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为了防治湖泊水体的富营养化,不但要对湖泊水体的富营养化指标进行实时监控,而且要对湖泊水体所处营养状态进行评价,只有湖泊富营养化程度评价准确,才能为湖泊富营养化的防治措施提供科学依据。国内外学者几十年来通过对湖泊富营养化机理、表现特征以及营养状态的主要控制因子的调查和研究,提出了一些富营养化的评价模式:特征法、参数法、营养状态指数法、基于模糊数学、灰色理论、神经网络的方法等。这些模式为湖泊富营养化的管理起到了重要作用。
本论文认真分析了国内外常用的湖泊富营养化评价方法,对各种方法的优缺点、适用范围等进行了详细的比较,分析了科学合理的富营养化评价方法应具备的特点。分析结果认为:卡森营养状态指数,以及由此修正、衍生出来的其他营养状态指数,采用不同的评价因子其计算结果往往相差很大。因此卡森营养状态指数只适用于叶绿素a、透明度、总氮、总磷等相关性很好的藻型湖泊。尼梅罗综合污染指数法以监测值与标准值的商为标准指数单元,该方法认为:只要污染物的超标倍数相等,它们对环境的作用效果是一样的。这不符合实际情况,并进而影响到对整个环境质量好坏的判别。而且,尼梅罗综合污染指数法的评价结果是一个相对值,只能定量评价,不能说明综合水质营养类别。由于同一类别的水质营养标准有一个变化范围,取不同的标准值作为分母会得到不同的评价数据。应用模糊数学、灰色理论、神经网络的富营养化评价方法,尽管有的是定性和定量相结合的方法,但是最终提供给用户的评价结果都是一个定性的营养类别。
本研究在总结了国内外湖泊富营养化评价工作的基础上,对我国湖泊富营养化评价参数、评价方法的选择、评价标准的制定等作出了探索,根据国内外大多数湖泊富营养化评价的经验,选择总磷(TP)、总氮(TN)、叶绿素a(Chl—a)、高锰酸盐指数(CODMn)、透明度(SD)作为富营养化评价参数。参照国内部分湖泊、水库评价标准,制定富营养化评价标准,提出了湖泊富营养化程度8类等级划分标准。
探讨了采用标识指数法评价湖泊富营养化的可行性与合理性。对选定的5个富营养化评价参数的权重进行了分析,得出结论:应用综合水质标识指数评价中国湖泊营养状态,5个富营养化评价参数等权重时即可满足应用。从而进一步简化了计算过程。
分析表明,水质标识指数法评价湖泊富营养化程度计算简便、科学可靠、合理,评价结果简单直观,将湖泊的营养类别、在该类别中的位置、与达到该湖治理要求的差距、有几个指标没达到治理要求等信息都简单明了地综合表达出来。适合应用于我国湖泊富营养化评价和管理工作。