[發明專利]一種湖泊污染成因診斷的集成方法

在審

• 申請號: 201210262202.4
• 申請日: 2012-07-27
• 公開（公告）號: CN102831297A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 金相燦;胡小貞;張永春;蔣麗佳;高月香
• 申請（專利權）人: 中國環境科學研究院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本方法提供了一種由調查與數據獲取、系統分析與問題識別、研究計算與科學評價、水污染成因診斷等內容組成的湖泊污染診斷集成方法，從而找出導致湖泊污染的驅動力與癥結問題，為湖泊水污染治理思路的確定和方案的制定奠定基礎，本方法屬水污染控制與生態修復技術領域。

背景技術

近二十多年來，我國湖泊科學家在科技攻關的基礎上，提出了湖泊環境問題診斷分析的前期調查方法及調查清單、診斷分析的主要內容(主要環境問題、社會和經濟效益評估、原因解析、法律法規和擬進行的行動)、評價方法(富營養化綜合評價模型、生態系統狀況評價等)，并完成了滇池、洱海、興凱湖、太湖、博斯騰湖、烏梁素海等國內多個湖泊的環境問題初步診斷分析，為我國湖泊富營養化調查與綜合治理及其流域可持續發展規劃奠定了堅實的科學基礎。這些湖泊采用的診斷方法包括2個內容，一是前期調查，二是問題診斷分析。該“前期調查-診斷分析”方法的具體內容見《湖泊富營養化控制和管理技術》一書。該方法主要側重于湖泊及其流域水質的調查與評價，在診斷分析的過程中缺乏具體化，對于診斷問題的具體方法描述較模糊，大多采用定性診斷(如水質評價，定量診斷僅用于湖泊富營養化評價、污染源分析方面，缺乏定性與定量相結合的科學系統的診斷分析方法。

發明內容

本發明在“前期調查-診斷分析”方法的基礎上，結合已有調查成果，集成相關評價方法與模型，形成了一套完整的湖泊污染成因診斷方法。該方法包括調查與數據獲取、系統分析與問題識別、研究計算與科學評價、水污染成因診斷4個步驟。相較于原“前期調查-診斷分析”方法，該“調查-識別-評價-診斷”方法的調查指標更完善，問題識別更科學，評價方法更具體，成因診斷更準確。

步驟一：調查與數據獲取

通過現場調查和資料搜集獲取湖泊與其流域的現狀數據。現有“前期調查-診斷分析”方法的前期調查主要指水體特征、污染源、環境基本特征的調查(詳見《湖泊富營養化控制和管理技術》)。本發明在現有方法調查指標的基礎上，增加了入湖河流、緩沖帶、湖濱帶、流域管理狀況、柱狀底泥物理化學性狀調查等內容。具體內容見表1。

表1主要調查內容表

步驟二：系統分析與問題識別

根據所獲取的資料與數據，分別開展湖泊水污染特征和流域水環境特征分析，對湖泊及其流域問題進行初步識別。湖泊內在問題識別包括湖泊水污染特征、湖泊水生態特征、水體生境(內負荷)特征；流域問題識別包括流域經濟發展與產業布局、入湖河流污染特征、湖濱緩沖帶特征。

1、湖泊水污染特征分析方法

通過集成現狀環境標準對比評價法、時間分布評價法、空間分布評價法、環境趨勢評價法，開展湖泊水污染特征分析，為識別湖泊內在問題奠定基礎。

(1)現狀環境標準對比評價法

將湖泊各環境指標現狀調查數值與湖泊環境執行標準進行比較，確定其水質超標狀況和影響水體使用功能的主要污染因子。

(2)時間分布評價法

利用整年度各期的水質調查數據，分析污染年度變化，確定污染較重的月份或季節，或水華發生消漲年度規律。

(3)空間分布評價法

利用Photoshop等圖形軟件，對湖泊環境現狀進行空間分布趨勢分析，確定湖泊污染較重的區域，或水華發生較頻繁的區域。

(4)環境趨勢評價法

通過幾十年的數據系列，對發展趨勢進行分析，總結其變化規律。主要的分析方法包括：情景分析法，知道現狀情況相當于歷史上哪年的水平；對比分析法，對象湖泊與其它湖泊進行橫向比較，分析其特征；模型分析法，通過相關模型，進行半定量或定量分析。

2、流域水環境特征分析方法

通過集成流域降雨侵蝕模型和水質模型，反映流域水土流失狀況和河流沿程水質變化，為流域水環境問題識別提供科學依據。

(1)流域降雨侵蝕模型

①經驗相關模型

通用土壤侵蝕模型形式：A＝R·K·L·S·C·P

式中：A單位面積上土壤流失量；R降雨侵蝕力因子；K土壤可蝕性因子；L坡長因子；S坡度因子；C作物覆蓋和管理因子；P水保措施因子。

②物理過程模型