基于蒙特卡罗方法的扎龙湿地水环境质量评价

• 作 者: 孙清展 臧淑英 张囡囡 那晓东
• 机 构: 黑龙江省普通高等学校地理环境遥感监测重点实验室,哈尔滨师范大学
• 出 处: 湿地科学
• 发表日期: 2013年01期
• 关键词: 蒙特卡罗方法 扎龙湿地 水环境质量评价
• 基金项目: 国家自然科学基金重点项目(41030743);黑龙江省研究生创新科研项目(YJSCX2012-189HLJ)资助

为了简单有效地评价水质状况,建立了蒙特卡罗水质评价模型,对扎龙湿地北部(进水区)、中部(过水区)和南部(出水区)的污染状况进行评价,并与模糊综合评价结果、灰色关联评价结果和内梅罗评价结果进行比较。基于蒙特卡罗(MonteCarlo,MC)法的评价结果表明,扎龙湿地北部、中部和南部总体水质类别都为Ⅱ类,与模糊综合评价法和灰色关联评价法的评价结果一致,也与湿地水质的实际状况相吻合,从而证明了模型的准确性;而其与内梅罗指数法的评价结果差别较大,究其原因,内梅罗指数法评价结果表现为过保护,较严格,从而使得水质评价结果有些脱离实际,内梅罗指数法比较适于评价参评因子值波动比较小、各参评因子都污染较轻的研究区域。从单指标评价类别分析,溶解氧(DO)、Zn、Cd和Cu含量的评价类别一致;扎龙湿地北部和南部总磷(TP)含量的评价类别一致,中部和南部总氮(TN)含量评价类别一致;而Cr含量在3个区中的评价类别都不同,而且从北部、中部到南部逐渐增大,水质变差;另外由于南部地势较低,Cr在南部长期沉积和聚集也是导致其含量过高的重要原因之一。从各类别概率值之和分析,扎龙湿地内部各区隶属于Ⅱ类的概率值之和都是最大的,但隶属于劣Ⅴ类的概率值之和居第二,表明大部分区域水质较好,局部区域水质较差,考虑到水是流动的,水质有由好转差的风险;从北部到南部,隶属于Ⅰ类、Ⅲ类和劣Ⅴ类的概率值之和趋于减小,隶属于Ⅳ类的概率值之和基本未变,隶属于Ⅴ类的概率值之和稍有增加,水质趋于向Ⅱ类转化;从中部到南部,隶属于Ⅰ类、Ⅱ类和劣Ⅴ类的概率值之和减小,隶属于Ⅳ类的概率值之和基本未变,水质趋于向Ⅲ类和劣Ⅴ类水质转化。从平均值看,TP含量先减少后增大。扎龙湿地水质的评价结果表明,总体符合Ⅱ类水质及以上的概率约为54.5%,但个别指标评价结果不容乐观,尤其是Cd含量、DO含量和南部Cr含量的超标,应引起相关部门的注意。