基于改进灰色关联分析法的汾河水质评价

灰色关联度法、水质评价

水质灰色评价法
由于在水质评价时对水质的分级或对水体是否污染的问题并非类似黑与白的可明显进行判定的问题，且人们在对水环境质量监测过程中所得到的数据都控制在有限的空间及时间范围内，因此该种数据在一定程度上是不确切的，诸如“水质级别”、“污染程度”等概念均为灰色概念，水环境本身也属于一个本征性灰色系统，因此可将灰色系统原理用于水质综合评价中，即将水环境整体作为一个灰色系统，其中部分信息为已知，部分为未知，在实际应用中根据水体各因子的实测浓度与水质标准的关联程度来确定水体的水质级别，对于同类水质的不同水体则可通过其与该类标准的关联度大小来进行优劣评定。

常用的灰色评价法为灰色聚类法、灰色贴近度分析法以及灰色关联评价方法等。

灰色聚类是通过建立与隶属函数类似的白化函数并对其进行聚类，根据结果来确定断面综合水质；灰色贴近度则是对灰色聚类的改进，通过将聚类函数的分段计算改为分段共斜率计算，并以此确定聚类元素与理想子集的贴近程度来最终确定所属类别；灰色关联法是将各污染因子的实测值排成实际序列，同时将标准值排成理想序列，之后用灰色关联度法计算两个序列之间的关联度，并根据关联度的大小来确定断面综合水质的级别，若将该理论用于多断面的区域水环境质量评价中则相应得到区域水质综合评价的灰关联分析法。

随着水环境日益复杂影响水环境的因素不断增多且不断发生变化，致使水环境的不确定性也日益增加，灰色评价法在理论上是可充分体现该系统的不确定性，同时该方法具有简单、可比的优点，但该类方法一般存在分辨率低的缺点。

灰色聚类关联评估在牟汶河水质评价中的应用

第ｌ６卷第１０期
２１００年１Ｏ月
水利科技与经济
ＷａｅｎｓｒａｙＳｉｎｅａｃｏｏｙａｄＥｃｎｍｙｔｒＣｏｅｖｎｃｃｅｃｎｄＴｅｈｎｌｇｎｏｏ
Ｖ０．６Ｎｏ０１１．１Ｏｃ．，０１ｔ２０
年＞０６年＞０５年。２０２０
［关键词］灰色关联分析法；白化函数；水质评价
［中图分类号］Ｔ２３Ｖ１［文献标识码］Ａ［文章编号］１０７７（００１０６— １５２１）０一ｌ３ｏ１７一３
ＡｐｐｉａｉｎｏａｕｔｒＲｅａｉｎＭｅｈｄｉＭｕｎｌｃｔｏｆＧｒｙＣｌｓｅｌｔｏｔｏｎｗｅ
ＲｖｒＷａｅａｉｓｓｍｅｔｉｅｔｒＱｕｌｙＡｓｅｓｎｔ
ＭＡＬ，ＬＮＨｏｇ— ｉ，ｉＩｎｘａＷＡＧＨｉｉ，ＩｕｊｎｏＮａ —ｌＬＵＧｏ— ｕｎ
（ｔｒｏｓｒａｃｎｉｉＥｇｎｅｎｏｅｅ￣ａｄｎｇｉｈｒｌｎｖｒｉ，ａｎ２１１，ＷａｎｅｎｙａｄＣｖｌｎｉｅｒｇＣｌｇ，ｈｎｏｇＡｒｕｕａＵｉｅｓｙＴｉ７０８ｅＣｖｉｌｃｔａ
ｂｔｒａｔｒｔｅｒｅｈｎｅａｄｅｓｐｑｅｔ．Ｔｅｒｓｌ：０８＞２０ｅｔｆｉｒｃａｎｌｈｒｎｓｒｉｃｓｈｅｕｔ２０ｅｅｈｖ０７＞２００６＞２０．０５

