多元统计模型在水环境污染物源解析中的应用

源解析是指对污染物的来源进行定性或定量研究的技术,查明水环境中污染物来源是有效治理污染的前提。介绍了多元统计模型在水环境中污染物源解析方面的几种常用方法及其在国内外的研究、应用案例,分析了各模型的优缺点及其适用条件,指出了近年来对多元统计模型的优化研究情况。最后针对以往研究工作的不足和存在的问题,指出今后水环境污染物源解析研究的新思路:多元复合模型的应用,利用统计学知识对现有模型的优化改建,GIS与源解析统计模型的有效结合。     

水环境中有机污染物的监测方法

在论证水环境监测必要性的基础上,举例说明几种监测方法的实际应用。     

模糊数学方法在水环境质量评价中的应用

水环境质量常用单因子指数评价法，忽略了实际污染物的毒理性质，导致不够全面的环评分类．故提出以模糊综合评价法代替之。其特点是用隶属度来刻划环境质量分级界限．从而体现各项评价指标在水体中的相对作用。     

地表水环境污染物受体模型源解析研究与应用进展

当前地表水体污染问题严重,准确掌握污染物的来源并从源头上对污染物实施总量控制是实现污染源有效监管的技术依据,也是我国流域污染防治工作的重要技术支撑。在对国内外已有的水环境污染源解析技术归纳的基础上,着重对地表水污染物源解析受体模型中的成分/比值法、指纹图谱法、化学质量平衡模型和多元统计法等方法的研究和应用进展进行了详细阐述,并对国内外地表水污染物源解析技术存在的问题和应用前景进行了评述和展望,指出当前水环境源解析技术存在的主要问题为:现有源解析技术的局限性和约束条件难于满足,使得分析结果存在较大误差;污染源指纹谱不完整等现状制约了源解析的研究深度;特定区域污染源指纹谱的修订存在较多困难;现有模型仅反映过去时段对受体的贡献;源解析研究的目标污染物相对有限。对现有技术的完善与优化,各模型间的综合分析、耦合应用为当前研究的热点与发展趋势。     

辽河流域水质现状评价及其污染源解析

根据辽河流域水系特征选取COD,BOD5,NH3-N等6个典型水质指标,以综合水质标识指数评价法对辽河流域主要干流水质进行评价。以此为基础,结合多元统计分析方法对辽河流域主要干流水体中主要污染物进行源解析。结果表明,辽河流域中、下游水体中度污染比较严重,辽河流域水体有3种典型污染物,对整个辽河流域污染的贡献率分别为56.85%,18.23%和17.51%。     

水环境质量评价及其基本方法

文章综述了水环境质量评价的内涵,剖析了目前水环境质量评价的几种常用方法。以期完善水环境质量评价工作,推动水资源、水生态和水质量的有效保护和改善。     

模糊数学法在水环境质量评价中应用的探讨

水环境质量是多因素影响的综合反映,选择合理的评价方法,使评价结果能客观地反映水体的污染状况,这将为控制和防止水污染以及水资源管理保护提供必要的科学依据。 目前,水环境质量的综合评价通常采用综合指数评分法或地图重叠法等,这些方法在水质类别的划分评价上运用了传统的二值逻辑,忽略了水环境质量类别之间的“模糊”(中间过渡的不“分明”)性,使评价往往出现与实际不符的结果。而模糊数学承认在命题的假与真([0,1])之间存在“模糊”性,     

基于可变模糊评价方法的玄武湖水环境质量评价

水环境污染程度与水质分级存在模糊性,但水质变化是连续的,传统的模糊集合论没有考虑事物、现象与概念动态的质的变化。针对这一问题,以南京市玄武湖为例,采用可变模糊评价方法,对玄武湖4个湖区的水环境质量进行综合评价。结果表明：可变模糊评价方法概念清晰、理论严谨、方法简便、可比性强;玄武湖水质总体约为Ⅲ类,略偏向第Ⅳ类;评价结果与多级模糊综合评价方法的结果相符,也与玄武湖的实际情况吻合,可为玄武湖水资源保护提供重要的参考依据。     

