模糊综合评价模型在浔江梧州段渔业水质评价中的应用

依据2004～2008年浔江梧州段的调查监测结果,根据断面污染因子的特点,选择5个指标(溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、总氮、总磷)作为评价因子,应用模糊(Fuzzy)综合评价模型对其水质状况进行综合评价,计算出各监测断面水质级别.结果表明:浔江梧州段的5项评价指标中,TN的权重较大,该水体中主要污染物为总氮;2个断面均在不同程度上出现了Ⅴ类水质,水质属中度污染;部分时段的水质不符合《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》中渔业水域的要求.     

广西刁江流域主要河流水质评价

为研究广西刁江水质污染现状, 从刁江流域上游到下游共设置 9 个水质监测断面。于 2013 年 12 月-2014 年 12月对河流的 pH、溶解氧、高锰酸盐指数、叶绿素 a、总氮、总磷、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、正磷酸盐、重金属(砷、铅、镉、汞、铬)水质指标进行监测。采用单因子和综合污染指数对刁江水质进行评价, 同时开展水体富营养化评价。单因子污染指数评价结果表明刁江流域主要污染物为总氮和砷。综合污染指数评价结果表明刁江流域水质整体较好, 但上游的平村河污染较严重。从时间分布来看, 秋季水质最差, 冬季较好。从营养化状态指数来看, 平村河为中度富营养化状态, 其余河流为中营养状态, 富营养化程度呈现春夏高, 冬季低的特点。对评价结果进行主成分分析, 结果表明刁江流域总氮最大的贡献者可能来源于居民的生活污水。     

洋河水质现状及其成因分析

为探究洋河水质现状, 利用2017年11月至12月水质实测数据, 分析了洋河10项水质指标的异质性及其成因。结果表明: (1)单因子指数评价结果: 洋河总体水质较差, 不同地段差异明显。基于各断面水质现状与评价结果来看, 总体达标率为25%, 下游污染较严重达标率为0%, 主要超标因子为COD、TP、DO、NH4+-N和浊度。(2)分析上下游水质变化特征, 发现上游水体中浊度变异系数最大, 其次是TP和BOD5; 下游水体中TP变异系数最大, 其次是BOD5, 表明水质呈现一定变异性。(3)基于遥感影像, 提取河岸两侧一定范围内的土地利用类型并与水质要素进行相关性分析, 洋河上游主要以面污染源为主, 下游主要以点源污染为主。耕地、城镇、建设用地、水面和草地对水质的影响较显著。(4)统计分析流域区县社会经济结构并建立与水质要素间相关关系, 结果显示洋河流域水生生态系统较脆弱, 下游受工业企业的污染贡献较大。人口、农产品、水产品产量和综合能源消耗量对水质影响显著。     

胶州湾湿地海域水体和表层沉积物环境质量评价

基于2009年对胶州湾湿地48个站点的调查数据,采用内梅罗(Nemerow)指数、富营养指数(EI)和Hakanson潜在生态危害指数法对胶州湾湿地水体和表层沉积物环境质量现状进行了评价.结果表明:对参与评价的pH值、溶解氧、无机氮、活性磷酸盐、CODMn、石油类、Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As、六六六、滴滴涕、大肠菌群、粪大肠菌群等16项指标而言,各调查月份大沽河感潮河段水质处于中污染-重污染水平,潮间带区域水质处于轻污染-中污染水平,浅海区域水质处于轻污染水平.胶州湾湿地不同区域富营养化程度差异明显,其中大沽河感潮河段水体EI值在58.13 ～327.89,富营养化程度严重;潮间带区域水体EI值在1.34 ～19.96,富营养化程度较为严重;浅海区域水体EI值在0.65 ～ 2.10,富营养化程度较轻.胶州湾湿地海域表层沉积物质量基本处于轻污染水平,其中大沽河感潮河段处于轻污染水平,潮间带区域处于轻污染-中污染水平,浅海区域处于较清洁-轻污染水平.胶州湾湿地海域表层沉积物中重金属单项污染参数(Cfi)和污染程度指数(Cd)较低,污染程度处于低级水平,Cu、Zn是表层沉积物中的主要污染因子;重金属潜在的生态危害系数(Eir)和潜在生态危害指数(RI)较小,污染程度属于低生态危害范畴.     