《基于机器学习的汾河水系水文分析》

《基于机器学习的汾河水系水文分析》篇一一、引言汾河作为中国北方重要的水系之一，其水文状况对周边生态环境及人民生活具有重要影响。

近年来，随着科技的不断发展，尤其是机器学习领域的进步，我们开始探索使用这些先进技术进行汾河水系的水文分析。

本文旨在探讨基于机器学习的汾河水系水文分析的原理、方法及其应用，以期为汾河水系的管理和保护提供新的思路。

二、机器学习在水文分析中的应用原理机器学习是一种人工智能技术，其基本原理是通过计算机算法，让计算机从大量数据中自主学习并找出规律，从而对未知数据进行预测。

在水文分析中，我们可以利用机器学习技术对历史水文数据进行学习，找出影响水文变化的因素，从而对未来的水文状况进行预测。

三、汾河水系水文分析的机器学习方法1. 数据收集与处理：首先收集汾河的历史水文数据，包括降雨量、水位、流速等。

然后对数据进行清洗和预处理，使其适用于机器学习算法。

2. 特征选择与提取：从处理后的数据中提取出影响水文变化的关键特征，如季节、降雨量、气温等。

3. 模型训练与优化：利用提取出的特征和对应的水文数据训练机器学习模型，如神经网络、支持向量机等。

通过调整模型参数，优化模型的预测性能。

4. 预测与评估：利用训练好的模型对未来的水文状况进行预测，并通过实际观测数据进行模型评估，以验证预测结果的准确性。

四、基于机器学习的汾河水系水文分析方法的应用1. 预测洪水：利用机器学习模型对历史洪水数据进行学习，找出影响洪水发生的因素，从而预测未来可能发生的洪水事件。

这有助于提前采取预防措施，减少洪水带来的损失。

2. 水质监测：通过收集历史水质数据和相应的环境因素数据，训练机器学习模型进行水质预测。

这有助于及时发现水质变化，采取相应措施保护水环境。

3. 水资源管理：利用机器学习模型对水资源进行合理分配和管理。

通过分析历史数据和实时数据，了解水资源的使用情况，从而制定合理的分配策略，提高水资源的利用效率。

五、结论基于机器学习的汾河水系水文分析为水系管理和保护提供了新的思路和方法。

灰色关联分析法在地表水水质评价中的应用

簸规划科研】ｌ
灰色关联分析法在地表水水质评价中的应用
岳
一
超 ’ 郑志国杨会清张秀敏２
｝－曲分辨系数，其值在０～１之间，通常可取０．５， ∈ 值越小，其分辨能力越强。
由于水质评价标准并非一个标准值，而是一个区间范围。在传统关联分析
、
引言
称母序列），共有ｍ个，其中包含ｎ个
Ｘｉ＝｛Ｘ（１），Ｘ；（２）， …Ｘｉ（ｎ）｝（ｉ＝ｌ，
在水质评价中一般采用单项指标评价参数，则有第ｉ个实测样本序列：
评价法、模糊数学综合评判法等方法进
不超标，也视为不能满足水质标准要
Ｉｘ０（ｋ）－ｂ。（ｋ）ｘｏ（ｋ）＞ｂ（ｋ）
地揭示了水质等级划分上的模糊性，但第ｋ项水质评价参数的实测结果；ｙｊ隶属函数的构造往往带有主观性且运（ｋ）为第ｉ级评价标准第ｋ项指标的级别之上限与下限。因为关联系数是比较序列与参考序算较为复杂。而水质分类或水体污染程标准值。度都具有不确定性，具有灰色概念。本文通过引入灰色系统理论来进行水质
， …，ｎ）行评价。由于单项指标超标即使平均值２
同时设评价标准为比较序列（又方法中采用点到点的计算方法并不适合间距离的计算公式，定义绝对差为：
ｆａｉ（ｋ）一ｘｏ（ｋ）ｘ０（ｋ）＜ａｉ（ｋ）
求，即一票否决原则。但用最差的单项称子序列），共划分ｓ级，则有第ｊ级关联系数的计算。因此采用基于点到区指标水质来判定水体是否满足水体使标准的比较序列：用功能，并不能保证其科学性。模糊数污染物对相邻两等级的隶属程度，较好