基于改进TOPSIS方法的温榆河水环境质量综合评价研究

区域水环境质量综合评价已成为水资源保护的一项重要基础性工作,简要介绍TOPSIS方法的原理及其应用范围,针对传统TOPSIS法由主观判断确定指标权重方法的不确定性及应用相对接近度计算方法不能完全反映出各方案的优劣性的问题,提出了熵权法和改进的相对接近度算法,使TOPSIS法用于环境质量综合评价以及多目标决策分析更趋完善,评价结果更合理客观。并用基于改进的TOPSIS法对温榆河流域水环境质量进行了综合评价。     

水环境质量评价指数法在黄冈河水质评价中的应用

水环境质量评价指数法是根据水质组分浓度相对于其环境质量标准的大小来判断水的质量状况。利用水环境质量指数法能较为客观、直接地反映某区域水体的水环境质量或者污染程度。采用这种方法对黄冈河综合治理后水质进行评价,该河流水质经过治理后得到改善。     

Environmental surveys of toxic chemicals in aquatic environments in Japan

A law concerning the examination and regulation of manufacture of chemical substances (the Chemical Substances Control Law) was enacted in 1973 to prevent environmental pollution by chemical substances, such as polychlorinated biphenyl‐like chemicals. In response to the enactment of the law, Environment Agency Japan (the former Ministry of the Environment) began successive environmental safety inspections a year later, including environmental surveys for existing chemicals. Since then, approximately 800 kinds of chemical substances have been investigated and 40% of them have been detected. Many substances suspected of posing risks to humans have been regulated on the basis of results of these environmental surveys. At present, five environmental surveys of water, bottom sediment and aquatic organisms are being carried out by cooperation between the Environment Ministry and all Local Governments in Japan. These surveys have been designed to collect information about chemical contamination across the whole country, and will measure change and variation in chemical contamination over time and space, and also examine measures for reducing the risks posed by chemical substances. Furthermore, the data obtained may contribute to an understanding of environmental contamination by chemical substances in Japan and in other industrial countries.     

闽江流域水质时空分布特征及污染源解析

为了解闽江流域河流中的污染物来源和水质时空分布特征,利用2014年1月至2017年2月流域内20个监测断面的8项水质指标月均值监测数据,采用多元统计方法对水质的时空变化规律及其影响因素进行分析。结果表明:流域水质在时间上可划分为T1时段(4—12月份)、T2时段(1—3月份);T1时段水质较好,氨氮是主要污染物,污染源以农业污染为主;T2时段的主要污染物是氨氮和总磷。在空间上可划分为3个群组。S1组主要位于建溪下游、沙溪、大樟溪、闽江干流,水质最差,污染物以营养盐为主,耗氧有机物次之,污染源为福州、三明、南平市的工业废水、生活污水、农业和禽畜养殖污水;S2组位于沙溪下游、富屯溪,水质最好,污染物主要是面源污染中的营养盐污染,水体自净能力良好;S3组位于建溪中上游、富屯溪中上游,污染源主要是农业面源污染。研究成果可为闽江流域的污染治理和水质改善提供参考。     

植物修复技术在水环境污染控制中的应用

综述了国内外植物修复的研究进展,阐述了植物修复主要类型及机理。给出多种主要植物的修复特性。分别对重金属,无机营养元素N、P以及有机污染物的植物修复进行论述,认为凤眼莲、水花生和芦苇等水生植物对无机营养元素的修复具有综合功效,植物修复对残余农药、多环芳烃和硝基芳香化合物的治理效果显著。     

水环境模型中不确定性方法研究进展

不确定性是自然现象中普遍存在的,在水环境中不确定性因素众多,也使得不确定性研究逐渐成为水环境模型研究的热点之一.对不确定性在水环境模型研究中的产生与发展进行了总结,介绍了水环境模型中常用的不确定性研究方法及其特点,并结合国内外的水环境模型,对其不确定性研究的发展趋势进行了展望.     

