海洋环境影响评价中溶解氧评价方法的改进初探:以官井洋为例

2014年官井洋增养殖区溶解氧含量在4.24~8.62 mg/L之间,平均值为6.70 mg/L,在夏季形成低氧环境(5 mg/L),使得鲍鱼在养殖中受到溶解氧影响,虽影响不大(溶解氧标准指数不超过1.5),应引起重视。水温对全年溶解氧含量变化起到主要因素。海洋环境影响评价中溶解氧评价方法的改进:1)首先在《环境影响评价技术导则地面水环境》(HJ/T 2.3-1993)中饱和溶解氧含量计算公式基础上增加盐度影响因子,统一饱和溶解氧含量的计算方法;2)并针对现有评价方法存在赋值不正常以及结果无法描述实际情况等的不足,在建议修改《海水水质标准》中溶解氧的分类范围的基础上,提出新的溶解氧标准指数算法,并将取样层次内所有(或特定)生物安全生存的溶解氧浓度作为溶解氧评价标准。     

乐清湾海域冬季水环境质量评价

文章根据2014年2月乐清湾海域23个站位的海水监测数据,选取pH值、溶解氧、化学需氧量、活性磷酸盐、无机氮、石油类和重金属等参数,分别采用单因子标准指数、有机污染指数、富营养化指数和综合水质指数等评价方法,综合评价水环境质量状况。结果表明,乐清湾海域水体受到严重污染,处于严重富营养状态,水环境质量较差,其中无机氮和活性磷酸盐含量过高是重要影响因素。     

多目标可变模糊评价模型在海水水质评价中的应用

海水环境质量评价是一种多要素、多因子的评价,海水环境质量的分级标准、海水污染程度等都是一些模糊概念.目前已有的海水水质评价模型中都或多或少存在一些不足,基于可变模糊理论,建立基于可变模糊的海水水质评价模型,并将该方法应用于胶州湾海水水质综合评价中.实践表明,该模型方法计算简单,能够比较合理地确定样本指标对各级指标标准区间的相对隶属度、相对隶属函数,并且能够通过变化模型及其参数(a 和 p 参数变化,变化为4个模型,包括1个线性,3个非线性),将稳定结果作为海水水质综合评价的结果,合理地确定出样本的评价等级,为海洋环境领域的多目标综合评价与决策提供了一种新的思路与方法.     

涠洲岛珊瑚礁海洋公园海水因子分类和水质评价

为保护涠洲岛珊瑚礁海洋公园的海洋环境,促进其海洋生态的可持续发展,文章根据2013—2017年该区9个站位的海洋环境监测数据,选取化学需氧量(COD)、石油类(Oil)、溶解氧(DO)、无机氮(DIN)和无机磷(DIP)5种海水因子,分别采用污染因子分类评价、单因子污染指数评价、有机污染指数评价和水质综合指数评价的方法,对海水因子的含量和分类以及海水水质进行评价。研究结果表明:各因子的平均含量大部分符合海水水质一类标准;COD和DIP未对海水环境造成污染,Oil从常态因子迅速上升为关键因子又逐渐下降为常态因子,DO从关键因子迅速下降为常态因子,DIN从常态因子迅速上升为关键因子;海水中DO超标,基本未受有机污染,水质整体状况为清洁。     

基于粒子群算法优化的BP神经网络在海水水质评价中的应用

针对目前存在的海水水质受多因素影响、评价难的现状,提出了一种基于粒子群算法（PSO）优化误差反向传播（BP）神经网络的海水水质评价模型。该模型通过PSO得到BP神经网络最优的权值和阈值,结合青岛东部海域10个监测站点的数据得到水质评价结果。实验证明,该模型和单因子评价、传统的BP神经网络评价相比较,具有训练时间短、预测精度高的特点,在海水水质评价中具有良好的应用价值。     