渭河流域浮游动物群落结构及其水质评价

分别于2017年10月和2018年6月对渭河流域内12个采样点的浮游动物种类、物种密度、生物量和水温、电导率、溶解氧浓度和pH等水质指标进行调查, 并利用生物多样性指数法对水质进行评价。结果显示, 共鉴定出57种浮游动物(原生动物11种、轮虫33种、枝角类7种、桡足类6种)。优势种为萼花臂尾轮虫Brachionus calyciflorus。枯水期浮游动物密度变化范围在0.72—7.84 ind./L, 平均密度为(2.79±2.11) ind./L; 浮游动物生物量为0.38—6.15 mg/L, 平均生物量为(2.31±2.64) mg/L; CCA分析表明, 水温、溶解氧、海拔和电导率与渭河流域浮游动物群落结构有明显的相关性; Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数分别为1.07、0.69。丰水期浮游动物密度变化范围在0—179.02 ind./L, 平均密度为(16.66±49.18) ind./L; 浮游动物生物量0—2448.12 mg/L, 平均生物量为(243.96±673.78) mg/L; Shannon-Wiener多样性指数Margalef丰富度指数分别为0.78、1.15。依据浮游动物种类密度和多样性指数对水质进行评价, 结果为渭河水系北道、林家村为中度污染, 魏家堡为重度污染, 咸阳、临潼、华县为轻度污染; 泾河水系杨家坪、雨落坪、张家山为中度污染; 北洛河水系刘家河、交口河、状头为中度污染。     

大气颗粒物污染对土地覆盖变化的响应

土地利用-覆盖变化(LUCC)直接或间接影响颗粒物污染。了解颗粒物污染对LUCC的响应,对维护和改善生态环境具有重要的意义。基于卫星遥感技术,从广域的空间尺度分析颗粒物污染对LUCC的响应。使用MODIS数据分别提取与颗粒物污染相关性较高的城市用地、林地等土地利用类型,确定土地利用类型的变化趋势,利用长时间序列MODIS气溶胶光学厚度(AOD,Aerosol optical depth)产品分析颗粒物污染与土地利用类型的变化的相关性。以山东省青岛市、淄博市、济南市3个典型城市为例,研究了AOD随土地利用类型的变化趋势。同时,考虑并分析了颗粒物污染对土地利用变化响应的敏感性,以及城市区域变化对环境的影响。研究结果表明,不同的城市类型,由于决定环境变化主导因素的差异,颗粒物污染对LUCC的响应具有明显的差异。青岛市地区,由于受海洋影响显著,大气颗粒物污染与LUCC的相关性较低,如中度污染天气与林地的相关系数为-0.451;而淄博市和济南市的相关系数分别为-0.473、-0.507。     

春季城区道路不同绿地配置模式对大气颗粒物的削减作用

研究城市道路不同绿地类型对大气颗粒物的吸附削减作用,是提高城市绿地大气污染治理功能绿地配置模式优化的重要基础。以位于北京市海淀区的3条典型主干道道路为对象,选取乔木、灌木、草本、乔-灌、乔-草、乔-灌-草6种典型绿地配置模式,在大气颗粒物污染严重以及城市植被发芽、开花、展叶完成的春季(3月中旬至4月上旬),采用Dustmate便携式颗粒物采样器和NK4500手持自动气象仪分1.5m和3m两个高度同步测定距污染源不同位置的大气颗粒物浓度与小气候因子,分析不同绿地配置模式对颗粒物削减能力的差异及其主要影响因素。研究结果表明:复合配置模式比单一配置模式下空气颗粒物浓度稳定程度高,其主要受风速与空气相对湿度的影响;大气颗粒物粒径越大绿地对其削减作用越强;地表覆盖程度是影响不同绿地配置模式对大气颗粒物垂直削减的关键因素,地表覆盖越好垂直削减效果越好,且垂直削减率与温度成正相关关系;草本、灌木对大气颗粒物的垂直削减作用比其他4种配置模式更好;由于受植被郁闭度、疏透度以及配置种类的综合影响,乔-草、灌木绿地配置对大气颗粒物的水平削减作用比其他4种模式更好。     

