基于改进熵权的灰色关联模型在湿地水质综合评价中的应用

湿地是自然界生物多样性较为丰富的生态系统,具有很大的生态功能及生态学价值,湿地水质评价需要综合考虑各指标的属性.介绍了基于改进熵权的灰色关联模型在湿地水质综合评价中的应用.以黑龙江省扎龙国家级自然保护区湿地调查采样数据为例,通过构建灰色关联决策矩阵,同时采用改进熵值法确定权重,再由计算各样本的灰色关联度来确定其所属级别,进而对保护区水质采样点的水质进行综合评价.基于改进熵权的灰色关联度模型,为湿地生态系统水质综合评价提供了新的思路.     

灰色聚类法对太湖地区农村地下水水质的评价

以太湖流域典型水稻种植地区-宜兴、常熟王庄和辛庄9月份农村地下水水质为研究对象,分析了地下水样的硝态氮、铵态氮、亚硝态氮、总磷、高锰酸钾指数、硫酸盐、氯化物、总硬度等常规项目,确定硝态氮、铵态氮、亚硝态氮、总磷、高锰酸钾指数为该地区地下水的主要污染因子.运用灰色聚类法对地下水水质现状进行了评价.结果表明:太湖地区农村地下水普遍受到了污染,仅有10%的地下水水质勉强达到Ⅲ类水标准;80%的地下水达到Ⅳ类或劣Ⅳ类水标准;10%的地下水达Ⅴ类水标准,已不适合饮用.地下水中的主要超标项目是铵态氮、亚硝态氮和高锰酸钾指数,其中铵态氮和亚硝态氮超标十分严重.宜兴地区铵态氮和亚硝态氮污染最严重;个别监测点地下水中硝态氮含量较高,超过世界卫生组织规定的生活饮用水硝态氮质量浓度10 mg/L的上限.总硬度、硫酸盐、氯化物、砷和硒的含量较正常,但是发展趋势值得关注.     

灰色关联度分析在地下水污染源强定量评价中的应用

以氨氮为研究对象,利用HYDRUS-1D软件模拟多个污染场地氨氮质量浓度的折减系数,通过灰色关联度法分析折减系数与场地污染源、包气带特征指标之间的关联程度.依据关联度计算结果,建立了以主要特征指标为自变量、折减系数为因变量的多元线性回归方程,综合反映包气带对某一特征污染物的衰减能力.案例研究结果表明,在典型场地资料有限的前提下,该方法能快速有效地得到地下水中的氨氮质量浓度预测值,并保证计算误差在统计学标准范围内.     

中国省域环境压力综合评价

以中国30个省、自治区和直辖市为研究对象,以1997-2010年为研究区间,选取各省工业SO2排放量、烟尘排放量、粉尘排放量、废水排放量、固体废弃物产生量和碳排放量6类环境污染基础指标,运用“纵横向”拉开档次法构建环境压力综合指标,从环境压力平均水平、变化趋势和变动程度3个角度深入分析各省、自治区和直辖市在1997-2010年的环境压力.结果表明,根据环境压力平均水平,我国各省、自治区和直辖市可分别划入高、中、低3个环境压力区域,各省环境压力也分别呈现上升、下降、U型和倒U型4种变化趋势.此外,内蒙古环境压力不断上升,四川和辽宁环境压力不断下降,三者变动系数较大,分别达到0.08、0.06和0.05.研究表明,内蒙古的环境现状不乐观,亟须改善;而四川和辽宁二省环保工作实施效果较好,大幅度降低了环境压力,可作为其他省、自治区和直辖市降低环境压力的学习对象.     

甘肃黄土塬典型地区窖水水质分析及健康风险评价

为明确甘肃黄土塬地区窖水水质现状及其潜在的健康风险,以甘肃陇东黄土塬地区某县的16口水窖的水质检测结果为基础,采用水质标识指数法对该县窖水水质进行评价,同时结合水环境健康风险评价模型首次对黄土塬地区窖水中重金属健康风险进行评估。结果表明：该县窖水水质满足地表水Ⅱ类标准,影响水质的主要限制性因子为总磷、总氮和溶解氧的含量;重金属年均致癌风险值在2.319 5×10^-5～3.760 16×10^-5,介于美国环保署和国际辐射防护委员会可接受标准之间,年均非致癌风险值在1.791 71×10^-10～2.54×10^-8,远低于上述标准,表明该地的健康风险主要来自于重金属致癌风险。2种评价方法均显示水窖集雨面优劣顺序依次为水泥地面、砖混地面、土路/打麦场面,窖体材质红胶泥优于混凝土,并对不同类型水窖的用途提出了建议。研究结论可为该县开展水窖集流面及其材质优选以及选择合适的水处理技术提供依据。     