灰色关联度分析方法在水质评价中的应用——以常州市北市河为例

ｗａｅｕｌｙｏｉｇａｏｒｄｅｉｇｓｅｏｇｄｔｒｄｔｒｑａｉｆＪｎｕＭｎｒＢｇｎＡｕｕｔｂｌｎｅｏｇａｅＶ，ｔｅｗａｅｕｌｙｏｔｅｅｔｎａｅｔｒｔａａｅＶ．ｔｉｈｔｒｑａｉｆｏｈｒｓｃｉｓｗｓｂｔｈｎｇｄｔｏｅｒ
的Ｐ个级别的１１３项评价因子的无量纲化值构成参考数列，即ｊｋ（）＝（ｊ１，２，，ｊｍ），＝（）ｘ（） … （）ｉ
１， … ，２，Ｐ。
价样本的各评价因子的实测值，中下标ｉ示待其表
ｌ．ｙ
Ｋｅｏｄ：ａｅｑａｔｅａｕｔｎｒｅｅａｏａｎｌｓ；ｄｍｅｓｎｅｓｗｔｕｌｙｇａｅｊｄｍｅｔｙｗｒｓｗｔｕｌｙｖｌａｉ；ｇｙｒｌｔｎｌａｉｉｎｉｌｓ；ａｒｑａｔｒｄｇｎｒｉｏｉａｙｓｏｅｉｕ
人类和一切生物的生存和发展都需要用水，且
对水质都有不同的要求，为更好地保护地球环境、使
得地球生物不受有害水体的侵害以及更好地满足人类的用水需求，要进行水质检测与评价。水质分需析与评价是水环境保护与治理最基础性的工作之
Ｖ１３ｏ２ｏ．７Ｎ．
ＦｂＯｌｅ．２２
同做法，色关联度分析（ｒｙＲｌｔｎｌｎｌｉ）灰ＧｅｅａｏａＡａｓｉｙｓ
… ・

改进的灰色关联度分析在地表水环境质量评价中的应用

题ｌ。事实上，地表水环境质量评价中，３］在存在一定的不清晰概念和信息不完全等问题，因
此，表水环境系统是一个本征性灰色系统ｒ，地４］
曲线越接近，相应序列之间的关联度越大，反之
证明该方法在评价水质时具有较强的合理性和可行性。关键词灰色理论；关联度分析；改进方法；地表水环境；质量评价
Ｘ５２
中图法分类号
目前，地表水环境质量评价的主要方法对
第１卷８
第２期
北京石油化工学院学报
ＪｕｎｌｆＢｉｎｎｔｔｔｆｏｒａｅｊｇＩｓｉｕｅｏｏｉ
Ｐｅｒ — ｈｅｃｌＴｅｈｎｏｇｙｔｏｃｍｉａｃｏｌ
Ｖｏ１１ＮＯ．８．２
２１００年６月
Ｊｎ２１ｕ．００
改进的灰色关联度分析在地表水环境质量评价中的应用＊
徐红敏刘静毛红健陈亚卢静王雪
（京石油化工学院数理系，京１２１）北北０６７
摘
要
灰色关联度分析广泛应用于地表水环境质量评价。它的特点是从与水质标准的关
１２数据的无量纲化处理．
（＿壶｛）一
样，即使有的量纲一样，绝对值大小也不一但

基于改进灰色关联度的风险评估方法

基金项目：国家自然科学基金项目（０７０１；贵州省工业攻关计划基金项目（５３５３）黔科合ＧＹ字【０００６；贵州省优秀科技教育人才省长专项２１］１５）基金项目（省专合字（０５９黔２０）１９号）。作者简介：罗东梅（９４，女，重庆人，硕士，研究方向为计算机通信与网络安全；秦水介（９３，女，贵州贵阳人，教授，博士生导１８一）１６一）
ｐｏｅａａｉｅｔｎｆｅｔｅｙａｓｓｅｓｓｅｒｖｓｈｈｔｍ，ａｄｔｅａｓｓｍｅｔｅｕｔｒｃｕｌｔｉｈｒｅｒｅＩｃｎｐｏｉｅｒ — ｔｃｙｉｂｔｙｎｓｅｓｎｓｌａｅｔａｔａｈｈｇｅｇｅ．ｔａｒｖｄｈｒｓｏｗｉｄｅ
ｗｈｃｃｕｅｆｏａｉｉｔｔｘｔａｃｌｔｉｈ．ＴｅｐａｔａｐｌａｉｎｏｅｔｉｂｓｓｅｏａｉｈｕＰｏｉｃｉｈｉｌｄｄｏｍｐｔｌｍａｒｃｌｕａｅｗｅｇｔｈｒｃｉｌｐｉｔｏｎａｃｒａｎｗｅｙｔｍｆｘＧｕｚｏｒｖｎｅｎｃｂｉｙｉｏｃａｃＴ
大程度上的减少这些主观性，要运用数学方法对其量化。需如
果不考虑风险要素的权重值，可能使评估结果失真，能客则不观的反映风险评估过程。因此本文对评估专家给出的风险评
了用的灰色统计原理方法，没有具体介绍怎么运用，点在但重