利用植物监测、评价广州市大气中二氧化硫的污染程度

1981年我们利用植物对广州市的大气环境作了监测、评价。在市区,设18个点,另以南湖为对照点。每个点均选定木麻黄(Casuarina equisetifolia)、大叶榕(Ficus lacor),石栗(Aleurites moluccana)及羊蹄甲(Bauhinia purpurea)为采样植物。全年分春,夏、秋,冬四次采样。采用燃烧法,对叶片或技条进行含硫量的测定。分析结果,利用下列公式：IPC=Cm/Ck计算出各点的含硫量指数。根据这些指数,对各监测点的空气中二氧化硫的污染程度进行分级： Ⅰ．清洁(<1.0),Ⅱ．轻污染(1.1—1.5),Ⅲ.中污染(1.6—2.0),Ⅳ．重污染(>2.1)。用曲线图比较,70个含硫指数中,有69个的含硫量高于对照点,占99%。四种植物中,有三种植物含硫量的最高值出现在荔湾区。按污染级数比较,70个含硫指数中,Ⅳ．重污染的有12个,占含硫指数的17%。在荔湾区14个含硫指数中,Ⅳ．重污染的有7个,占50%,说明荔湾区是二氧化硫污染的高值区,与大气采样结果是相似的。Ⅲ．中污染的有24个含硫指数,占34%,Ⅱ．轻污染的有33个,占47%,Ⅰ．清洁的有1个点,占1.4％。采用相关系数比较,把四种植物的年平均值作为自变量(x),大气采样的年平均值为因变量(y),通过公式：求出相关系数r:木麻黄、大叶榕、石栗、羊蹄甲分别为0.27,0.49、0.55,0.48,表明y随着x的增加而增加,为正相关。由此可见,植物受SO2的污染之后,分析的结果与大气采样的结果,有一定的相关性。因此,认为以上述四种植物来评价大气中SO2的污染程度,与大气采样互相补充,全面了解环境质量是可行的。此方法可节省人力物力,不要求高精仪器,本地区绿化植物的品种多,取材容易,因此有一定的实际意义。     

流溪河水质的动态特征

流溪河是广州市的一条重要河流,广州市60%的供水都来自于该河。为探讨流溪河水质的动态特征,沿河设立7个监测断面,于2003年1～12月,每月进行一次采样,对主要水质参数进行了分析。结果表明,上游良口断面全年的水质状况明显好于下游的南岗断面。除pH值外,全年南岗断面的溶解氧、高锰酸盐指数、BOD₅、氨氮和总磷均不同程度地超二类水标准,其中以溶解氧超标最为严重,最高值仅为4.94mg·L^-1。污染源分布较多的河段,其枯水期的水质要较丰水期差。从良口断面到南岗断面,pH值和溶解氧呈下降趋势,高锰酸盐指数、BOD₅、氨氮和总磷呈上升趋势,表明流溪河下游水质较差,有机污染较严重。     

大洲岛珊瑚礁海域水质状况分析与评价

通过2013 年3 月、6 月、9 月、12 月对大洲岛近岸海域的水温、盐度、透明度、pH、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、DIP、无机氮(DIN)进行了测定, 应用单因子污染指数, 富营养化指数, 有机污染指数和单因素方差分析进行了该海域分析和评价。结果表明, 大洲岛海域前港、湾内、后港均有利于珊瑚的生长、繁殖。风向季节性转移引起的人为活动规律的变化和研究区珊瑚覆盖率的高低对大洲岛各研究区水质相互之间均不存在显著差异性影响, 春季为大洲岛珊瑚礁海域污染最为严重的季节, 夏季次之, 秋冬两季水质较好, DIN 为主要污染物,过多的DIN 不应被视为可以导致海水的富营养化条件。珊瑚月平均增长覆盖率与COD、DIP、DIN 存在显著负相关性, 适宜珊瑚生长和繁殖的水质应为国家二类水质以上。     

