基于T-S模糊神经网络的颍河水质时空变化特征分析

基于T-S模糊神经网络分析颍河(河南段)2007-2010年5个监测断面的水质指标监测数据,克服了过去仅用各级评价标准作为训练样本,导致训练样本数过少和不能构建检测样本的缺点,对实测数据仿真有很好的效果。应用主成分分析法,选出溶解氧、高锰酸盐指数、生化需氧量、氨氮、化学需氧量、总磷、六价铬、阴离子表面活性剂8项对水质具有重要影响的指标,建立适用于颍河的T-S模糊神经网络水质评价模型,对颍河水质时空变化特征进行分析。结果显示:颍河水质在近几年呈改善趋势;白沙水库断面水质最优,且稳定;周口康店断面水质较差,西华址坊在2007年第2季度水质恶化严重;沈丘纸店断面水质逐渐改善。表明了T-S模糊神经网络对水质时空变化特征分析的效果显著,也反映了颍河水质状况,为颍河水质监测、管理与控制提供依据。     

大沽河干流青岛段水污染现状调查评价及防治对策

根据1995～2001年大沽河干流青岛段的水质监测资料,选用产芝水库出口、江家庄、沙湾庄、麻湾庄四个监测站位,利用单因子污染指数法对大沽河干流青岛段的水质污染现状进行了调查评价.结果表明,研究区段的上游产芝水库水质较好, 中游江家庄断面水质较劣于沙湾庄断面,其主要受控参数为生化需氧量(BOD5)、高锰酸盐指数(CODMn)和氨氮.麻湾庄断面处主要超标项目有氨氮、CODMn和BOD5等.并对水质的变化趋势进行线性分析,对大沽河水污染提出了相应的防治对策和建议,为进一步进行水污染控制及规划提供科学依据.     

浅析大沽河流域水质状况及变化趋势

大沽河流域监测数据显示:2012年,大沽河干流水质良好,功能区达标率为100%,多数断面综合污染指数呈丰水期枯水期平水期。大沽河主要支流水质总体为轻度污染,主要污染指标为五日生化需氧量、化学需氧量、氟化物,功能区达标率为68.8%,从污染较重河流(桃源河、云溪河、洙河下游)不同水期综合污染指数来看,桃源河和洙河下游呈丰水期﹥平水期﹥枯水期;云溪河由于贯穿胶州城区,受农业面源、降水因素影响较小,呈枯水期﹥丰水期﹥平水期。2006—2012年,大沽河干流水质基本保持稳定,主要支流水质呈改善趋势。     

大沽排污河沉积物重金属和砷污染及生态风险性研究

利用HaKanson生态风险指数法,研究了大沽排污河底泥中污染物重金属和砷对水域的污染程度,及其对水域总体造成的潜在风险影响。同时利用多环境要素评价方法,对大沽排污河水质、污灌区土壤作物及生态效应进行了多元综合评价,2种方法结论相吻合。大沽排污河生态风险处于重度污染水平。重金属和砷污染物对生态风险影响排序为 :Hg>Cd >Cu >As>Pb >Cr>Zn。     

大沽河水质自动监控点位布设初探

通过对大沽河流域常年水文状况,现有国、省控人工监测点位设置情况,污染源分布、污水处理厂、取水口、饮用水源地保护区分布及水利工程建设情况的调查,确定在大沽河上游、江家庄、韩家汇到麻湾桥段、小沽河汇入口、云溪河桃源河汇入大沽河口下游,落药河和南胶莱河等7个断面充分利用跨河桥梁等构筑物构建水质自动监控站点。主要监测指标除常规指标以外,在重点监控断面和工业企业分布较多的污染较重河段,可增加总磷、总氮等特征指标和重金属监测项目。     

基于GIS的乌梁素海水体富营养化状况的模糊模式识别

利用基于MATLAB 7.0实现的模糊模式识别交叉迭代模型对2006年5—10月分布于乌梁素海各水体功能区的21个水质监测点的富营养化等级进行了模糊模式识别,并在GIS技术支持下,用Arcview的空间分析功能绘制富营养化等级识别结果、对富营养化状态影响权重最大的评价指标总氮(TN)含量和富营养化状态控制元素总磷(TP)含量对应的富营养化等级水体和地表水质等级水体的空间分布月变化Grid专题图.将富营养化状态变化及其分布区域与乌梁素海同期水质监测指标浓度变化及其分布区域进行对比分析及验证.结果表明,富营养化等级识别结果的时空分布与实际情况相符,能够比较准确地反映富营养化等级定量的时空变化趋势.      

京密运河-北京排污河浮游动物群落变化与水质关系的研究

1982—1984年对京密运河-北京排污河进行了不同季节的浮游动物生态状况调查.按照浮游动物不同时间和空间群落结构的变化,对河流水质进行生物学评价,将河流水质划分成五个等级.根据浮游动物的种类组成、数量分布特征及河流的水质状况筛选出作为京密运河及北京排污河水质污染及变化趋势的指示种类.     

