基于组合赋权和灰云模型的水体沉积物重金属的综合污染评价研究

发布时间：2020-06-07 06:46

【摘要】：随着社会和经济的快速发展,人类活动造成的环境污染愈发严重,其中水体沉积物中重金属的环境污染状况也日益明显,因此对水体沉积物重金属污染状况展开研究变得尤为重要。本文主要从河流沉积物重金属的特征分析与污染评价两个方面进行说明。特征分析主要包含重金属含量水平、分布特征和污染源解析三个部分;结合重金属含量和分布特征,通过主成分分析、相关性分析以及R型聚类分析法进行重金属污染来源解析。污染风险评价中,针对传统评价方法未考虑到重金属的污染评价体系中存在的随机性及模糊性等问题,本文构建了基于组合赋权和灰云模型的二维污染评价方法;首先利用层次分析法和熵权法分别确定重金属指标的主客观权重,然后用组合赋权法进行结合,带入所构建的正态灰云白化权函数模型中,得出综合灰云聚类系数确定出污染等级,最后引入模糊熵为第二辅助量,与河流污染评价等级共同构成二维评价体系。本文通过碧流河水库规划保护区各河流的沉积物重金属污染进行了综合分析评价。主要结果如下:特征分析显示Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、As、Cd及Hg八种重金属平均值普遍较低,部分点位重金属含量相对较高,而在水期序列上无明显变化规律;源解析表明,重金属污染主要可能来源于河流上游的企业排放和化肥农药的不合理施用等原因。污染评价中,组合赋权代替了传统的赋权法,结果显示各河流中重金属Pb和As权重占比相对大,污染最为严重,其中丰水期和平水期重金属Pb权重值分别为0.19与0.16,枯水期As权重最大为0.20,存在一定程度的污染风险,需给予关注和重视。基于组合赋权和灰云模型的评价结果显示,其污染程度为八家子河卧龙河蛤蜊河碧流河,八家子河和蛤蜊河为I等级,即清洁水平,碧流河和卧龙河的污染为II等级,为轻度污染;其中八家子河的I类沉积物灰云系数最高,蛤蜊河次之,均归属于I类标准,卧龙河和碧流河沉积物II类贡献率在52%和72%,因此碧流河的污染状况比其它河流相对较严重,研究区整体的污染评价情况尚好。且各河流的模糊熵数值均在0.5~1.0之间,判定河流沉积物风险评价复杂程度相对较高,河流污染存在较高的复杂性。并结合传统灰色聚类法可看出,该模型方法具有适用性和可行性,且评价结果提升了传统方法评价的污染等级,其结果灵敏度更高,区分度更好,得出了更为合理、全面的综合评价结果。通过构建河流沉积物重金属的评价模型方法并进行案例分析,为重金属的环境风险评价提供了新的思路。针对河流的分析结果,本文也从重点区域识别、源头控制、反馈调节管理三个方面,为相关部门提供了沉积物重金属污染有效的监控管理措施与建议。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X52;X824

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本文编号：2701020