專(zhuān)利名稱：湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)向標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的ー種湖泊營(yíng)養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)制定技木。
背景技術(shù)：
我國(guó)目前的湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的管理主要依靠地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中TN、TP范圍的規(guī)定。其中，《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)依據(jù)地表水域使用功能和保護(hù)目標(biāo)劃 分為5類(lèi)功能區(qū)，并按照高功能區(qū)高要求、低功能區(qū)低要求的原則，分別賦予了 I類(lèi)到V類(lèi)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。其標(biāo)準(zhǔn)值主要是參考美國(guó)的水質(zhì)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)以及美國(guó)各州、日本、蘇聯(lián)、歐洲等國(guó)家的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)確定的。但是由于水生生物區(qū)系具有地域性，其它國(guó)家的水質(zhì)基準(zhǔn)不能夠完全反映中國(guó)的水生生物保護(hù)的要求，所以如果參考其它國(guó)家的水質(zhì)基準(zhǔn)來(lái)制定我國(guó)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，將會(huì)降低我國(guó)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性，導(dǎo)致保護(hù)不夠或過(guò)分保護(hù)的可能性。因此，在我國(guó)開(kāi)展基于營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)的富營(yíng)養(yǎng)化控制標(biāo)準(zhǔn)研究是保護(hù)湖泊水生態(tài)系統(tǒng)、完善和健全水環(huán)境基準(zhǔn)體系的要求。水質(zhì)基準(zhǔn)是指環(huán)境中污染物對(duì)特定對(duì)象(人或其它生物)不產(chǎn)生不良或有害影響的最大劑量(無(wú)作用劑量)或濃度(USEPA. 1980a)，它是水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。而標(biāo)準(zhǔn)是綜合考慮社會(huì)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等方面因素后制定的、區(qū)域內(nèi)技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行的、具有法律效カ的水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)值。美國(guó)EPA將全國(guó)50個(gè)州分為14個(gè)生態(tài)分區(qū)，分別給出由EPA制定的營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)。各州在EPA發(fā)布的水質(zhì)基準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合各州自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、技術(shù)等條件，經(jīng)過(guò)一定的綜合分析，制定對(duì)于不同指定用途的水體的具有法律效カ的營(yíng)養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)體系包括基準(zhǔn)、指定用途和反降級(jí)政策。有些州還在基于水質(zhì)基準(zhǔn)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上制訂了污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。目前對(duì)于水質(zhì)基準(zhǔn)如何向水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化，并沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化的方法。我國(guó)對(duì)于湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)的制定方法，尚在研究和摸索之中。而我經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速、人民生活水平不斷提高，相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)措施大發(fā)展速度和治理カ度不能與之匹配，導(dǎo)致湖泊富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題日益嚴(yán)重，藍(lán)藻、水華現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，已經(jīng)成為我國(guó)湖泊環(huán)境的首要問(wèn)題。在我國(guó)湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)研究的基礎(chǔ)上，亟需ー種適宜我國(guó)國(guó)情的、適用于我國(guó)不同地區(qū)的地理、自然、經(jīng)濟(jì)、人文等巨大差異的營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)向標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化的方法。基于環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙重考慮，本研究擬采用多目標(biāo)規(guī)劃的方法，在營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，以環(huán)境影響最小和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展最大為目標(biāo)，尋找合理可行的營(yíng)養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)值。