天山中部天然云杉林森林生态系统降水过程中的水质变化

通过对天山中部天山云杉(Picea schrenkiana var.tianschanica (Rupr.)Chen et Fu)不同郁闭度、林龄天然林区内,降水在转化过程中各环节(包括大气降水、穿透水、地表径流、地下渗水)的水质变化规律,以及森林生态系统不同层次对水质的影响对比分析。结果表明:(1)天山云杉林生态系统对降雨的水质影响,随郁闭度和林龄的增加而增强。在林龄相同的条件下,表现为:0.20.40.60.8;在郁闭度为0.8的条件下,表现为:幼龄林中龄林成熟林近熟林;(2)大气降水透过林冠层后,水中的养分含量显著增高,表现为溶解氧含量减小,氨氮、COD、BOD、总磷、钾含量增加;(3)穿透水转化为地表径流,水中的溶解氧浓度进一步降低,COD、BOD、总磷、钾的含量升高,氨氮浓度降低;(4)总地下渗水的各项水质指标均明显优于大气降水,土壤层是森林生态系统净化水质的关键层。(5)通过对各集水区域水质指标定量化综合评价,天山云杉林生态系统内的水质质量表现为:7月份9月份8月份;(6)利用主成分分析方法(PAC)构建的水质综合评价多元线性模型,具有很强代表性,能很好地用于水质的等级评价。     

流域景观格局与河流水质的多变量相关分析

流域内的景观格局改变是人类活动的宏观表现,会对河流水质产生显著影响,因此明确影响水质变化的关键景观因子,对于深入了解景观对水质的影响机制具有重要的研究价值。选择广东省淡水河流域为研究对象,以2007年ALOS卫星影像以及水质监测数据为基础,运用空间分析和多变量分析方法,分析淡水河流域景观格局与河流水质的相关关系。用包括流域和河岸带尺度的景观组成和空间结构信息的景观指数表征景观格局,用Spearman秩相关分析、多元线性逐步回归模型和典型相关分析(CCA)研究景观指数和水质指标的相关关系。研究结果表明:林地、城镇用地和农业用地占淡水河流域总面积超过90%,其中城镇用地超过20%。多元线性逐步回归分析和CCA结果说明水质指标受到多个景观指数的综合影响,反映了景观格局对水质的复杂影响机制。流域景观格局对河流水质有显著影响,流域尺度的景观指数比河岸带尺度的景观指数对水质影响更大。城镇用地比例是影响耗氧污染物和营养盐等污染物浓度最重要的景观指数,林地和农业用地对水质的影响较小。另外,景观破碎化对pH值、溶解氧和重金属等水质指标有显著影响。CCA的第一排序轴解释了景观指数与水质指标相关性的54.0%,前两排序轴累积能解释景观指数与水质指标相关性的87.6%,前两轴分别主要表达了城市化水平和景观破碎化水平的变化梯度。淡水河流域的景观格局特征从上游到下游呈现出城市—城乡交错—农村的景观梯度,水质变化也对应了这个梯度的变化,说明人类活动引起的流域土地覆盖及土地管理措施变化会对水质变化产生显著影响。     

