基于蒙特卡罗方法的扎龙湿地水环境质量评价

为了简单有效地评价水质状况,建立了蒙特卡罗水质评价模型,对扎龙湿地北部(进水区)、中部(过水区)和南部(出水区)的污染状况进行评价,并与模糊综合评价结果、灰色关联评价结果和内梅罗评价结果进行比较.基于蒙特卡罗(Monte Carlo,MC)法的评价结果表明,扎龙湿地北部、中部和南部总体水质类别都为Ⅱ类,与模糊综合评价法和灰色关联评价法的评价结果一致,也与湿地水质的实际状况相吻合,从而证明了模型的准确性;而其与内梅罗指数法的评价结果差别较大,究其原因,内梅罗指数法评价结果表现为过保护,较严格,从而使得水质评价结果有些脱离实际,内梅罗指数法比较适于评价参评因子值波动比较小、各参评因子都污染较轻的研究区域.从单指标评价类别分析,溶解氧(DO)、Zn、Cd和Cu含量的评价类别一致；扎龙湿地北部和南部总磷(TP)含量的评价类别一致,中部和南部总氮(TN)含量评价类别一致；而Cr含量在3个区中的评价类别都不同,而且从北部、中部到南部逐渐增大,水质变差;另外由于南部地势较低,Cr在南部长期沉积和聚集也是导致其含量过高的重要原因之一.从各类别概率值之和分析,扎龙湿地内部各区隶属于Ⅱ类的概率值之和都是最大的,但隶属于劣Ⅴ类的概率值之和居第二,表明大部分区域水质较好,局部区域水质较差,考虑到水是流动的,水质有由好转差的风险；从北部到南部,隶属于Ⅰ类、Ⅲ类和劣Ⅴ类的概率值之和趋于减小,隶属于Ⅳ类的概率值之和基本未变,隶属于Ⅴ类的概率值之和稍有增加,水质趋于向Ⅱ类转化；从中部到南部,隶属于Ⅰ类、Ⅱ类和劣Ⅴ类的概率值之和减小,隶属于Ⅳ类的概率值之和基本未变,水质趋于向Ⅲ类和劣Ⅴ类水质转化.从平均值看,TP含量先减少后增大.扎龙湿地水质的评价结果表明,总体符合Ⅱ类水质及以上的概率约为54.5％,但个别指标评价结果不容乐观,尤其是Cd含量、DO含量和南部Cr含量的超标,应引起相关部门的注意.

Evaluation of Water Environment Quality of Zhalong Wetlands based on Monte Carlo Method