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关键词：
辽河流域,大伙房水库,表层沉积物,重金属,空间分布,污染评价,生态危害
发表时间：
2013-02-28 10:01:30
摘要: 水库作为水源地在流域水环境安全中具有重要作用. 根据韦伯-费希纳定律(W eber-Fechner Law, W-F) , 选取与水库水环境关系密切的水质评价指标, 通过确定水环境综合影响指数K i值与水环境状态之间的关系, 建立基于人类感觉强度与外界水环境质量变化关系定量化的水环境预警模型. 并以海河流域4 座水库为实例进行应用与验证. 结果表明: 水库K i值与水环境状态是线性函数关系, 水库K i值与营养指数间是指数函数关系. 此模型可以用于流域内不同时空条件下水库水环境状态和富营养化的预警与水环境综合评价. 官厅水库水环境综合影响指数K i值为0. 0494, 水环境综合预警等级为轻警, 主要的污染指标为COMMn、TN 和TP. 4座水库的K i值变化范围在0. 0107 ~ 0. 0564之间, 密云水库富营养化预警级别为轻警, 官厅水库、潘家口水库和岳城水库均为中警; 4座水库水环境预警等级空间上差异明显, 从高到低顺序为潘家口水库、官厅水库、岳城水库、密云水库. 潘家口水库水环境时间上恶化趋势明显, 建议加强流域水库水环境的监控和采取更严格的管理措施.
预警是指对某一警素的现状和未来进行测度,预报不正常状态时的时空范围和危害程度. 预警的
概念最早应用于军事领域的雷达技术及导弹防御系统, 近年来其理论在洪水预报、农业经济、气象、
环境灾害等方面得到了更为广泛的应用. 而水环境预警, 是指在一定范围内, 对一定时期的水环境状
况进行分析、评价, 对水环境发生的影响变化进行监测、分析, 并对其容量进行评价, 对其未来发展状况进行预测, 确定水环境的状况和变化趋势以及达到某一变化限度的时间等, 预报不正常状况的时空范围和危害程度, 对己出现的问题提出解决措施,对未出现或即将出现的问题给出防范措施及相应
级别的警戒信息(董志颖等, 2002) . 目前水环境预警研究主要围绕以下3方面展开: ¹ 利用单个或数
个水环境指标或生物标志物变化进行水环境的预警( C ad jo, et al. , 2007; Dom agalsk i et al. , 2007;Cabecinha, et al. , 2009a; Sperling, et al. , 2009) . º 应用各种水质或水生态模型对水环境进行模拟和预警, 如随机动态规划模型( Cabec inha et al. , 2009b)、水库水动力模型( L iu et al. , 2008)、水库生态系统模型( R iverar et al. , 2007; A lberto, et al. , 2009;
Angelina et a .l , 2009)等, 而且涉及到包括模糊综合评价、人工神经网络(Wa lter et al. , 2001 )、遗传算法、支持向量机理论和决策树及非线性回归(曾勇等, 2007; Kuo et al. , 2007; 李祚泳等, 2008) 及其他预警方法. » 利用地理信息系统( G IS)或遥感( RS)系统对水华的发生进行预测. 数学模型应用到水环境预警系统中已经成为发展趋势.海河流域跨越8个省市, 人口众多, 流域水资源开发利用有着悠久的历史. 流域内大型水库30余座, 中小型水库1940多座, 而且许多水库都是城市的供水水源地, 如密云水库和官厅水库、潘家口水库、岳城水库等. 它们位于海河流域的不同子流域内, 均为海河流域内重点水源地, 并且分别为北京、天津和唐山等重要城市供水. 近年来由于水库上游及周边地区污染剧增, 导致水库环境安全受到威胁. 在流域水环境管理的实际应用中仍面临系统数据缺失, 不同空间水库水环境监测指标与数据积累差异较大, 为了评价与控制水库潜在的水环境风
险, 将不同水库中人类感觉强度与外界水环境质量变化关系定量化表征, 建立水库水环境预警模型来
预测水环境现状和变化趋势, 将对流域水环境安全管理具有重要意义.