汾河治理实践报告

汾河治理实践报告1. 引言随着工业化的快速发展，水资源逐渐受到了污染和破坏，保护和治理水资源成为各国重要的工作之一。

汾河作为中国北方重要的河流之一，也面临着严重的水污染和生态破坏的问题。

为了保护和治理汾河流域的水资源，相关部门采取了一系列的措施，本报告将对汾河治理实践进行总结和分析。

2. 汾河水质改善措施为了改善汾河的水质，相关部门采取了以下措施：2.1 污水处理厂建设在汾河流域的重点城市和工业园区，新建了多个污水处理厂。

这些污水处理厂采用先进的处理技术，能够有效地去除废水中的污染物，提高排放水质。

同时，还建设了配套的污水管网，将城市和工业区的污水集中输送到污水处理厂进行处理，避免了直接排放。

2.2 农村污水治理为了解决农村地区的污水排放问题，相关部门在汾河流域的农村地区推广了农村生活污水集中处理模式。

该模式将农村地区的污水集中收集起来，经过处理后再进行排放，提高了农村地区污水处理的效率和水质。

2.3 生态修复工程针对汾河流域的一些受损生态区域，进行了生态修复工程。

修复工程主要包括湿地恢复、植被覆盖恢复、河道整治等措施。

通过修复受损的生态系统，提高流域的水质和生态环境。

3. 汾河流域水资源管理为了更好地管理汾河流域的水资源，相关部门采取了以下措施：3.1 水资源调控根据汾河流域的水资源状况和需求，制定了水资源调控方案。

通过水资源的合理配置和调度，保障流域内各个地区的用水需求，确保水资源的可持续利用。

3.2 水资源监测建立了汾河流域水资源监测系统，实时监测水质、水量等参数。

通过对水资源的监测，能够及时发现水质异常和水量变化，及时采取措施进行调整和管理。

3.3 水资源保护加强对汾河流域水资源的保护工作，严禁乱倒废水、乱排污染物等行为。

加大对违规行为的处罚力度，提高违规成本，保护汾河流域的水资源。

4. 汾河治理效果评估针对汾河治理实践的效果进行评估，主要从水质改善和生态恢复两方面进行评估：4.1 水质改善效果评估根据监测数据和水质评价标准，对汾河流域的水质进行评估。

基于灰色聚类法的水环境质量综合评价研究

标的聚类权计算结果见表４。
表４各灰类中各评价指标的聚类权（】
按照最大隶属原则确定聚类样本属于哪一类，则有
＝ｍ￡｛｝ａ｝ｘ｛ｌ则称对象ｉ于灰类。属
２案例
（）７
太子河流的水源有南北两支。两支流到本溪县马家崴
， —— 一 —
： —
１２灰类白化权函数的确定．确定第个污染物对第个评价等级的白化权函数（，。）取这样的形状，所有的以各评价等级标准值
（）４
ｔ＝１
∑１Ａ／
１４确定聚类系数．设为对象ｉ属于ｋ灰类的指标变权聚类系数，则有
∈ｌ，０ＡＪ
赫Ｉ
０Ａ
—
（）１
∈［，）
Ａ一
（ｔＡ几
Ａ（）２
信息是不完全的或不确切的，可以将水环境系统视为一个
＝
灰色系统，即部分信息已知、分信息未知或不确知的系部统Ｊ此情况下，，适合采用灰色聚类法进行多种参数的综合
ＡＡ
Ａ
＝
∈（Ａ）Ａ，
１０
＋。］。 ∈［，０Ａ］
（）
１１水质分级标准．
评价指标和水质分级标准以Ｇ３３－２０《Ｂ８８０２地表水环境质量标准》为依据，质共分为５个评价等级。评价指标水的标准值设为Ａ，地表水环境质量标准》中的分类值为以《