發(fā)明內(nèi)容
營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)是基于區(qū)域參照狀態(tài)和營(yíng)養(yǎng)物效應(yīng)，制定營(yíng)養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)和保障湖泊生態(tài)系統(tǒng)健康的重要依據(jù)。本發(fā)明以基準(zhǔn)為出發(fā)點(diǎn)，建立區(qū)域湖泊功能分級(jí)體系，通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、調(diào)查調(diào)研等方式確定不同功能營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)閾值，運(yùn)用結(jié)構(gòu)方程模型與專(zhuān)家系統(tǒng)相結(jié)合的方法，通過(guò)湖泊水質(zhì)指標(biāo)與達(dá)到功能百分?jǐn)?shù)建立區(qū)域湖泊功能分級(jí)體系及標(biāo)準(zhǔn)建議值。該技術(shù)能在區(qū)域湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，將營(yíng)養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)與湖泊功能相聯(lián)系，對(duì)不同功能湖泊營(yíng)養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級(jí)，制定標(biāo)準(zhǔn)值。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)向標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化技術(shù)，主要步驟為I)按研究區(qū)域不同水體的功能對(duì)水體進(jìn)行分類(lèi)，每類(lèi)水體分別對(duì)應(yīng)ー種水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；2)確定該區(qū)域不同水體功能對(duì)營(yíng)養(yǎng)物要求的限值；3)建立專(zhuān)家系統(tǒng)，通過(guò)向?qū)＜易稍兊玫讲煌δ芩w最重要的營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)信息；設(shè)計(jì)專(zhuān)家打分表，請(qǐng)專(zhuān)家對(duì)所研究區(qū)域水體若干組有代表性的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行打分，給出達(dá)到功能的可能性； 4)建立反映營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)與功能可達(dá)性之間關(guān)系的結(jié)構(gòu)方程模型；將專(zhuān)家打分表中的數(shù)據(jù)代入方程，求得不同營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)與達(dá)到功能可能性之間的關(guān)系及對(duì)“達(dá)到用途的可能性”影響較大的關(guān)鍵指標(biāo)，得到適合不同等級(jí)或者不同水體用途的方程及建立關(guān)鍵指標(biāo)與用途可達(dá)性之間的關(guān)系。所述的按不同水體的功能對(duì)水體進(jìn)行分類(lèi)是指將水體按用途分為a自然保護(hù)區(qū)，b飲用水水源地、珍貴魚(yú)類(lèi)保護(hù)區(qū)、魚(yú)蝦產(chǎn)卵場(chǎng)，c 一般漁業(yè)用水區(qū)、直接接觸的娛樂(lè)用水區(qū)，d非直接接觸的娛樂(lè)用水區(qū)、航運(yùn)、防洪，e農(nóng)業(yè)灌溉用水及一般景觀水域；與之對(duì)應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為I V級(jí)。所述的確定該區(qū)域不同水體功能對(duì)營(yíng)養(yǎng)物要求的限值是通過(guò)收集所研究區(qū)域多年水質(zhì)、環(huán)境、生態(tài)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，展開(kāi)調(diào)研，同時(shí)查閱科技文獻(xiàn)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)、調(diào)研等方法確定得到不同水體功能對(duì)營(yíng)養(yǎng)物要求的限值。所述的通過(guò)向?qū)＜易稍兊玫降牟煌δ芩w最重要的營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)信息包括①所選湖泊所適宜的用途、②在富營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)中此種用途最重要的影響因素、③可以表述此種因素的常用營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)、④此指標(biāo)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)(能與不能達(dá)到用途的轉(zhuǎn)折點(diǎn))和⑤所調(diào)查湖泊的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。所述的結(jié)構(gòu)方程模型為Y1 = A nXl+ 入 12x2+ 入 13x3+ O I