钱塘江河口考虑泥沙淤积的水资源可利用量研究

探讨了用于分析河口冲淤与径流响应关系的三种方法:河相关系法、一维动床数值模拟和基于实测资料的多元回归分析方法。以钱塘江河口防洪允许的淤积增加量为限制条件,采用依据实测资料及动床数值模拟结果建立的多元回归模型,计算得到钱塘江河口的可利用水资源量不得超过闻家堰断面多年平均水资源量的20%。研究成果为钱塘江河口水资源开发利用提供了科学依据,计算方法和计算思路可供其它河口参考。     

漓江枯水期水库补水对下游水环境的影响

漓江流域独特的喀斯特地貌和降水时间分布不均,使得年内径流变化剧烈。随着经济的快速发展,漓江的季节性缺水问题日益严重。自1987年起,位于上游的青狮潭水库开始根据旅游需求实施枯季补水,多年来对下游河道的水环境产生显著的影响。研究表明,补水工程在年内两段枯水期中对下游水环境产生的影响不同。总体来说,为满足枯水期河道航运需求,大部分时间内补水工程使得河道内流量增加,水位抬升;水温升高,变化幅度减小;溶解氧浓度降低,且变化幅度增加;每年的10-12月份影响尤为剧烈。     

漓江枯水期水库补水对下游水环境的影响

通过建立漓江流域水环境模型,模拟了青狮潭水库补水及非补水模式下,枯水期其下游河道内水环境变化情况。研究结果表明,与非补水模式相比,枯水期补水模式导致水库下游河道的水环境发生较大变化。从时间上看,青狮潭水库补水模式使得下游河道水位升高,水面扩大、流速增大,河道内水温增加,溶解氧浓度有所下降。对水环境影响较为强烈的时段为每年的10—12月,其中平水年的影响大于丰水年及枯水年;从空间上看,青狮潭水库补水模式对下游水环境的作用沿程逐渐减弱,但在影响较强的10—12月间,研究区域内的河道水环境很难通过自身恢复到原有状态。     

基于多元统计方法的新疆巴里坤盆地地下水水化学特征及其影响因素分析

多元统计方法能同时对多个变量进行分析研究,是一种可用于地下水水化学特征相关分析的有效工具。基于12组水样的9项指标,运用多元统计方法系统分析了新疆巴里坤盆地地下水水化学特征及其影响因素。结果表明：该地区内主要分布低矿化度的HCO₃·SO₄-Ca·Na型水（占总取样点的33.3%）和HCO₃·SO₄-Ca型水（占总取样点的25.0%）,地下水中各离子的空间变异性为中等以上。地下水水化学特征主要受以Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-、总硬度（TH）、溶解性总固体（TDS）为主要荷载变量的蒸发浓缩作用和以HCO^-₃为主要荷载变量的溶滤作用影响,两种作用的贡献率分别达76.17%和14.87%。研究结果可为当地地下水资源的保护和可持续利用提供科学依据。     

基于分区水质监测的污水管网收集效能评估

为评估城镇污水管网收集效能,提出了污水管网分区水质监测与化学质量平衡模型相结合的污水管网诊断评估方法,并联合贝叶斯-马尔科夫链蒙特卡洛模拟算法解决了溯源解析的不确定问题,对污水处理厂进水有机污染指标质量浓度偏低和可生化性低的原因进行了解析。以武汉市某污水处理厂服务区域为研究对象,建立了生活污水、工业废水和地下水的属地化水质特征因子数据库,并开展了污水干管分区水质特征因子监测。结果表明：通过耦合贝叶斯-马尔科夫链蒙特卡洛模拟算法与化学质量平衡模型,实现了基于水质监测的水量来源占比合理解析;研究区污水干管中电子工业废水量占比高达53.2%～74.4%,地下水入渗量占比为14.3%～29.5%,污水处理厂进水可生化性低的主要原因是大量无机工业废水排入污水管网;应加强对工业废水排入污水管网的监管,重点对研究区域上游污水管段的破损状况开展排查,通过精准化手段提高污水治理效能。