基于水质标准化处理的海水水质评价方法

在海水水质多因子综合评价法的基础上,对海水水质进行标准化分析,得到海水污染指数综合评价方法,克服了标准边界过于明确等问题,可用于评价结果的图形化制作。实例表明,该方法评价结论比较适中。     

广西防城港湾水环境质量现状与石油烃环境容量的初步研究

环境容量是评估海域污染物最高容纳量的一个重要指标,污染物排放量控制指标的合理性取决于项目所在海域的环境容量的正确估算。本文首先根据近年来对防城港湾海水环境质量的现场调查资料,采用单因子指数法对防城港湾的水环境质量现状进行评价和分析,然后,通过模型和模拟对城港湾的水交换周期进行了计算,最后选取水质评价中出现超标的石油烃作为分析因子,采用改进的标准浓度法估算了防城港湾石油烃的环境容量。结果表明,防城港湾的水环境质量状况良好,石油烃环境容量在一、三、四类水质标准下分别为2023t/a、51334t/a、92896t/a。     

基于图相似性匹配的海水溶解氧辅助评价方法

海水溶解氧评价的正确性对于维护海洋生态系统的稳定性具有重要意义。海水溶解氧数据属于非线性时间序列,可视图方法(时间序列转化为图)是分析这类数据较有效的方法,但仍存在未同时考虑数据的时间演变特性以及变量间相互影响的问题。针对现存问题,本研究提出基于图相似性匹配的海水溶解氧辅助评价方法。首先,同时考虑海温、盐度对海水溶解氧的影响以及数据的不可逆性,提出溶氧温盐-转移概率(dissolved oxygen temperature salinity-transition probability, DOTS-TP)有向可视图方法,实现了多变量时间序列到单变量溶解氧图的转化;然后,在将墨西哥湾溶解氧图作为评价参照的基础上,综合利用图的多层次信息,提出子图节点全局(subtree node global, SNG)图相似性匹配方法,通过计算SNG评价指数实现对海水溶解氧的辅助评价。实验结果表明DOTS-TP有向可视图方法能更准确地表达海水溶解氧信息,SNG图相似性匹配方法适用于所有海水溶解氧数据,并能得出正确的辅助评价结果。     

兴化湾海域水体和表层沉积物中重金属分布及其源解析

根据2015年春季兴化湾海域的环境调查资料,对海水和沉积物中的重金属分布及其来源进行了探讨。采用单因子污染指数法和地质累积指数法对海水和沉积物污染程度进行评价,并利用主成分分析法对其重金属的潜在来源进行解析。结果显示:表层海水中重金属Cd,As和Cr质量浓度符合海水水质一类标准,重金属Cu,Pb,Zn,Hg质量浓度均符合海水水质二类标准;表层沉积物中重金属Cu,Pb,Zn,Hg,As,Cd,Cr含量均符合海洋沉积物质量一类标准。地质累积指数评价结果显示,沉积物中重金属Cd总体为污染,其余6种重金属为清洁水平。表层沉积物中重金属间相关性分析表明,Hg与Cu,Zn之间具有相似的来源特征。研究区重金属潜在来源主要为江阴港周边入港船舶排放、生活污水和工农业生产的输入、周边河流输入和大气沉降等。     

基于BP人工神经网络的海水水质综合评价

为了能够客观地对海水水质进行综合评价,在分析人工神经网络概念和原理的基础上,从阈值角度出发,通过对各类海水水质污染指标浓度生成样本的方法,生成了适用于BP人工神经网络模型训练的样本,并应用基于误差反向传播原理的前向多层神经网络,建立了用于海水水质评价的BP人工神经网络模型。将该模型用于渤海湾近岸海域水环境评价,通过模型的计算,得到该海域的水质类别。结果表明,2004-2007年,渤海湾近岸海域污染指标总体上在河流丰水期时比枯水期时高,2005年和2006年污染较为严重,2007年有所好转。经训练的评价模型应用于实例的评价结果表明,该模型设计合理、泛化能力强,对海水水质评价具有较好的客观性、通用性和实用性。     