J2 —入 2iXj+ 入 22X2+ 入 23 + 0 2
y3 —入 31X1+ 入 32X2+ 入 33X3+ 0 3z = H1X1+n2x2+I^y1+n4y2+n5y3+n6y4+n7y5+e其中x1;TN濃度；x2,TP 濃度；x3,溫度 J1,透明度；y2,葉綠素 a ；y3,D0 ；y4,pH ；y5,CODfc ;Z，達(dá)到用途的可能性。I、X、n為回歸系數(shù)。本發(fā)明能得到適合不同等級(jí)或者不同水體功能的方程及建立關(guān)鍵指標(biāo)與用途可達(dá)性之間的關(guān)系，因此能夠在區(qū)域湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，將營(yíng)養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)與湖泊功能相聯(lián)系，對(duì)不同功能湖泊營(yíng)養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級(jí)，制定標(biāo)準(zhǔn)值。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)ー步的詳細(xì)描述。


圖I為本發(fā)明的湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)向標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化技術(shù)示意圖；圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)方程模型圖；圖3為實(shí)施例一中瀘沽湖結(jié)構(gòu)方程模型圖4為瀘沽湖Chl-a濃度與達(dá)到用途的可能性之間的關(guān)系。
具體實(shí)施例方式圖I為湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)向標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化技術(shù)示意圖。本發(fā)明包括以下步驟I、湖泊功能分級(jí)分析區(qū)域水體特征，并參照現(xiàn)有水環(huán)境功能區(qū)劃，將水體分為a自然保護(hù)區(qū)，b飲 用水水源地、珍貴魚(yú)類(lèi)保護(hù)區(qū)、魚(yú)蝦產(chǎn)卵場(chǎng)，c 一般漁業(yè)用水區(qū)、直接接觸的娛樂(lè)用水區(qū)，d非直接接觸的娛樂(lè)用水區(qū)、航運(yùn)、防洪，e農(nóng)業(yè)灌溉用水及一般景觀水域。與之對(duì)應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為I V級(jí)。該分級(jí)方法可以用于國(guó)內(nèi)所有湖泊水庫(kù)的劃分。該分級(jí)方法是結(jié)合地表現(xiàn)有水功能區(qū)劃進(jìn)行的分級(jí)，是ー種比較適合目前我國(guó)湖泊水體功能劃分現(xiàn)狀的分級(jí)方法。2、指標(biāo)篩選選取TP、TN作為本研究的基本控制指標(biāo)，對(duì)于不同用途的水體，通過(guò)接下來(lái)的專(zhuān)家系統(tǒng)篩選出其余關(guān)鍵指標(biāo)，并最終確定標(biāo)準(zhǔn)值。湖泊的營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)指標(biāo)主要包括營(yíng)養(yǎng)物變量(磷、氮)、生物學(xué)變量(有機(jī)碳、葉綠素a、透明度、溶解氧、大型植物、生物群落結(jié)構(gòu))和流域特征(土地利用)等。能夠反映湖泊營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的變量很多，但只有部分指標(biāo)可用于評(píng)價(jià)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，不同國(guó)家和地區(qū)所選取的指標(biāo)也各不相同。我國(guó)湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)的營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)指標(biāo)為T(mén)P、TN、Chl-a、SD。本發(fā)明采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法與專(zhuān)家系統(tǒng)相結(jié)合的方法，因TP、TN為引起湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的原因變量，所以選取TP、TN作為本研究的基本控制指標(biāo)，對(duì)于不同用途的水體，通過(guò)專(zhuān)家系統(tǒng)篩選出其余關(guān)鍵指標(biāo)，并最終確定標(biāo)準(zhǔn)值。3、不同功能營(yíng)養(yǎng)物閾值的確定收集所研究區(qū)域多年水質(zhì)、環(huán)境、生態(tài)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，展開(kāi)調(diào)研，同時(shí)查閱科技文獻(xiàn)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)、調(diào)研等方法，確定該區(qū)域不同水體功能對(duì)營(yíng)養(yǎng)物要求的限值。閾值的確定方法多種多樣，本發(fā)明所采用非人方法具有科學(xué)、客觀的特點(diǎn)，與后續(xù)專(zhuān)家系統(tǒng)結(jié)合可以彌補(bǔ)專(zhuān)家系統(tǒng)過(guò)于依靠專(zhuān)家主觀判斷的缺陷。