灰色聚类法在福建晋江水系水质评价中的应用

ｈｒｙｓｔｖｕｔａｅａｔｓｕｔｎｏｎａｉ．Ｔｅｒｕｈｗｄｔｔａｅｑａｔｏｓｍｎｔｅｅ・ｔｅｇｅｓｍｔｅａａｅｗｔｒｕｌｉａｏｆｉｉｇＲｖｒｈｓｌｓｏｅａｗｔｕｌｆｏｔｏｉｒｄｓｅｙｅｏｌｑｉｔｉｙＪｊｎｅｅｔｈｒｉｙｍｏ
ＡｂｔａｔＩｄｉｉｎｔｏｒｈｎｉｅｐｆｆｎｉｄｘａｄｆｚｙｓｎｈｔｖｕｔｎ，ｇｅｙｔｍｕｈａｒｙｃｕｔｒｎｓｒｃ：ｎａｄｔｏｃｍｐｅｅｓｖｉｉｎｅｎｕｚｙｔｅｃｅａａｏｏｏｕｏｉｌｉｒｙｓｓｅｓｃｓｇｅｌｓｅｇｉ
Ｋｅｒｓｇｅｌｓｒｇｍｅｏ；ｉｉｇＲｖｒａｅｑａｔｅａａｏｙｗｏｄ：ｙｃｔｉｔｄＪｊｎｅ；ｗｔｒｕｌｖｌｔｎｒｕｅｎｈｎａｉｉｙｕｉ
前言
晋江为福建省中南部河流，游有东、两溪，上西西溪为干流。干流长１２公里。两溪汇于南安双溪８
Ａｃｒｉｇｔｗｔｕｉｕｖｙｄｔｆｒｉｉｎｉｅｆｕｍ０ｉ０３ｈｓｒｃｅｕｌｅｒｙｃｓｒｅｏｃｏｄｎａｅｑａｔｓｒｅａｎａｇＲｖｒａｕｃｉ２０，ｔｉａｔｌｔｉｄｇｅｌｔｉｍｔｄｏｏｒｌｙａｏＪｊｏＱｙｔｎｉｉｚｕｅｎｇｈｆ
ｉｉｉｎｉｅｆｕｉｒｖｎｅｎＪｊｇＲｖｒｏｊｎＰｏｉｃｎａＦａ
ＤｎｕｎＣｅｉｇＨ，ｈｎａｇｈｎｅｇＸａ，ｈｎＱｎｈａＺａｇＪｎｓａｉ

