标准的水质级别直接对应,能够通过一个综合指标来评价水质状况,其评价结果具有实际意义.而GIS-FCWQA系统,整合了FCWQA模型、GIS和数据库,形成了一个直观的、易于操作的水质评价系统,该系统同时具备水质预测功能.并以三峡库区凤嘴江的水质评价为例进行实例分析.     

基于模糊层次分析的灰色关联法在地下水 水质评价中的应用

地下水资源水质评价是多因素影响的复杂系统,科学合理地进行地下水水质评价具有一定的理论意义和现实价值。本文将模糊层次分析法和灰色关联法相结合,充分考虑评价方法的主观性与客观性,建立了地下水水质评价方法。使用模糊层次分析法确定水质评价因子的相对权重,在此基础上利用灰色关联分析方法量化分析,确定地下水水质等级。通过实例验证此方法,并同综合指数法所得的水质评价结果进行比较,论证此方法的可行性,为今后公正、客观地进行地下水水质评价提供一定的借鉴及依据。     

基于GIS通视分析的长岛海域溢油陆岸监测系统选址——以大黑山为例

【目的】渤海海峡长岛海域常年受到溢油污染,严重损害水产养殖、旅游产业以及生态环境等,建设近岸实时溢油监测系统非常必要。【方法】以长岛海域大黑山为例,基于2011—2013年溢油SAR卫星遥感监测结果,确定溢油污染区,利用GIS通视分析技术,并综合考虑交通、土地、电力、通信等因素,开展溢油陆岸监测系统选址工作。【结果】建议把站位1适当北移作为监测系统建设站位,同时把站位3作为备用站位。【结论】选择的站位可为长岛开展溢油陆岸监测系统建设选址提供参考。     

近30年广西喀斯特地区石漠化时空演变

【目的】开展广西喀斯特地区石漠化时空演变特征分析,为广西开展石漠化生态恢复重建和综合治理提供科学参考依据。【方法】利用美国Thematic Mapper(TM)和国产环境减灾卫星HJ遥感数据,结合实地调查采样数据,在分析石漠化遥感光谱特征的基础上,以植被覆盖状况作为石漠化评价指标,采用框式分类方法对广西1988时相、2002时相、2007时相、2015时相4个时相石漠化状况进行等级制图并分析其时空演变。【结果】2002时相广西石漠化面积最大,1988时相次之,2015时相最小。近30年来,广西石漠化面积呈先增加后减少的变化趋势,即1988—2002年呈增加趋势,2002—2015年呈逐渐减少趋势,石漠化程度得到控制。其中,1988时相,广西的喀斯特地区中部石漠化比较严重;2002时相,中部石漠化得到改善,西部加重;2007时相,西部石漠化得到改善,中东部加重;2015时相,全区石漠化得到全面的改善,呈现重度转中度、中度转轻度、轻度转潜在石漠化的良好态势。【结论】植被覆盖是衡量石漠化程度的有效标志,TM和HJ数据可较好的监测大范围石漠化时空演变。     

莱州湾西部海域营养盐分布特征及营养化程度评价

【目的】对莱州湾西部海域的无机氮和磷酸盐分布情况进行分析,了解和掌握莱州湾西部海域的环境质量状况。【方法】以2011年8月该海域的监测数据为基础,分析该海域水质营养盐分布特征,并对营养化情况进行评价。【结果】莱州湾西部调查海域营养盐总体呈自西向东递减的趋势,河口附近为营养盐的高浓度区;相关性分析表明,盐度与无机氮、磷酸盐、COD呈显著负相关性(P0.01),而COD和无机氮、磷酸盐呈显著正相关性(P0.01);莱州湾西部调查海域无机氮污染较严重,调查海域所有调查站位的无机氮含量超《海水水质标准》(GB 3097—1997)的第一类海水水质标准,而磷酸盐含量则有37%调查站位超《海水水质标准》(GB 3097—1997)的第一类海水水质标准。【结论】莱州湾西部调查海域富营养化较严重,相关环保部门应加强监管,严格控制陆源污染。     

防城港湾夏季水质及表层沉积物重金属污染评价

【目的】调查及评价广西防城港湾的重金属污染现状。【方法】2013年8月从广西防城港湾采集33个站位海水样品和11个站位表层沉积物样品,测定海水和沉积物中重金属(铜、铅、锌、镉、汞、砷)含量,再采用单因子指数法和生态风险指数法对采集的海水和沉积物污染状况进行评价。【结果】该海域海水重金属污染程度由高到低分别是PbZnHgCuCdAs,其中,Pb的平均单项污染指数均大于1,超过国家一类海水水质标准;沉积物中重金属平均含量排序为ZnPbCuAsCdHg,均符合国家一类沉积物标准;沉积物重金属污染程度排序为AsPbCuZnHgCd,即污染程度均属于低污染;潜在危害的影响程度从大到小排序为HgAsCdPbCuZn,即潜在风险较低。【结论】夏季防城港湾海洋重金属环境质量状况良好。     

