上海市景觀水體富營養(yǎng)化評(píng)價(jià)和水華預(yù)警研究.pdf

1、城市景觀水體是城市人居環(huán)境的有機(jī)組成部分，水體富營養(yǎng)化和水華爆發(fā)會(huì)嚴(yán)重影響水體的觀賞功能和生態(tài)服務(wù)功能。為了對(duì)上海市景觀水體的營養(yǎng)狀況作出準(zhǔn)確的判斷，了解其富營養(yǎng)化進(jìn)程及預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì)，本文基于薄芳芳(2009)對(duì)世紀(jì)公園、中山公園等15個(gè)位于上海市域的典型景觀水體的調(diào)查結(jié)果，對(duì)城市景觀水體富營養(yǎng)化程度綜合評(píng)價(jià)的因子，標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分析和探討，并應(yīng)用MATLAB軟件建立了基于T-S算法的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)模型，能對(duì)水體的營養(yǎng)狀況作出快速有效的

2、判定，通過與綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法(TLI法)、營養(yǎng)度指數(shù)法(AHP-PCA法)和評(píng)分法(SCO法)的對(duì)比，驗(yàn)證了其可靠性和優(yōu)越性。于2009年7月至2010年11月期間，跟蹤調(diào)查了共青森林公園等7個(gè)主要的城市景觀水體，通過對(duì)比分析水華水體樣本和非水華水體樣本的差異，初步劃定了上海市景觀水體的水華預(yù)警線，并確定了預(yù)警監(jiān)測(cè)指標(biāo)。主要研究結(jié)果如下：
　　 1.富營養(yǎng)化評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)因子：葉綠素a(Chl-a)、總磷(TP)、總氮(TN)、透明

3、度(SD)和高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)共5個(gè)水質(zhì)指標(biāo)作為上海市景觀水體富營養(yǎng)化評(píng)價(jià)的因子。
　　 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)水質(zhì)指標(biāo)的變化范圍，將城市景觀水體的營養(yǎng)狀態(tài)劃分為了貧、貧-中、中、中-輕富、輕富、中富、重富和超富共8個(gè)等級(jí)。
　　 評(píng)價(jià)模式：建立了拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為5-15-1的基于T-S算法的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。以5個(gè)評(píng)價(jià)因子作為輸入變量，將營養(yǎng)等級(jí)作為輸出值。根據(jù)四舍五入法確定了模型計(jì)算值(a)和營養(yǎng)等級(jí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系：a<1.5

4、為貧，1.5≤a<2.5為貧-中，2.5≤a<3.5為中營養(yǎng)，3.5≤a<4.5為中-輕富，4.5≤a<5.5為輕富，5.5≤a<6.5為中富，6.5≤a<7.5為重富，a≥7.5為超富。
　　 評(píng)價(jià)應(yīng)用：用建立的評(píng)價(jià)體系對(duì)調(diào)查的75組水體樣本進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到它們?cè)诟鳡I養(yǎng)等級(jí)的分布狀況如下：超富營養(yǎng)水體和重富營養(yǎng)水體各占3％，中富營養(yǎng)水體占20％，輕富營養(yǎng)水體占31％，中-輕富營養(yǎng)水體占21％，中營養(yǎng)水體占13％，貧-中營養(yǎng)水體占

5、9％，貧營養(yǎng)水體占0％?？偣灿?6％的水體樣本達(dá)到了富營養(yǎng)化水平。評(píng)價(jià)結(jié)果較好地反應(yīng)了水體的實(shí)際營養(yǎng)狀況。大部分水體在不同時(shí)間的營養(yǎng)狀態(tài)水平是不同的，個(gè)別水體的營養(yǎng)狀態(tài)水平波動(dòng)相當(dāng)大，對(duì)城市景觀水體進(jìn)行分時(shí)評(píng)價(jià)是合理的。
　　 2.水華預(yù)警
　　 關(guān)鍵作用因子對(duì)比：上海市景觀水體水華發(fā)生的5個(gè)主導(dǎo)因子為葉綠素a、總磷、總氮、透明度、高錳酸鹽指數(shù)，發(fā)生水華的水體除了高錳酸鹽指數(shù)有所偏高外，和非水華水體之間并沒有十分明顯的區(qū)

6、別。
　　 其他指標(biāo)對(duì)比：從溶解氧、氨氮、pH值、水溫的變化范圍來看，水華水體沒有區(qū)別于非水華水體的明顯特征。
　　 藻類細(xì)胞密度對(duì)比：水華水體樣本的藻類細(xì)胞密度變化范圍為212.7×105～423.5×105個(gè)/升，非水華水體的藻類細(xì)胞密度變化范圍為10.3×105～377.2×105個(gè)/升。水華水體的藻類細(xì)胞密度都是比較高的，但某些沒有發(fā)生水華的水體也具有很高的藻類細(xì)胞密度，甚至高于水華水體的藻類細(xì)胞密度。
　

7、　 水體營養(yǎng)狀況對(duì)比：水華水體樣本的模型計(jì)算值變化范圍為5.57～7.11，水體都處于中富營養(yǎng)水平以上，非水華水體樣本的模型計(jì)算值變化范圍為1.48～7.76，水體處于從貧營養(yǎng)到超富營養(yǎng)的各個(gè)狀態(tài)。
　　 水華預(yù)警線：將模型計(jì)算值≥5.5作為上海市景觀水體水華預(yù)警的警戒線，即水體營養(yǎng)狀態(tài)達(dá)到中富營養(yǎng)水平。
　　 預(yù)警監(jiān)測(cè)指標(biāo)：根據(jù)劃定的預(yù)警線，葉綠素a(Chl-a)、總磷(TP)、總氮(TN)、透明度(SD)和高錳酸鹽