河流水质评估方法研究与应用

第Ｊ９卷第３期　２００６年９月　黔　南　民　族　医　专　学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｑｉａｎｎａｎ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｆｏｒ　Ｎａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ　Ｖｏ１．Ｊ　９　Ｎｏ．３　Ｓｅｐ．２００６　

黔南州河流水质监测及其水体环境单元分类方法研究　

予】、　（黔南州环保监测站　静　贵州都匀５５８０００）　

【｝商要】　目的：了解黔南州境内河流水质情况，探讨河流水体环境单元分类方法。方法：２００４　年对黔南州境内５条主要河流的９个断面水体污染情况进行监测，并试用聚类分析法对其水体环境质　

量进行综合分析。结果：蒙江边外河（Ｕ。）断面水体污染程度较轻，水质较好，都柳江的三都桥、　

交梨、樟江的回龙角、洗布河、红水河的罗羊以及清水江的茶园、营盘断面水体污染程度次之，水质　

其次，而清水江的川弓断面水体污染程度较重，其水质相对较差。聚类分析结果与实际情况相符合。　

结论：聚类分析法是水体环境单元分类的一种较为理想的方法。　【关键词】　环境污染；聚类分析；水体单元；河流；黔南　

【中图分类号】　Ｒ　１２３．１　【文献标识码】Ａ【文章编号】１００８—４９８３（２００６）０３—０１５７—０２　

为了解黔南州境内主要河流的水质情况，并　探讨水体环境单元分类方法，笔者于２００４年对　

都柳江、樟江、红水河、清水江和蒙江在黔南州　

境内的９个断面的水质状况进行监测，并试用聚　类分析法…对其水体污染情况进行综合分析，　

现将结果报道如下。　

１材料与方法　

１．１　材料　随机抽取黔南州境内都柳江的三都　桥（Ｕ　）和交梨（Ｕ　），樟江的回龙角（Ｕ　）　

和洗布河（ｕ　），红水河的罗羊（ｕ　）断面，清　

水江的茶园（ｕ　）、营盘（ｕ　）和川弓（ｕ　），　

蒙江的边外河（ｕ　）断面水体，对其悬浮物　

（Ｖ　）、溶解氧（Ｖ　）、高锰酸盐指数（Ｖ　）、五　日生化需氧量（Ｖ　）、氨氮（Ｖ　）、砷（Ｖ　）、　

汞（Ｖ　）、铅（Ｖ　）和石油类（Ｖ　）等水体环　

应用人工神经网络对河流水质预测的研究

摘要 河流水体作为淡水资源的重要组成部分，与人类的生活密切相关。目前我国大部分河流都有长期的水文、水质监测资料。在河流水体中，存在着复杂的物理、化学和生物的变化，以及贯穿其中的能量循环和物质循环。本论文试图应用人工神经网络，来研究河流的水质参数之间随着季节变化的规律。输入层有3个神经元，分别是月份、生化需氧量bod和化学需氧量cod；输出层为河水的溶解氧do。通过验证，证明该模型可以在允许的误差范围内模拟月份、bod、和cod与do之间的非线性关系。为河流水质的预测、建立河流水质数学模型时对数据的补充和修正提供新的思路和工具。

关键词 河流，人工神经网络，水质，do，bod,cod

1.前言

河流水体作为淡水资源的重要组成部分，与人类的生活密切相关。目前我国大部分河流都有长期的水文、水质监测资料。但是部分河段和部分指标测量的频率还是比较低。

在河流水体中，存在着复杂的物理、化学和生物的变化，以及贯穿其中的能量循环和物质循环。这些变化和循环使得河流的各个水质指标之间存在着非线性的、复杂的联系。而随着季节的变化，河流的水位及水质也进行着复杂的变化。神经网络是一种非常适合解决复杂的非线性响应关系的数学模型。它可以用在分类、聚类、预测等方面，通过历史数据对神经网络进行训练，网络可以学习到

数据中隐含的非线性映射关系。本文试图应用人工神经网络，来研究河流的水质参数之间随着季节变化的规律，从而为河流水质的预测、建立河流水质数学模型时对数据的补充和修正提供新的思路和工具。

2.研究区域以及参数选择

选择白龙江的某河段作为研究对象。神经网络的输出层神经元选择参数为河水的溶解氧do。输入层神经元选择三个参数，一个是时间方面的参数月份；两个是水质参数：生化需氧量bod5和化学需氧量cod。