两阶段模糊法在海河水系水质评价中的应用

将两阶段模糊法用于海河水系监测断面的水质评价.与传统模糊聚类法不同,该方法首先将国家地表水指标转化为等级打分,再构造模糊隶属函数,确定评价对象对标准水质水平的隶属度;之后运用改进的模糊c-均值法(FCM法)选取适当模糊指标和先验类中心,对评价对象进行聚类,得到替代原观测值的一个全局水质指标,数值在0～100之间,以利于直观评价.计算了海河水系2004～2006年4个断面的432个数据,考察了季节波动规律和不同年度变化的情况,并对水质进行了综合评价.两阶段模糊法对水质评价综合指标有较好的分类能力,能够得到十分科学的评价结果,且计算过程相对FCM法简便,可以运用于河流水质综合评价.     

改进模糊综合评价法在水质评价中的应用

在对水质综合评价的诸多方法中,模糊综合评价法以其评价结果合理、更接近客观实际等优点,得到越来越广泛的应用。由于某些指标其单项标准限值数少于水质总体分级,采用传统模糊评价方法计算得到的隶属度与实际情况并不相符。针对此类情况,对隶属函数加以改进,提出改进后的模糊评价方法,并将此方法应用于长江下游贵池河段2005年-2009年间水环境综合评价,与传统方法计算结果相比较,取得了较好的效果。     

基于概率神经网络的西安地区地下水水质评价

为了检验概率神经网络在地下水水质评价中的适用性,论文分别采用综合评价法和概率神经网络评价法对西安地区地下水水质进行了评价,结果表明概率神经网络法能综合考虑各因子对水质的影响,剔除不良数据造成的干扰,能很好地反应地下水的水质状况。同时分析了西安地区地下水水质变化趋势和空间分布情况,结果显示：西安地区地下水水质年际变化不大,大部分地区水质较好;2001~2004年潜水多为Ⅱ类和Ⅲ类水,承压水多为Ⅰ类水。     

2007年环胶州湾入海河流污染状况和污染物入海通量分析

根据2007年入胶州湾的7条主要河流入海断面水体污染物调查资料,分析了各条河流的水质状况,并计算了COD、氨氮、总磷和油类等污染物的入海通量。结果表明,7条河流入海断面的水质均属于劣V类,而丰水期水质较好,枯水期和平水期水质相对较差;各河流的首要污染物不同,其中,板桥坊河为COD,海泊河、李村河与楼山河为氨氮,墨水河与镰湾河为油类,大沽河为总磷。从入海通量来看,大沽河、海泊河和墨水河的COD排海通量较大,约占7条河流排海总量70％左右;李村河、海泊河与墨水河的氨氮排海通量较大,约占7条河流排海总量的70％以上,对于总磷,大沽河排放量最大,约占7条河流排海总量的70％以上,对于油类,墨水河、李村河与大沽河排放量较大,占7务河流排海总量的70％以上。最后在分析各河流污染物来源的基础上,初步提出了防治水污染的相应对策和建议。     

大沽河干流青岛段纳污能力及排污总量控制分析

在分析了大沽河干流青岛段水质现状的基础上，指出该研究区域的主要污染物为COD、NH3-N。根据其水域功能类别的水质标准，并且根据大沽河在枯水期没有流量的具体情况，在此时段把大沽河概化为多个坝上水库组成．利用水库水质模型计算水体纳污能力；在丰水期和平水期，利用河流水质模型计算水体纳污能力。在此基础上提出了大沽河干流青岛段COD（化学需氧量）、NH3-N（氨氮）的总量控制方案，对超过允许纳污量的河段要进行削减，使削减后的污染源排放的污染物达到排放标准。最后针对大沽河污染的实际情况，提出了保证总量控制目标实施的具体措施以及污染物防治的对策和建议，为该水域水资源保护和管理提供依据。     

Water quality assessment in Qu River based on fuzzy water pollution index method

A fuzzy improved water pollution index was proposed based on fuzzy inference system and water pollution index. This method can not only give a comprehensive water quality rank, but also describe the water quality situation with a quantitative value, which is convenient for the water quality comparison between the same ranks. This proposed method is used to assess water quality of Qu River in Sichuan, China. Data used in the assessment were collected from four monitoring stations from 2006 to 2010. The assessment results show that Qu River water quality presents a downward trend and the overall water quality in 2010 is the worst. The spatial variation indicates that water quality of Nanbashequ section is the pessimal. For the sake of comparison, fuzzy comprehensive evaluation and grey relational method were also employed to assess water quality of Qu River. The comparisons of these three approaches'' assessment results show that the proposed method is reliable.     