镇江内江水质模糊综合评价

在镇江内江设置水质监测断面,分析水质常规指标,运用模糊综合评价的方法,评价镇江内江现有的水质状况。研究结果表明,内江水体污染程度相当严重,较大区域的水体为Ⅳ类,部分区域为Ⅴ类,总磷(TP)对水质的影响程度最大,其权重在各监测时期内各监测断面中均在30%以上,另外总氮(TN)指标也偏高,权重仅次于总磷(TP),最大达到30%多,也是内江水体的主要污染指标。     

再生水水质安全保障体系评价模型的构建

污水再生利用是解决水危机切实可行的途径之一,加强水质安全保障体系的评价工作对于促进再生水使用的监督和管理有重要意义.根据再生水生产、输配及使用的各个环节,建立了再生水水质安全保障评价指标体系,采用层次分析法求备评价指标的权重,建立了基于2级模糊综合评价方法的再生水水质安全保障体系评价模型,对深圳市莲塘再生水示范基地的安全保障体系进行了模糊综合评价,评价结果与相关检测机构检测结果相符.研究表明:在求各评价指标的权重时,层次分析法具有科学的检验手段,误差较小;采用多层次的定性化与定性化相结合的模糊综合评价方法对再生水水质安全保障体系进行综合评判,避免了人的主观随意性,评价结果更符合实际情况.     

上海管区某给水所2004年—2014年生活饮用水水质综合评价

目的综合评价上海管区某给水所水质情况,以保障车站及列车供水水质安全,为给水所的卫生管理提供依据。方法对上海管区所辖范围内某给水所2004年—2014年车站水龙头水运用饮用水水质指数(DWQI)法对检测结果进行综合分析评价。结果车站水龙头"水质良好"总体情况良好,占34.1%(15/44)。结论近几年来车站水龙头水质均向着好的趋势变化。     

灰色局势决策法在地下水水质评价中的应用

概要叙述了灰色局势决策法的计算步骤,以铜锣山地区12眼水井为研究对象,选取硫酸盐、氯化物、总硬度和总溶解性固体等4项评价因子,然后用该法对研究区域岩溶地下水进行评价.评判结果表明,该地区赋存于三叠系中统雷口坡组和下统嘉陵江组地层中的地下水水质较好.结果为评价该地区隧道施工中地下水环境负效应提供了依据.     

基于模糊综合的CCS项目风险评价研究

CO2捕集和储存(Carbon Capture and Storage,CCS)技术可从根本上解决大型排碳企业的碳排放问题。为了能很好地评判CCS项目实施的可行性及能否为企业带来收益,排碳企业有必要对CCS项目的投资进行风险评估。由于我国目前尚无统一、成熟和完善的CCS项目风险评价决策机制,特构建了CCS项目风险的评价指标体系,将模糊综合评价法应用到CCS项目风险评价中。在综合评判中采用层次分析法计算评价指标的权重,并对模糊评价中常用的最大最小算法进行改进,提出了加权平均模糊合成综合评价的方法,取得了较好的效果。通过算例分析得到的3个准则层评价等级为2个B级和1个C级,而目标层的综合评价等级为B级,这样不仅得到了最终评价结果,还在加权平均过程中更好地体现出是哪些因素导致的最终结果。研究表明,该评价方法可以应用到CCS项目风险评价中,并作为其投资的决策工具。     

基于模糊理论的渤海湾海水水质综合评价

综合评价渤海湾海水水质状况,分析主要水质影响因子.基于2001-2005年渤海湾海域20多个监测点的重金属、氮、磷、石油等10项污染物浓度监测数据,参照GB 3097-1997<海水水质标准>,采用模糊数学综合评价模型评价渤海湾水质污染程度.结果表明,渤海湾海水水质总体为<海水水质标准>中的3、4级,且主要污染物为无机氮.本文所采用方法强调主要污染因子对最终评价结果的影响,是比较严格的评价方法,因此其计算结果与内梅罗指数评价法同样偏保守.模糊综合评价模型可提供监测点水质对各级水质的隶属度,与内梅罗指数评价法相比,能为决策分析者提供更多有用信息,是更科学合理的评价方法.     

基于熵权的密切值法在大连市地下水水质评价中的应用

密切值法作为一种多目标的决策方法适用于多测点、多指标的水环境质量评价系统.在分析密切值法的原理、方法与步骤的基础上,引入熵权法确定各评价指标的权重,运用改进密切值法对大连市地下水水质进行综合评价.研究表明,基于熵权的改进密切值法的评价结果具有直接、客观,各个样本间差异性大,结果对比更明显等特点,能直观地体现大连市区的地下水水质状况.在评价过程中还可得出大连市区地下水质的主要超标项目,可以有针对性地进行污染的控制与治理.     