福建省近岸海域环境因子分布特征及富营养化评价

本研究于2019年春、夏、秋季对福建省闽西南近岸海域海水营养盐和叶绿素a等环境因子进行调查采样,分析其时空分布特征,同时应用有机污染指数法和富营养化指数法2种评价方法对该海域海水富营养化水平进行评价对比,采用主成分分析法探讨环境因子对该海域富营养化状态的影响.结果显示,有机污染指数和富营养化指数的时空分布特征基本一致,季节上表现为春季>秋季>夏季;空间上呈各河入海口向远岸海域逐渐降低的趋势,内湾附近海域污染最严重;调查海域海水富营养化的主要影响因子是总氮和无机氮,且与盐度、pH和溶解氧呈显著的负相关,说明陆源径流对该海域海水的富营养化水平起着重要的调控作用.     

基于环境容许值的海水增养殖区环境质量评价方法及应用

为解决现有海水增养殖区水环境评价方法中不能将营养盐匮乏、养殖状况恶劣等极端状况区分,导致评价结论与养殖实际环境不符的问题,本方法引入了环境容许值概念,将海水指标划分为污染型、区间型及洁净型三种类型,分别确定不同指标的评价标准、最小和最大容许值,将监测数据归一化无量纲处理后,以最劣的单因子质量指数作为该养殖区综合质量指数判定标准,据此将评价区域环境质量划分为优秀、良好、一般及较差四个等级。本文利用建立的海水增养殖区水环境质量综合评价指标和评价模型对山东省8个海水增养殖区进行了实例验证,结果表明:将DIN及PO4作为区间型指标,而非传统意义上的污染指标,能够识别出海区的首要环境问题,解决了由于单一营养盐参数评价为引起海区富营养化而掩盖了其他营养盐匮乏的实际养殖问题;建立的最劣值为主、平均值为辅的计算方法,避免了"劣势掩盖"及"信息漏缺"问题;提出的指标容许值概念的应用避免了极限监测值对评价结果的放大影响。     

基于规范变换的海水水质普适指数公式

为了建立形式简洁、计算简便和普适通用的海水水质的普适指数公式,基于海水水质标准(GB3097-1997),只要适当设置海水水质各指标"参照值"和指标值的规范变换式,并对各指标的标准值进行规范变换,使所有27项指标的各级标准值的规范值都处于陆地3类水体72项指标的同级标准值的规范值范围内,从而适用于陆地水体72项指标规范值的6个水质普适指数公式也适用于27项指标规范值的海水水质评价。以厦门近海海域和长江口近海海域的海水水质评价作实例,对指数公式的实用性进行了效果检验,并与其他方法的评价结果进行了比较。结果表明:不仅6个指数公式使陆地水体水质评价和海水水质评价得到普适、统一、规范和简化,而且规范变换的思想和方法对水资源及水安全系统的研究亦有借鉴作用。     

基于ArcEngine 的海水水质可变模糊评价系统设计、实现及应用

针对大多数传统的水质评价方法往往将评价标准或参照标准处理成点的形式存在一定的不足,将可变模糊评价方法引入海水水质评价,设计并建立基于 ArcEngine 的海水水质可变模糊评价系统,通过ArcSDE数据引擎和专用开发数据库访问类访问SQL Server中的海水水质评价数据库,在Visual C#2008开发环境下,将可变模糊数学模型与GIS空间分析手段集成,实现了海水水质等级评价结果的直观化、可视化表达。结果表明： GIS技术和可变模糊评价方法应用于海水水质综合评价中是完全可行的,为控制环境污染、进行环境规划提供了科学依据。     