本研究根据心理学理论韦伯-费希纳定律(W eber-Fechner Law, W-F), 选取与水库水环境关系较为密切的水质指标, 通过确定水环境综合影响指数K i值与水环境状态之间的关系, 建立基于人类感觉强度与外界水环境质量变化关系定量化的水环境预警模型, 并选取海河流域密云水库、官厅水库、潘家口水库和岳城水库为研究实例, 针对不同水库水环境特征分别进行了水环境综合预警和富营养化预警的应用与验证, 对不同空间水库水环境进行了评价与比较分析, 以期为流域水库的水环境安全管理提供科学依据和技术支持.
概念最早应用于军事领域的雷达技术及导弹防御系统, 近年来其理论在洪水预报、农业经济、气象、
环境灾害等方面得到了更为广泛的应用. 而水环境预警, 是指在一定范围内, 对一定时期的水环境状
况进行分析、评价, 对水环境发生的影响变化进行监测、分析, 并对其容量进行评价, 对其未来发展状况进行预测, 确定水环境的状况和变化趋势以及达到某一变化限度的时间等, 预报不正常状况的时空范围和危害程度, 对己出现的问题提出解决措施,对未出现或即将出现的问题给出防范措施及相应
级别的警戒信息(董志颖等, 2002) . 目前水环境预警研究主要围绕以下3方面展开: ¹ 利用单个或数
个水环境指标或生物标志物变化进行水环境的预警( C ad jo, et al. , 2007; Dom agalsk i et al. , 2007;Cabecinha, et al. , 2009a; Sperling, et al. , 2009) . º 应用各种水质或水生态模型对水环境进行模拟和预警, 如随机动态规划模型( Cabec inha et al. , 2009b)、水库水动力模型( L iu et al. , 2008)、水库生态系统模型( R iverar et al. , 2007; A lberto, et al. , 2009;
Angelina et a .l , 2009)等, 而且涉及到包括模糊综合评价、人工神经网络(Wa lter et al. , 2001 )、遗传算法、支持向量机理论和决策树及非线性回归(曾勇等, 2007; Kuo et al. , 2007; 李祚泳等, 2008) 及其他预警方法. » 利用地理信息系统( G IS)或遥感( RS)系统对水华的发生进行预测. 数学模型应用到水环境预警系统中已经成为发展趋势.海河流域跨越8个省市, 人口众多, 流域水资源开发利用有着悠久的历史. 流域内大型水库30余座, 中小型水库1940多座, 而且许多水库都是城市的供水水源地, 如密云水库和官厅水库、潘家口水库、岳城水库等. 它们位于海河流域的不同子流域内, 均为海河流域内重点水源地, 并且分别为北京、天津和唐山等重要城市供水. 近年来由于水库上游及周边地区污染剧增, 导致水库环境安全受到威胁. 在流域水环境管理的实际应用中仍面临系统数据缺失, 不同空间水库水环境监测指标与数据积累差异较大, 为了评价与控制水库潜在的水环境风
险, 将不同水库中人类感觉强度与外界水环境质量变化关系定量化表征, 建立水库水环境预警模型来
预测水环境现状和变化趋势, 将对流域水环境安全管理具有重要意义.
本研究根据心理学理论韦伯-费希纳定律(W eber-Fechner Law, W-F), 选取与水库水环境关系较为密切的水质指标, 通过确定水环境综合影响指数K i值与水环境状态之间的关系, 建立基于人类感觉强度与外界水环境质量变化关系定量化的水环境预警模型, 并选取海河流域密云水库、官厅水库、潘家口水库和岳城水库为研究实例, 针对不同水库水环境特征分别进行了水环境综合预警和富营养化预警的应用与验证, 对不同空间水库水环境进行了评价与比较分析, 以期为流域水库的水环境安全管理提供科学依据和技术支持.
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