基于长短时记忆网络的水质预测模型研究

在当前水质数据急剧增加的背景下,为了挖掘水质时间序列中的更多信息,提升水质预测的精度,构建了基于缺失值填补算法和长短时记忆网络(LSTM)相结合的水质预测模型。通过缺失值填补算法进行水质数据的缺失值处理,利用LSTM网络分别构建不同水质参数的预测模型,以太湖水质监测数据为样本,对模型进行检验。结果表明,基于缺失值填补算法-LSTM的水质预测模型适应性强,相较传统SVM、BP神经网络、RNN、LSTM模型预测精度更高,对水环境保护具有重要意义。     

基于PSO优化BP神经网络的水质预测研究

为快速准确地预测河流水质,结合汾河监测数据,使用粒子群算法(PSO)优化BP神经网络模型(PSO-BP)进行水质预测.通过灰色关联度分析确定输入变量,利用PSO算法修正BP网络的初始权值、阈值,优化神经网络结构及算法全局收敛性.采用该模型对汾河主要污染物指标COD、BOD5、氨氮、挥发酚等进行预测和验证.结果表明,与传统的BP神经网络模型相比,PSO-BP模型使最大相对误差从15.43％减小到1.46％,其平均误差由4.00％减小到1.01％,预测均方根误差从5.956×10-3减小到1.605×10-4.因此,基于PSO-BP神经网络模型的预测更加精确,可用于水质预测.     

基于水质矩阵的石油压裂废水处理性评价

结合石油川裂废水水质特征与评价指标及其污染物范围因子,建立了石油压裂废水的水质评价矩陈,表明石油压裂废水中的COD和黏度是影响其处理的主要污染因子.以混凝为预处理工艺,分别采用臭氧催化氧化,吸附和Fe/C微电解等对压裂废水进行处理.结果表明,混凝预处理工艺可以有效去除水中的钍浮性染物和石油类物质,臭氧催化氧化和Fe/C微电解工艺不仅能有效去除水中的有机污染物,且能降低压裂废水的黏度.以国家污水综合排放标准和污水反应处理时间为约束条件,建立了石油压裂废水处理性评价矩陈,指出压袋废水可采用的基本工艺为混凝、臭氧催化氧化组合处理工艺.     

灰色关联层次法在脱硫工艺评价中的应用研究

分析了已被广泛应用于烟气脱硫(FGD)工艺评价中的模糊综合评价法的缺点,提出灰色关联层次法进行FGD综合评价的理论,研究解决评价指标难以准确量化和统计的问题,排除人为因素带来的影响.探讨了从环保性能、经济性能、技术性能和系统适应性能4个方面综合评价FGD工艺,由4个一级评价指标和18个二级评价指标构成了FGD评价指标体系.建立灰色评价模型,计算关联系数,用层次分析法确定权重系数,通过加权求和完成灰色判断,根据最大关联度原则选取最优FGD工艺.并以典型的5种FGD工艺针对A电厂进行实际计算,比较了灰色关联层次分析法和模糊综合评价法的评价过程及结论,认为灰色关联层次分析法评价结果与实际相符.     

基于灰色综合评价的煤矿员工安全能力研究

为准确了解员工的个体安全能力水平,煤矿企业从员工个体着手,将安全理念的深入带动行为上的主动,降低事故的发生。然而个体现实安全行为能力评价从根本上讲不可能获得完全信息,只能判断企业某一员工所属的灰类,因此针对员工现实安全行为采用基于灰色综合评价的灰色聚类法进行评估。将综合评估结果划分为"优秀"、"合格"、"不合格"3个灰类,从员工个体安全行为的角度出发,对从某煤矿随机抽取的10名员工进行了维生行为能力、适应行为能力、从众行为能力、学习行为能力的评价,使用灰色聚类分析的结果显示其中6人属于合格状态、4人处于不合格状态、无优秀。说明各员工的现实安全能力水平等级不高,均有很高的发展空间,应针对员工个人特点制定相应的提升计划和管理措施。     

基于综合指数模型的航空装备安全评价

针对航空装备安全评价中存在的主观偏向性和指标难以定量描述等问题,选取飞行事故、地面事故、事故征候万时率及重大危险性故障数作为评价指标,采用层次分析法和熵值法组合的权重计算方法,建立基于综合指数的航空装备安全评价模型,以4个航空单位为例对其航空装备安全进行综合评价,验证了该模型的合理性和可靠性,为航空装备安全决策与控制措施提供了理论依据。     

基于灰色关联分析法的林甸县污水泡中重金属和毒性元素污染情况评价

为了探讨人类活动对水体重金属和毒性元素含量的影响,测量了污水泡8个样点的Mn、Fe、Cu、Zn、Cd、Pb等重金属和As、Se等毒性元素质量浓度。在综合考虑各种水质评价方法的基础上,采用灰色关联分析方法对水中重金属和毒性元素污染情况进行了评价。结果显示,水中重金属和毒性元素污染并不严重,8个采样点中有7个样点符合Ⅰ类水体标准,1个样点为Ⅱ类水体。其原因是污水泡附近没有工业区,排出的污水属生活污水,污染并非重金属和毒性元素造成。