汾河水质状况研究

通过对十年来汾河沿程21个断面的常规水质监测数据进行整理分析,筛选出5项主要污染指标,采用综合水质指数法分析汾河及上、中、下游各河段水质变化趋势,运用沿程水质变化和几个重要水质指标的比值变化分析汾河水质状况和污染特征,总结主要污染指标的变化趋势,结合汾河流域实际排污情况探讨水质污染和改善原因,并对进一步改善汾河水环境质量提出建议。     

感潮河网降雨径流污染空间分析与模拟

为了探究茅洲河流域感潮河网面源污染空间分布特征和降雨径流污染规律,基于空间分析、统计分析与流域水动力-水质耦合模拟方法,对典型降雨情景下河网水质情况进行模拟分析,提出基于水质改善目标的生态补水点位空间布局优化策略.研究表明,层次聚类凝聚算法和K-均值法迭代组合可以较好地实现面源污染分级与分类;茅洲河各支流中,石岩渠、松岗河中上游等河道（段）由于面源污染负荷相对较高且缺乏生态补水,雨后水质恢复缓慢;基于补水总量不变原则,对生态补水方案进行局部优化,优化结果可使雨后受污染重点河道（段）水质恢复速度加快一倍以上,提高了流域水质的整体稳定性.研究结论可为进一步认识茅洲河流域水污染特征、实现流域水环境精细化管理提供支撑.     

湘江流域水环境问题及其综合应对策略

基于历史长系列水文资料统计与水质评价方法,对湘江流域水环境质量时空尺度变化规律进行了分析,并一步明晰了造成水环境问题的主要成因,最后提出了相应的综合应对策略。结果表明,在时间上,湘江流域水质呈不断恶化态势;在空间上,湘江上游水质好于中下游,中游水质污染最为严重。区域气候与江湖关系变化、社会经济发展、水土资源开发等都对湘江流域水环境产生显著影响。为解决湘江水环境问题,在优化调整流域生态水文格局的基础上,进行生态环境友好型水利工程群的布置、建设和联合调度,并制定适合流域水环境特征的政策法规体系。     

基于MATLAB的BP神经网络模型在漠阳江水质评价中的应用研究

为提高水质评价的准确性,基于MATLAB及人工神经网络理论,采用误差反向传播的BP算法建立漠阳江水质评价模型,充分利用神经网络的非线性映射特性,取7项常规地表水水质评价指标对漠阳江水质进行评价,并将BP神经网络评价结果与单因子评价法及综合指数法的评价结果进行比较,网络运行结果表明一致效果良好.同时较传统的水质评价方法,该网络具有较高的识别精度,提高了水质评价等级的准确性,使评价的结果更具有科学性.     

2016—2019年长江流域水质时空分布特征

为掌握“十三五”以来长江流域的水环境质量时序变化和空间分布特征,基于国家生态环境监测网2016—2019年长江流域615个可比断面监测数据,从流域主要污染特征、主要超标指标浓度时空变化等方面分析了长江流域水质变化情况.结果表明:2016—2019年,长江流域水质总体好转.依据GB 3838—2002《地表水环境质量标准》评价,Ⅰ~Ⅲ类水质断面比例上升7.2百分点,劣Ⅴ类下降2.8百分点.TP、NH₃-N和COD是长江流域的主要超标指标,2019年三者的浓度较2016年分别下降了28.3%、35.0%和8.0%;从流域不同级别河流来看,三者浓度在干流均为最低;从干流来看,三者浓度较高的断面主要分布在长江中游;TP和COD污染主要来自面源,NH₃-N主要来自点源.研究期间,TP对长江流域水环境污染贡献最大,其断面超标率一直排在首位.针对流域水质分布特征,建议继续加强流域内TP防控,重点加强中游污染治理;同时,优化流域产业结构,进一步改善流域水质和生态环境质量.      

天津市典型排污河水体中溶解性有机质的荧光分布特征分析

利用三维荧光光谱研究了天津市两条典型排污河(大沽排污河和北塘排污河)沿河水体中溶解性有机质(DOM)的荧光分布特征,并通过对荧光参数——紫外区类富里酸峰中心位置的荧光强度与可见区类富里酸峰中心位置的荧光强度比值(r(A,C))和激发光波长370nm时荧光发射光谱强度在450nm与500nm处的比值(f450/500)的分析,探讨了水体中DOM的来源.结果表明,大沽排污河除中游个别位置外,其它位置水体均能检出紫外区类富里酸、类蛋白、可见光区类腐殖质、紫外区类腐殖质,总体上呈中游少、上下游多的特点;而北塘排污河水体中DOM的荧光峰从上游到下游呈增多趋势,但检出数量比较少.两条排污河水体中DOM均以紫外区类腐殖质最强.两条排污河水体中DOM的荧光强度与其水质参数之间存在显著相关性,而大沽排污河的相关系数更大.结合荧光参数r(A,C)和f450/500的分析和现场对入河排污口的调研,发现两条排污河的溶解性有机质来源均以入河排污口排污汇入(陆源)为主,另外还有少量沉积物有机质释放(微生物作用).