不同功能的閾值的確定方法如下①自然保護(hù)區(qū)是典型的自然資源水體，水質(zhì)接近自然狀態(tài)，所以自然保護(hù)區(qū)采用湖區(qū)營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)作為閾值；②飲用水水源地采用多年水質(zhì)和水源地地區(qū)健康數(shù)據(jù)建立消化系統(tǒng)疾病與營(yíng)養(yǎng)鹽之間的劑量反應(yīng)關(guān)系來(lái)確定人體飲用安全的營(yíng)養(yǎng)鹽閾值；③珍貴魚(yú)類(lèi)保護(hù)區(qū)、魚(yú)蝦產(chǎn)卵場(chǎng)、一般漁業(yè)用水采用多年水質(zhì)數(shù)據(jù)與生態(tài)數(shù)據(jù)分別建立區(qū)域有代表性的珍貴魚(yú)類(lèi)、一般魚(yú)類(lèi)生物量、種群數(shù)等生態(tài)指標(biāo)與營(yíng)養(yǎng)物之間的關(guān)系，得到適宜不同魚(yú)類(lèi)生存的營(yíng)養(yǎng)鹽閾值；④直接接觸的娛樂(lè)用水區(qū)、非直接接觸的娛樂(lè)用水區(qū)、航運(yùn)、防洪、農(nóng)業(yè)灌溉用水及一般景觀水采用文獻(xiàn)查閱的方法確定閾值。4、專(zhuān)家系統(tǒng)專(zhuān)家系統(tǒng)包括專(zhuān)家咨詢和專(zhuān)家打分兩部分。
對(duì)于不同功能能等級(jí)的水體，分別邀請(qǐng)對(duì)被調(diào)查湖泊非常了解，并常年從事湖泊及富營(yíng)養(yǎng)化相關(guān)研究，或長(zhǎng)期參與當(dāng)?shù)睾凑{(diào)查、監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)工作的專(zhuān)家，描述所選湖泊所適宜的用途、在富營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)中此種用途最重要的影響因素，并對(duì)給出的若干組有代表性的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，判斷其達(dá)到湖泊用途的可能性，對(duì)湖泊的功能、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。第一歩專(zhuān)家咨詢。邀請(qǐng)專(zhuān)家進(jìn)行面談或者電話咨詢。請(qǐng)專(zhuān)家描述①所選湖泊所適宜的用途、②在富營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)中此種用途最重要的影響因素、③可以表述此種因素的常用營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)、④此指標(biāo)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)(能與不能達(dá)到用途的轉(zhuǎn)折點(diǎn))、⑤所調(diào)查湖泊的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。

第二步專(zhuān)家打分。在專(zhuān)家打分表中給出所調(diào)查湖泊的若干組(數(shù)量見(jiàn)數(shù)據(jù)選擇部分)有代表性的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，針對(duì)在假設(shè)有100個(gè)湖泊的水質(zhì)指標(biāo)平均值為其中某組數(shù)據(jù)的前提下，請(qǐng)專(zhuān)家判斷此假定的100個(gè)湖泊中有多少個(gè)湖泊能夠達(dá)到該湖泊的指定用途，此數(shù)字作為這ー組監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到湖泊用途的可能性。請(qǐng)專(zhuān)家依次對(duì)每ー組數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，給出達(dá)到功能的可能性。專(zhuān)家調(diào)查表的制定①湖泊選擇考慮湖泊面積、流域面積、蓄水量等因素，篩選每個(gè)功能類(lèi)型下的重點(diǎn)湖泊。根據(jù)湖區(qū)具體情況確定重點(diǎn)湖泊數(shù)量。原則上每種功能類(lèi)型不少于5個(gè)湖泊。②制定專(zhuān)家調(diào)查表制定專(zhuān)家打分表，表內(nèi)提供的湖泊信息包括湖泊基本信息(名稱、位置)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。由專(zhuān)家填寫(xiě)內(nèi)容為①湖泊用途，②達(dá)到該用途的關(guān)鍵指標(biāo)，③對(duì)每組監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能達(dá)到所選定用途的可能性(0 100之間的數(shù)字)。專(zhuān)家調(diào)查表見(jiàn)表I。③數(shù)據(jù)選擇依據(jù)湖泊情況確定調(diào)查表中給定監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)數(shù)量。建議重點(diǎn)調(diào)查湖泊監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)數(shù)量不少于50個(gè)，一般調(diào)查湖泊數(shù)據(jù)不少于10個(gè)；可以根據(jù)現(xiàn)有湖泊監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)情況適當(dāng)增減。保證每種功能下數(shù)據(jù)總數(shù)不少于200個(gè)；數(shù)據(jù)應(yīng)有代表性，覆蓋該功能湖泊監(jiān)測(cè)值的整個(gè)范圍；應(yīng)包括不同季節(jié)數(shù)據(jù),依據(jù)湖區(qū)特征,富營(yíng)養(yǎng)化高發(fā)季節(jié)的數(shù)據(jù)應(yīng)占到60%及以上比例；打分表內(nèi)水質(zhì)數(shù)據(jù)指標(biāo)依湖區(qū)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)情況不同可以適當(dāng)調(diào)整，但至少包括總氮(TN)、總磷(TP)、葉綠素a(CHl-a)、透明度(SD)、高錳酸鹽指數(shù)(CODsfa)、溶解氧(DO)。