长江水质的评价和预测

引言

长江是亚洲最长的河流，其流域范围涵盖中国境内的11个省市区，是中国的经济和文化中心。饮用水是人类生活中必不可少的资源，长江作为中国一个重要的自然水库之一，其水质的安全性对于饮用水的安全至关重要。

长江水质的差异很大，具体取决于水体参数、化学物质和营养物质的含量，污染物、农药和药物的含量等。水体参数包括温度、溶解氧、电导率、pH值、悬浮固体等。化学物质和营养物质包括氮、磷、无机和有机碳等。污染物主要包括重金属、有机氯、有机磷和持久性有机污染物等。

长江水质的评价和预测是一项重要且复杂的任务，不仅涉及到环境科学、水文学、地质学等学科，还需要依赖大量数据和模型的支撑。

长江水质评价

数据来源

长江沿岸站点在长江中游、下游的主要支流、还有汉江、金沙江、澜沧江、墨竹激卢江等河流进行了监测，覆盖了不同流域。其中，长江站点共19个，还有6个源自主要支流的站点。数据来自国家环境监测站，包括全新光谱（F）和范围光谱（W）等数据。还包括各种长期观测数据、水文数据、污染源数据等。 分析方法

为了评价长江水质，研究人员使用各种数据分析方法。以下是最常用的方法：

1. 多元统计学方法：该方法适用于多维度的数据分析，可以很好地将水质的差异分析出来。

2. 模型方法：通过建立模型，通过安全阈值和工业排放水排放标准来评估水质。例如，水质生态式（TAS）模型常用于水质评价。

3. 基于水环境质量指数（WQI）的方法：将水质评估结果分解为各项指标，并计算出每个指标的权重。然后，将这些权重加权为水环境质量指数（WQI），该指数被认为是评估水质最有效的方法之一。

4. 集成多项投影寻踪（PLS）模型：该方法使用多个输入变量来预测WQI值。该模型可以共同解释两个数据集之间的相关性。

评价结果

通过上述方法，研究人员得出结论：尽管长江沿岸水质受到人类活动的影响，但仍有几个监测站点的水质趋向改善。在径流流域内，长江的水质大多数舒适区已经进入，但还有一些站点处于低水平和近危险水平。另外，一些站点表现出明显的季节性和年际变化。 长江水质预测

河流水环境监测与治理技术研究

第一章：引言

随着工业化和城市化的快速发展，水资源的供应和保护成为越来越重要的问题。河流作为自然水循环系统中的重要组成部分，其水环境的质量对于城市和生态系统的可持续发展至关重要。然而，由于难以掌握和影响的人类活动和自然因素而造成的各种污染物，河流水环境质量问题日益突出。因此，如何进行有效的河流水环境监测和治理技术研究成为重要的任务。

本文就河流水环境监测和治理技术研究的现状和发展进行分析和总结，旨在探讨如何保护和恢复河流的水环境质量，为城市和生态系统的可持续发展做出贡献。

第二章：河流水环境监测技术研究

河流水环境监测是指对河流表层水体的各种污染物进行详细和全面的检测和监测。包括对水质、水量、水流速度和水体生态系统等多个方面进行监测和分析。

2.1 河流水质监测技术

河流水质监测技术是指对河流中各种污染物质的含量、组成、分布以及水体的物理化学性质和生物环境等各方面进行详尽和全面的检测和分析。目前，河流水质监测主要依靠现场采样和实验室分析。随着技术的发展，水质监测设备也得到了升级和改进。 传感器技术给河流水质监测带来了巨大的改进。传感器可以在不间断对监测点的信息进行实时检测，减少或者取消现场采样和实验室分析的步骤，从而提高检测的时效性和准确性。另外，遥感技术的应用也使得河流的水质监测变得更加高效和全面。遥感数据可以提供大范围的水质监测信息，使得监测工作可以覆盖更多的河流区域。

2.2 河流水量监测技术

河流水量监测是指对河流的水量大小、变化以及流速进行监测。河流的水量大小决定了河流生态系统和城市用水的供应。目前，河流水量监测主要依靠现场水位检测和流速测量。

传感器技术是对于河流水量监测的重要提升。流速传感器和水位计可以实现实时监测和数据存储，并且通过自动传输数据，使监测工作更加高效和准确。

第三章：河流水环境治理技术研究

河流水环境治理技术是指采用各种措施和方案恢复和保护河流生态环境的工作。包括河流污染源的治理、水生态系统的恢复和保护、水资源的合理利用等方面。