七项河流附着硅藻指数在东江的适用性评估

综合运用因子分析、聚类分析、箱型图分析等统计方法评估了河流附着硅藻生物指数(Biological Diatom Index,IBD)、硅藻营养化指数(Trophic Diatom Index,TDI)、斯雷德切克指数(Sládecˇek’s Index,SLA)、特定污染敏感指数(Specific Polluosensitivity Index,IPS)、硅藻属指数(Generic Diatom Index,IDG)、戴斯指数(Descy Index,DESCY)和欧盟硅藻指数(European Economic Community Index,CEE)在东江流域河流水质评价中的适用性。结果显示:SLA与IPS,CEE显著相关(P<0.05),CEE与TDI不相关,其余指标间均极显著相关(P<0.01)。SLA与13项水质理化指标均无相关性,TDI与含氯度(Cl)显著负相关,CEE与溶解氧(DO)、电导率(Cond.)、总氮(TN)显著正相关(P<0.05),其余指标与氨氮(NH4-N)、pH不存在线性相关,与五日生化需氧量(BOD5)、高锰酸盐指数(CODKMnO4)、亚硝氮(NO2-N)、硝氮(NO3-N),总磷(TP)具极显著相关性(P<0.01)。13项水质理化指标中主成分负荷贡献大于50%的八项理化参数DO、BOD5、CODKMnO4、TN、NO3-N、NO2-N、TP和SiO2将试验区水质分为四组。IPS、IBD、IDG和CEE与水质物化分类一致性较好。IPS、IBD、IDG和CEE的逐步判别分析(引入P=0.20,剔除P=0.25)显示IPS和CEE都只选出了NO2-N,分类判别的正确率分别为55.6%和48.1%;IBD引入了NO2-N,CODKMnO4和DO 3个解释变量,判别正确率74.1%;IDG引入BOD5和NO3-N两个变量,分组正确率63.0%。硅藻群落聚类显示,IBD和IDG在水质物化分类的箱型图中呈现出明显合理的趋势。以上研究表明IBD和IDG硅藻指数最适合用于东江河流水质生物监测与评价。     

福建南日群岛秋季海洋生态环境诊断与评价

根据2007年9月和10月福建南日岛生态调查资料,从海水水质、海水营养结构与营养水平、生物多样性等3个方面诊断与评价了南日群岛海域环境现状,利用综合质量指数法对海洋生态环境质量进行综合评价,并探讨了不同评价指数的关系及合理性.结果表明:海域的pH、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、Pb、Cd、Hg、As含量均符合第二类海水水质标准.71%站位的磷酸盐、14%站位的无机氮和7%站位的石油类污染物超第二类海水水质标准.海水水质总体属于较好等级,营养结构表现为氮限制,大部分海域处于富营养化状态,依据浮游生物的多样性指数评价结果为轻污染-清洁水平.生态环境综合质量指数评价结果表明南日群岛海域生态环境总体处于良好水平.利用不同的评价指数对海域环境健康状况进行诊断的结果存在一定差异.在实际评价中应综合运用化学指标和生物指标,才能得到相对客观的结论.     

1995-2014年拉萨河流域水环境变化及其驱动力

探究自然环境和人类活动影响下的河流水环境变化,对于流域水资源管理和保护有重要意义。目前从较长时间尺度上系统开展拉萨河流域水环境的研究较少,基于拉萨河流域达孜、卡林、才纳3个环境监测中心站近20年（1995-2014）的水质资料,综合单因子指数法和内梅罗指数法评估拉萨河流域水环境状况,并采用Mann-Kendall检验法分析其多年变化趋势。同时,从经济社会和自然环境两个方面通过灰色关联分析法识别了影响流域水环境变化的关键驱动因子,以期为流域水环境保护提供借鉴。结果表明：（1）总体上,拉萨河流域水环境状况良好,满足水功能区要求;（2）水体中pH、溶解氧、化学需氧量、总磷等指标的取值较高,在0.7左右,是拉萨河流域水环境需重点关注指标;（3）水环境质量稍有下降,内梅罗指数从1995年的0.62增加到2014年的0.73;（4）近20年来拉萨河流域水环境变化的主要驱动因子为降水量、牲畜存栏数、人口数、农村人口数和国民经济生产总值等,农牧非点源污染是拉萨河流域的主要污染源,要重点关注和管控。     

汕头港水质的模糊综合评价

根据2009年4月至2010年3月对汕头港6个断面的连续调查所得数据, 以溶解无机氮(DIN)、活性磷酸盐(PO4–P) 、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、硫化物和悬浮物作为海水水质评价指标, 应用模糊综合评价法与多元尺度分析法对汕头港水质的时空变化进行评价。结果表明, 汕头港全年各断面水质均为Ⅳ类, 主要污染因子均是DIN和PO4–P。空间上, 海湾西部污染程度明显比东部严重, 尤其是西港河口因水动力学条件差污染最为严重。时间上, 水质变化无明显季节性变化特征, 其中, 4月、5月与7月这三个月的水质明显好其他各月。汕头港水质与盐度呈明显的正相关(r=0.644)表明径流输入是汕头港主要污染来源。     