④專(zhuān)家的選擇每種功能等級(jí)的湖泊選擇專(zhuān)家數(shù)不少于5個(gè)。同一湖區(qū)不同功能等級(jí)湖泊的調(diào)查可選擇同一組專(zhuān)家(參閱表I)。5、結(jié)構(gòu)方程模型(I)結(jié)構(gòu)方程模型通過(guò)結(jié)構(gòu)方程模型，根據(jù)專(zhuān)家打分結(jié)果建立營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)與湖泊用途可達(dá)性之間的關(guān)系。模型見(jiàn)圖2，方程見(jiàn)式I-式4。將步驟3中確定的營(yíng)養(yǎng)物閾值代入，判斷其達(dá)到指定用途的可能性，并最終給出標(biāo)準(zhǔn)推薦值。結(jié)構(gòu)方程模型的具體方程式因所掌握的監(jiān)測(cè)指標(biāo)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的多少以及專(zhuān)家的判斷水平不同而略有區(qū)別，可以在執(zhí)行中根據(jù)實(shí)際情況做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。(2)確定營(yíng)養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)將專(zhuān)家打分表中的數(shù)據(jù)帶入方程，求得不同營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)與達(dá)到功能可能性之間的關(guān)系，得到對(duì)“達(dá)到用途的可能性”影響較大的關(guān)鍵指標(biāo)。調(diào)整模型，得到適合不同等級(jí)或者不同水體用途的方程。
建立關(guān)鍵指標(biāo)與用途可達(dá)性之間的關(guān)系，將不同等級(jí)下?tīng)I(yíng)養(yǎng)物閾值帶入，求得改營(yíng)養(yǎng)物水平下達(dá)到指定用途的可能性。如果達(dá)到用途的可能性大于80%，則將此閾值作為營(yíng)養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)，如果不能達(dá)到80%，則通過(guò)關(guān)鍵指標(biāo)與用途可達(dá)性之間的關(guān)系，求得可以80%達(dá)到可能性的營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)值，作為該等級(jí)的營(yíng)養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)值。實(shí)施例一以云貴高原湖區(qū)(以下簡(jiǎn)稱云貴湖區(qū))瀘沽湖為案例。瀘沽湖位于云南省與四川省交界處，為云貴湖區(qū)ー類(lèi)水體，參照云南省水環(huán)境功能區(qū)劃，其用途為省級(jí)自然保護(hù)區(qū)。參照“我國(guó)湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)和富營(yíng)養(yǎng)化控制標(biāo)準(zhǔn)研究”課題給出的云貴湖區(qū)營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)，其營(yíng)養(yǎng)物閾值為 TN :0. 2mg/L, TP :0. 01mg/L, Chl-a :2. Omg/L, SD :5. 5m。收集云貴湖區(qū)多年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),制作專(zhuān)家打分表并邀請(qǐng)專(zhuān)家對(duì)其進(jìn)行打分。 建立結(jié)構(gòu)方程模型，如式I 式4 Y1 = A11XfA12XjA13Xjo1 式 Iy2 =入 21X!+ 入 22x2+ 入 23x3+ O2 式 2y3 —入 31X1+ 入 32X2+ 入 33X3+ 0 3 式 3z = n ^1+ n 2x2+ n 3x3+ n 4yi+ n 5y2+ n 6y3+ n 7y4+ n 8y5+ e 式 4其中xl,TN濃度；x2,TP 濃度；x3,溫度；yl,透明度；y2,葉綠素 a ；y3,D0 ；y4,pH ；y5, CODMn ;Z,達(dá)到用途的可能性。I、X、n為回歸系數(shù)，S、o、e為誤差。將專(zhuān)家打分結(jié)果代入方程，進(jìn)行計(jì)算并修正，修正后的模型方程見(jiàn)圖3，方程式見(jiàn)式5 式7，結(jié)果見(jiàn)表2。Y1 =入 12x2+ 入 13x3+ O1式 5y2 = A 22x2+ 入 23x3+ O 2式 6Z= H1X1+H4Y1+n5y2+n6y3+e 式 7由圖3及表2可知，對(duì)本例中指定用途可達(dá)性影響最大的指標(biāo)是Chl-a，其對(duì)“達(dá)到用途的可能性”的效應(yīng)分別為-0.94，遠(yuǎn)大于其它指標(biāo)(TN -0. 055 ；D0 :0. 149 ；SD -0. 161)。所以Chl-a為影響水體達(dá)到自然保護(hù)區(qū)用途的關(guān)鍵指標(biāo)。以達(dá)到功能的可能性對(duì)Chl-a作圖，見(jiàn)圖4。將閾值代入，得到Chl-a 2. Omg/L時(shí)，對(duì)自然保護(hù)區(qū)的用途可達(dá)性約為97. 5%，大于80%，認(rèn)為該閾值可以作為瀘沽湖營(yíng)養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)。表I專(zhuān)家打分表示例
權(quán)利要求