三亚湾海域水质现状评价

利用1999年夏季三亚湾海域水质监测结果,在对各水质参数进行污染指数计算的基础上,应用水质综合评价模式,对该海域进行水质评价。结果表明：(1)受河口和港口高浓度测值的影响,三亚湾海域水质呈现轻度污染状态,河口水质已被严重污染;(2)除溶解氧和重金属Pb外,该海域其它水质参数均未超出一类海水水质标准。     

基于头脑风暴优化算法与BP神经网络的海水水质评价模型研究

针对基于传统BP神经网络的海水水质评价模型存在易陷入局部极小等问题,提出了一种新的利用头脑风暴优化算法(BSO)优化BP神经网络的海水水质评价模型(BSO-BP)。该模型引入具有全局寻优特点的头脑风暴优化算法,用于模拟人类提出创造性思维解决问题的过程,具有强大的全局搜索和局部搜索的能力,同时利用BP神经网络所具有良好的非线性映射能力、学习适应能力和容错性,最大程度上考虑到海洋水质评价因素的非线性和非平稳的关系,得到BP神经网络的各层权值、阈值的最优解,使得海水水质评价结果准确合理。并以胶州湾海域的12个监测站位的监测数据作为评价样本进行水质评价,实验结果表明该评价模型能够克服局部极小问题,评价结果准确性较高,并具有一定的实用性。     

三亚湾海域水质现状评价

利用1999年夏季三亚湾海域水质监测结果，在对各水质参数进行污染指数计算的基础上，应用水质综合评价模式，对该海域进行水质评价。结果表明：（1）受河口和港口高浓度测值的影响，三亚湾海域水质呈现轻度污染状态，河口水质巳被严熏污染；（2）除溶解氧和重金属Pb外，该海域其它水质参数均未超出一类海水水质标准。     

用于海洋环境科学的一种新方法--影响因子分析法

用影响因子法对象山港海域叶绿素a与海水理化因子之间关系分析,结果表明：水温、溶解氧(DO)、气温、盐度、化学耗氧量(COD)因子为叶绿素a浓度变化的重要有效影响因子,其中水温、溶解氧因子占主导地位。由于该海域的富营养化,N、P和Si营养盐已经不再是影响浮游植物生长的有效因子。在特定海域资料有限的情况下,影响因子法比普通的相关和灰色系统分析更具有透明性,能够有效剔除无效因子,定量表达各理化因子对叶绿素a的影响程度。用影响因子法可以明确地判断出特定海域各海水理化因子对叶绿素a影响的主次程度及其有效性,从而定量确定出影响叶绿素a浓度的主要因子。     

龙口湾近岸海域水质状况调查与评价

依据2007年2月、5月对龙口湾近岸海域表层海水的温度、盐度、pH值、悬浮物(SS)、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、亚硝酸盐(NO2--N)、硝酸盐(NO3--N)、铵氮(NH4+-N)、活性磷酸盐(PO43--P)、铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)、镉(Cd)、石油类等理化指标测定结果,应用单因子污染指数和富营养化指数对该海域的水质进行了分析和评价。结果显示,该海域表层海水中各污染要素质量浓度大致呈现由SW部海域向NE部海域递增的趋势,无机氮、活性磷酸盐及石油类为该海域的主要污染物,该海域总体营养水平较高,处于磷限制的潜在性富营养水平。     

定海西蟹峙海洋倾倒区周边海域环境质量综合评价

文章根据2012年9月定海西蟹峙海洋倾倒区及周边海域的水质监测结果,采用水质单因子指数评价法、有机污染指数法和富营养化指数法对水质污染状况进行分析评价,并对其潜在性富营养化进行了评价。结果表明:西蟹峙海洋倾倒区及周边海域水质重金属、化学需氧量、溶解氧含量符合《海水水质标准》第二类,无机氮和活性磷酸盐含量超标严重;该海域水质有机污染指数值较大,水质污染严重;该海域处于富营养化水平,富营养化较严重;潜在性富营养化评价结果为磷中等限制潜在性营养。