基于正态云-模糊可变耦合模型的水环境质量评价

水环境质量评价作为了解和分析水环境现状及问题的基本内容,是河流规划、治理和管理的重要依据。针对水环境质量评价存在的模糊性、随机性和最大隶属度不严谨等问题,提出正态云-模糊可变评价耦合模型。模型对模糊边界问题进行定量化处理,确定隶属函数和识别水质级别,并采用最小相对熵原理计算组合权重。运用该模型评价秦淮河流域2016年的水环境,评价结果同单因子指数评价法、模糊综合评价法和云模型评价法进行对比。结果表明:正态云-模糊可变耦合模型更加合理、有效可靠;模型级别特征值H分析表明秦淮河上游和秦淮新河段汛期水环境大部分优于非汛期,但同时也表现出城镇工业、生活等污染特征;内、外秦淮河段,汛期河岸的污染物排入河流中,故汛期水环境劣于非汛期,表现出典型的城市生活及餐饮等"三产"污水污染特征。研究方法和结果对地区和流域的水环境质量评价和研究具有一定的借鉴和指导意义。

长江下游快速城市化地区水污染特征及源解析:以秦淮河流域为例

明晰区域水污染现状及污染物与污染源之间的关系是实施水环境精细化管理和区域水污染治理对策的前提.水质标识指数法(WQI)和聚类分析(CA)被用于研究2015~2019年秦淮河流域29个监测站点的11个水质参数的时空变化特征,并利用PMF模型和SIAR同位素源解析模型解析秦淮河流域的污染物来源及贡献率.结果表明,秦淮河流域河道水体总体为中度污染,TN浓度超标是流域水体污染的主要原因;2015~2019年WQI值呈现下降的趋势;空间聚类和PMF分析结果显示:(1)高污染区位于秦淮河下游城市化程度较高的城区、溧水主城和江宁大学城内的河道及牛首山河,污染源主要为生活污水、商服业污水(28.88%)及工业废水排放(27.43%);(2)中污染区位于秦淮河下游的江宁开发区和秣陵街道及中上游的禄口街道内河道,主要污染源为城乡生活废水和商服污水(31.62%)、工业废水(27.25%)和内源污染(24.76%);(3)低污染区位于秦淮河流域湖熟街道内河道及二、三干河,主要污染源为农村生活污水和生活垃圾(28.79%)及农业非点源污染(24.3%);云台山河子流域内NO^(-)_(3)-N是氮污染物在子流域受纳水体中的主要存在形式,SIAR溯源结果显示云台山河子流域的NO^(-)_(3)-N主要来源于生活污水(61%)和土壤有机氮(34%).本研究结果可为秦淮河流域水污染治理和水生态保护措施提供科学依据和基础.

不同水期秦淮河流域水污染的分布特征及来源解析

探索流域水环境现状、问题与污染来源是水环境质量改善和保护的前提,对生态文明建设具有重要意义。基于2015~2019年秦淮河流域29个监测站点的11个水质指标的实测数据,使用内梅罗污染指数法和正定矩阵因子分析模型对不同水期的流域水体进行水质等级、污染来源及其贡献率的解析。结果表明:氮素污染和有机污染是秦淮河流域最主要的污染类型,其中TN污染特别严重;年际变化上,2015~2019年水质呈现转好趋势,年内非汛期的水质要劣于汛期水质;汛期与非汛期的污染分布存在空间差异性,但高污染区主要集中在秦淮河下游、江宁大学城内;PMF模型结果显示汛期与非汛期的污染物来源与贡献率是存在差异的,城乡生活污水和市政废水、非点源污染、工业废水等人为源是造成秦淮河流域水体污染的主要原因,且汛期的非点源污染比非汛期贡献较多的氮磷污染物,而非汛期的工业废水比汛期贡献较多的营养盐污染。因此,在制订流域水环境保护和治理对策时应考虑区域污染的季节差异性和特征,研究结果可为秦淮河流域水环境管理和控制提供科学依据和基础。