1.一種湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)向標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化技術(shù)，其特征在于該技術(shù)包括下列各步驟 1)按研究區(qū)域不同水體的功能對(duì)水體進(jìn)行分類(lèi)，每類(lèi)水體分別對(duì)應(yīng)ー種水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)； 2)確定該區(qū)域不同水體功能對(duì)營(yíng)養(yǎng)物要求的限值； 3)建立專(zhuān)家系統(tǒng)，通過(guò)向?qū)＜易稍兊玫讲煌δ芩w最重要的營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)信息；并請(qǐng)專(zhuān)家對(duì)所研究區(qū)域水體若干組有代表性的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行打分，給出達(dá)到功能的可能性； 4)建立反映營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)與功能可達(dá)性之間關(guān)系的結(jié)構(gòu)方程模型；通過(guò)專(zhuān)家打分的數(shù)據(jù)，求得不同營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)與達(dá)到功能可能性之間的關(guān)系及對(duì)達(dá)到用途的影響最大的I 2種指標(biāo)，得到適合不同等級(jí)或者不同水體用途及建立關(guān)鍵指標(biāo)與用途可達(dá)性之間的關(guān)系。
2.如權(quán)利要求I所述的技術(shù)，其特征在于步驟I)中所述的按不同水體的功能對(duì)水體進(jìn)行分類(lèi)是指將水體按用途分為 a自然保護(hù)區(qū)； b飲用水水源地、珍貴魚(yú)類(lèi)保護(hù)區(qū)、魚(yú)蝦產(chǎn)卵場(chǎng)； c 一般漁業(yè)用水區(qū)、直接接觸的娛樂(lè)用水區(qū)； d非直接接觸的娛樂(lè)用水區(qū)、航運(yùn)、防洪； e農(nóng)業(yè)灌溉用水及一般景觀水域； 與之對(duì)應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為I V級(jí)。
3.如權(quán)利要求I所述的技術(shù)，其特征在干步驟2)中所述的確定該區(qū)域不同水體功能對(duì)營(yíng)養(yǎng)物要求的限值是通過(guò)收集所研究區(qū)域多年水質(zhì)、環(huán)境、生態(tài)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，展開(kāi)調(diào)研，同時(shí)查閱科技文獻(xiàn)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)、調(diào)研方法確定得到不同水體功能對(duì)營(yíng)養(yǎng)物要求的限值。
4.如權(quán)利要求I所述的技術(shù)，其特征在干步驟3)中所述的通過(guò)向?qū)＜易稍兊玫降牟煌δ芩w最重要的營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)信息包括 ①所選湖泊所適宜的用途、②在富營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)中此種用途最重要的影響因素、③可以表述此種因素的常用營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)、④此指標(biāo)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)和⑤所調(diào)查湖泊的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求I所述的技術(shù)，其特征在于步驟4)中所述的結(jié)構(gòu)方程模型為
全文摘要
一種湖泊營(yíng)養(yǎng)物基準(zhǔn)向標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化技術(shù)，包括下列各步驟1)按研究區(qū)域不同水體的功能對(duì)水體進(jìn)行分類(lèi)，每類(lèi)水體分別對(duì)應(yīng)一種水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；2)確定該區(qū)域不同水體功能對(duì)營(yíng)養(yǎng)物要求的限值；3)建立專(zhuān)家系統(tǒng)，通過(guò)向?qū)＜易稍兊玫讲煌δ芩w最重要的營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)信息；并請(qǐng)專(zhuān)家對(duì)所研究區(qū)域水體若干組有代表性的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行打分，給出達(dá)到功能的可能性；4)建立反映營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)與功能可達(dá)性之間關(guān)系的結(jié)構(gòu)方程模型；通過(guò)專(zhuān)家打分的數(shù)據(jù)，求得不同營(yíng)養(yǎng)物指標(biāo)與達(dá)到功能可能性之間的關(guān)系及對(duì)達(dá)到用途的可能性影響最大的1～2個(gè)指標(biāo)，得到適合不同等級(jí)或者不同水體用途及建立關(guān)鍵指標(biāo)與用途可達(dá)性之間的關(guān)系。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102646162SQ20121004388
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月24日
發(fā)明者呂寧磬, 席北斗, 紀(jì)丹鳳, 蘇婧, 霍守亮 申請(qǐng)人:中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院