太湖典型入湖河流莲花荡浮游动物群落的季节演替及其环境指示意义初步研究

2015年对宜兴莲花荡水系四个季节浮游动物调查,共鉴定出浮游动物136种,其中,原生动物72种、轮虫39种、枝角类13种、桡足类9种、其他幼虫及卵3种。群落结构以原生动物和轮虫小型浮游动物为主。浮游动物的年平均密度为14 664 ind/L,年平均生物量为4.903 mg/L,生物多样性指数H′年平均值为2.26。浮游动物密度以及生物量随季节变化比较明显。对浮游动物密度、生物量、多样性指数与水质指标进行Pearson相关性分析,发现总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)以及溶解氧(DO)是影响浮游动物密度的主要因素。结合生物多样性指数评价方法以及优势种情况,判定莲花荡水系整体处于中污型。     

三峡库区宜昌至泄滩段水质污染现状及对策

通过对长江三峡库区宜昌至泄滩段水域污染情况的实地调查和水质分析,采用单因子水质类别法和综合污染指数法对其水质污染现状进行分析、横纵向比较和评价,结论为三峡库区水域污染在1999年出现峰值,现在总体上呈好转趋势,水质总体评价级别为Ⅱ类,水体污染以有机物和重金属污染及细菌为主,主要污染源为沿江工业和城市生活污水。水质好转的客观原因主要在于管理和治理力度加大。     

广西北仑河口国家级自然保护区水质特征及其富营养化研究

2013 年8 月广西北仑河口国家级自然保护区水质监测结果表明, 整个保护区近岸水域溶解无机氮(DIN)显示过剩, 但溶解无机磷(DIP)表现低磷特征, 高的N/P 比值使得P 可能成为浮游植物生长的潜在限制性因子。单因子污染指数显示, DIN 和石油类是主要的超标污染因子, COD 次之。有机污染指数显示, 近期整个广西北仑河口国家级自然保护区近岸水质污染程度达到1 级, 水质较好, 但局部海区开始受到轻度污染。富营养化指数结果表明, 广西北仑河口国家级自然保护区近岸水域总体达到轻度富营养程度, 不同区域富营养程度不同。COD 对富营养化的贡献率范围为42.8%-76.7%, 平均值为(64.3±9.6)%, COD 是影响广西北仑河口国家级自然保护区近岸水域富营养化的重要因素。陆源污染物排放、水产养殖排污和船舶排污是广西北仑河口国家级自然保护区近岸海域的主要污染来源。     

2000—2015 年间贵州省土地生态环境质量时空演变特征

土地生态环境质量的时空演变分析旨在检验多年生态环境治理成果、优化国土空间结构、揭示喀斯特内部差异性, 并为不同类型区域生态环境治理等提供决策依据, 对生态文明建设具有重要意义。从水热、地质地貌、土壤、土地利用/土地覆盖4 个方面考虑, 对2000—2015 年贵州省土地生态环境质量时空演变特征分析, 结果表明: 1)贵州省土地生态环境质量综合指数整体平稳转好, 4 期综合指数分别为51.08(2000)、52.65(2005)、51.93(2010)、53.36(2015)。2)黔南州、遵义市以及铜仁市土地生态环境质量较稳定; 六盘水市、安顺市土地生态环境质量改善明显; 毕节市、黔西南州综合指数稳定性较差。3)丘陵土地生态环境质量综合指数增幅较大, 盆地波动较为明显。4)不同喀斯特类型区综合指数: 非喀斯特地区＞亚喀斯特地区＞典型喀斯特地区, 喀斯特地区改善幅度高于非喀斯特地区。未来应继续加强土地相对匮乏、生态环境脆弱的喀斯特地区土地生态环境治理力度; 对于人类活动影响较大的盆地地区应进一步优化开发利用方式, 实现区域生态环境、社会经济的可持续发展。