基于PSR模型海湾风险源识别指标量化及评价

【目的】我国水环境污染事件频繁发生,对水环境、生态环境及社会安全产生严重影响。因此,构建直观、有效的海湾风险源识别方法以积极应对污染事件非常重要。【方法】基于PSR(Pressure-State-Response)分析的模型,利用层次分析(analytic hierarchy process,AHP)方法,从风险源特征、环境风险源受体、风险源应急响应能力等方面,构建海湾风险源识别指标体系,将矩阵的特征向量作为海湾风险源评价的权重,在此基础上,用模糊数学方法进行海湾风险源识别评价。【结果】该方法通过定性和定量方式量化各项指标,减少人为因素的影响,综合分析环境风险源各因素造成的影响,可应用在海湾地区的工业园区环境风险源评价。【结论】该方法可直观地在GIS系统标注环境风险源等级,为日常风险源管理、应急监测等提供可视化应急指挥平台。     

基于MCI的厦门湾大型底栖动物群落健康状况评价

[目的]对厦门湾的底栖动物群落健康状况进行调查分析,初步构建合适的评价方法,并据此判断厦门湾的底栖生态质量状况。[方法]以2011年3月、6月调查数据为基础,采用Shannon-Wiener生物多样性指数、Margalef丰富度指数以及M-AMBI(Multivariate-AZTI’s Marine Biotic Index)作为构建大型底栖动物群落指数(macrozoobenthos community index,MCI)的指标,在等权重加和的基础上获得MCI值。[结果]3月份厦门湾大型底栖动物群落质量差于6月份,且以同安湾的质量最差,东部和西部海域的则最好;九龙江口河口区的群落质量状况呈现明显的空间梯度,沿河口向外、向北部逐渐变好。[结论]厦门湾底栖动物群落之间的时空差异与多种环境因素的联合作用有关,而MCI能够较为敏感地响应这种时空变化,适用于评价厦门湾大型底栖动物群落质量状况。     

基于自动监测和Sentinel-2影像的钦州湾溶解氧反演模型研究

钦州湾是广西近岸海域水质较差的区域,为及时了解钦州湾海域水质状况,本文借助遥感水质监测技术范围广、快速、连续、可视化程度高的优势,以高分辨率遥感卫星Sentinel-2影像数据为数据源,结合广西近岸海域自动监测数据,通过一元与多元,线性与非线性的回归分析方法建立钦州湾溶解氧浓度反演模型。研究表明,在构建的370个波段组合中,最佳波段组合分别是1/B3、lnB3/（lnB1+lnB2）和B3/（B1+B2）,其Pearson相关系数（R）分别为0.905 2,-0.897 0和-0.889 2。钦州湾溶解氧浓度反演模型中,逐步回归模型拥有最低的平均相对误差MRE （6.47%）,最低的均方根误差RMSE （0.584 5）,同时模型验证精度R²为0.654 3,稳定性较佳。本文突破了广西近岸海域传统监测的局限性,同时为钦州湾溶解氧遥感监测提供参考。     

广西沿海赤潮多发区高浓度氮磷营养元素来源探讨

【目的】探讨广西沿海赤潮多发区氮磷营养元素的来源,分析广西沿海赤潮发生的影响因素,为预防或减少赤潮灾害发生、保护海洋生态环境提供科学依据。【方法】现场调查以钦州湾海域为研究对象,测定表层海水的溶解态氮(DN)、溶解态磷(DP)含量并分析其分布特征,结合历史资料追溯高浓度DN、DP来源及污染物输运过程。【结果】钦州湾内高浓度DN、DP分布区与入海陆源工业污染排放区不一致,离工业污染区近的地方DN、DP浓度偏低,而离工业污染区远的地方DN、DP浓度反而偏高。【结论】广西主要入海河流各类污染物的增加以及不同的海域通过动力途径输送而来的海水可能是广西沿海赤潮多发区的高浓度氮磷营养元素的主要来源。     

北仑河口近岸海域生态健康分析与评价

【目的】对北仑河口近岸海域生态环境质量现状进行分析,评价该海域的生态系统健康状况。【方法】根据2011年11月对广西北仑河口近岸海域海洋的调查结果,采用《近岸海洋生态健康评价指南》中的河口及海湾生态系统健康评价方法对该海域的生态系统健康状况进行分析与评价。【结果】水环境健康指数、沉积环境健康指数、生物残毒健康指数、栖息地健康指数、生物健康指数分别为11.73、10.00、9.00、10.00、14.24,海域生态系统健康指数为54.97。表明,北仑河口近岸海域水环境和沉积环境都处于健康状态,未受生物残毒污染,而栖息地和生物指标分别处于亚健康和不健康状态;虽然水环境判定为健康状态,但其健康指数已接近亚健康标准阈值,且已呈现富营养化。【结论】综合5类评价因子的评价结果,判定北仑河口近岸海域的生态环境处于亚健康状态。