基于灰色关联度分析挺水植物模拟生活污水的净化能力

基于灰色关联度分析挺水植物模拟生活污水的净化能力贺义昌１，何素琳１，张继红１，任琼１，叶选２，赵攀１，郑育桃１∗（１．江西省林业科学院，江西南昌３３００３２；２．江西农业大学林学院，江西南昌３３００４５）摘要㊀以１７种挺水植物为研究对象，对挺水植物进行驯化处理，随后移植在模拟生活污水中培养，在不同的时间段内采集水质，并对水质中的总氮㊁总磷㊁氨氮和化学需氧量以及ｐＨ进行监测，采用灰色关联度分析评价挺水植物的综合净化水质的能力㊂结果表明，不同的挺水植物对单个水质指标的去污能力差异较大；灰色关联度分析１７种挺水植物综合去污能力优等的有３种，分别是旱伞草㊁紫芋和灯芯草；综合去污能力良好的有６种，分别是海寿花㊁水葱㊁溪荪㊁水生美人蕉㊁花叶芦竹㊁再力花；综合去污能力中等的有５种，分别是香蒲㊁水芹㊁慈姑㊁纸莎草㊁泽泻；综合去污能力较低的有３种，分别是千屈菜㊁黄菖蒲㊁菰㊂初步筛查出９种挺水植物具有良好的综合去污效果，试验结果可为后续小微湿地水生植物示范与推广提供基础数据㊂关键词㊀挺水植物；灰色关联度分析；综合去污能力中图分类号㊀Ｘ１７１．１㊀㊀文献标识码㊀Ａ㊀㊀文章编号㊀０５１７－６６１１（２０２４）０２－００６９－０４ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０５１７－６６１１．２０２４．０２．０１４㊀㊀㊀㊀㊀开放科学（资源服务）标识码（ＯＳＩＤ）：ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＣａｐａｃｉｔｙｏｆＥｍｅｒｇｅｎｔＰｌａｎｔｓｔｏＳｉｍｕｌａｔｅＤｏｍｅｓｔｉｃＳｅｗａｇｅＢａｓｅｄｏｎＧｒｅｙＲｅｌａｔｉｏｎａｌＤｅｇｒｅｅＨＥＹｉ⁃ｃｈａｎｇ，ＨＥＳｕ⁃ｌｉｎ，ＺＨＡＮＧＪｉ⁃ｈｏｎｇｅｔａｌ㊀（ＪｉａｎｇｘｉＡｃａｄｅｍｙｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ，Ｊｉａｎｇｘｉ３３００３２）Ａｂｓｔｒａｃｔ㊀Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，１７ｋｉｎｄｓｏｆｅｍｅｒｇｅｎｔｐｌａｎｔｓａｒｅｔａｋｅｎａｓｒｅｓｅａｒｃｈｏｂｊｅｃｔｓ，ａｎｄｔｈｅｙａｒｅｄｏｍｅｓｔｉｃａｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｎｔｒａｎｓｐｌａｎｔｅｄｉｎｔｏｓｉｍｕ⁃ｌａｔｅｄｄｏｍｅｓｔｉｃｓｅｗａｇｅｆｏｒｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ．Ｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｉｓｃｏｌｌｅｃｔｅｄｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍｅｐｅｒｉｏｄｓ，ａｎｄｔｈｅｔｏｔａｌｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ａｍｍｏｎｉａｎｉｔｒｏ⁃ｇｅｎ，ｃｈｅｍｉｃａｌｏｘｙｇｅｎｄｅｍａｎｄａｎｄｐＨｖａｌｕｅｏｆｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙａｒｅｍｏｎｉｔｏｒｅｄ．Ｇｒｅｙｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｉｓｕｓｅｄｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｐｕｒｉ⁃ｆｉｃａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｏｆｅｍｅｒｇｅｎｔｐｌａｎｔｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｄｅｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｍｅｒｇｅｎｔｐｌａｎｔｓｔｏａｓｉｎｇｌｅｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｉｎｄｅｘｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔ；ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｇｒｅｙｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｒｅｅｏｆｔｈｅ１７ｅｍｅｒｇｅｎｔｐｌａｎｔｓｈａｄｔｈｅｂｅｓｔｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｄｅｃｏｎｔａｍｉｎａ⁃ｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙ，ｗｈｉｃｈｗｅｒｅＵｍｂｒｅｌｌａ，ＡｍｏｒｐｈｏｐｈａｌｌｕｓｐｕｒｐｕｒｅｕｓａｎｄＤｅｎｄｒｏｌｉｍｕｓ；ｔｈｅｒｅａｒｅ６ｋｉｎｄｓｗｉｔｈｇｏｏｄｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｄｅｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎａ⁃ｂｉｌｉｔｙ，ｎａｍｅｌｙ，Ｈａｉｓｈｏｕｈｕａ，Ｓｈｕｉｃｏｎｇ，Ｘｉｓｕｎｇ，ａｑｕａｔｉｃｃａｎｎａ，ｆｌｏｗｅｒｉｎｇａｎｄｌｅａｆｙａｓｐａｒａｇｕｓ，Ｚａｉｌｉｈｕａ；ｔｈｅｒｅａｒｅ５ｋｉｎｄｓｗｉｔｈｍｅｄｉｕｍｃｏｍｐｒｅｈｅｎ⁃ｓｉｖｅｄｅｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙ，ｎａｍｅｌｙｃａｔｔａｉｌ，ｗａｔｅｒｃｅｌｅｒｙ，ａｒｒｏｗｈｅａｄ，ｐａｐｙｒｕｓａｎｄａｌｉｓｍａｏｒｉｅｎｔａｌｉｓ；ｔｈｅｒｅａｒｅ３ｓｐｅｃｉｅｓｗｉｔｈｌｏｗｃｏｍｐｒｅｈｅｎ⁃ｓｉｖｅｄｅｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙ，ｎａｍｅｌｙ，Ｌｙｔｈｒｕｍ，ＡｃｏｒｕｓｃａｌａｍｕｓａｎｄＺｉｚａｎｉａｌａｔｉｆｏｌｉａ．Ｎｉｎｅｅｍｅｒｇｅｎｔｐｌａｎｔｓｈａｖｅｂｅｅｎｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｉｌｙｓｃｒｅｅｎｅｄａｎｄｈａｖｅｇｏｏｄｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｄｅｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔ．Ｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｂａｓｉｃｄａｔａｆｏｒｔｈｅｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｍｏｔｉｏｎｏｆａｑｕａｔｉｃｐｌａｎｔｓｉｎｓｍａｌｌａｎｄｍｉｃｒｏｗｅｔｌａｎｄｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ㊀Ｅｍｅｒｇｅｎｔｐｌａｎｔｓ；Ｇｒｅｙｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ；Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｄｅｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙ基金项目㊀２０２１年中央财政湿地保护与恢复补助项目（２０２１１４３）；江西农业大学大学生创新创业训练计划项目（２０２１）㊂作者简介㊀贺义昌（１９８６），男，江西九江人，助理研究员，硕士，从事小微湿地调查研究㊂∗通信作者，副研究员，硕士，从事小微湿地㊁园林设计研究㊂收稿日期㊀２０２３－０２－０５；修回日期㊀２０２３－０２－２３㊀㊀随着我国社会经济的发展，城镇化进程的加速㊁乡村振兴的推进㊁农耕化肥的过度使用等，造成水环境严重破坏［１－２］㊂如何净化水环境污染，恢复水体的综合功能越来越受到人们的关注［３－４］㊂目前，净化水体的方法主要有化学法㊁物理法和植被生态修复法［５－７］㊂物理法和化学法由于成本高㊁耗时长㊁易造成二次污染等缺陷，逐渐被植被修复生态法所替代［８－１１］，生态修复主要是采用水生植物去除水体营养盐，并利用水生植物发达的根系为微生物附着提供场所，同时吸附水质的悬浮物质，从而达到净化的目的［１２］㊂近年来，采用水生植物净化污水的研究报道较多，然而不同水生植物对水质净化的效果差异较大㊂倪蒙等［１３］研究了轮叶黑藻㊁空心菜㊁鸢尾㊁生菜㊁香菇草㊁香蒲和水芹等７种不同的水生植物对水质的净化效果，结果表明，空心菜对总氮㊁总磷和化学需氧量净化效果最佳，轮叶黑藻对氨氮和硝态氮净化效果最佳；杨贤鑫等［１４］研究了１０种水生植物对水质净化效果，结果表明水芹㊁纸莎草和蓼对总磷和总氮的吸收效果最佳，去除率达到６５％以上；罗海霞等［１５］比较了旱伞草㊁黄菖蒲㊁再力花㊁美人蕉㊁鸢尾５种水生植物的脱氮除磷效果，结果表明，旱伞草脱氮除磷效果最好，不同植物的直接吸收同化除磷能力与植物生长状况密切相关，长势越好㊁生物量越大的植物同化除磷能力越强；大多数报道均是对总磷和总氮进行检测，而ｐＨ㊁化学需氧量（ＣＯＤ）和氨氮（ＮＨ４＋－Ｎ）也是评价水环境质量标准的基本项目，是反映水体状况的重要指标㊂该研究选取了１７种水生植物，模拟生物污水，通过水生植物在模拟生活污水中培养一段时间，监测水质的总氮㊁总磷㊁氨氮和化学需氧量以及ｐＨ的变化，采用灰色关联度评价水生植物综合去污效果，以期为后续小微湿地示范提供参考㊂１㊀材料与方法１．１㊀试验材料㊀挺水植物均购买于江西润通水生植物种植有限公司，长势一致且生长状况均良好㊂具体名录见表１㊂试验前，将水生植物分株㊁洗净后将其整体置于盛有水的塑料桶中预培养，备用㊂试验基质选取沙石，取自赣江，过滤洗净，晾干备用㊂试验容器为白色塑料水箱规格为长６６ｃｍ㊁宽３３ｃｍ㊁高４５ｃｍ㊂１．２㊀试验水体㊀试验在江西省林业科学院玻璃温室中（２８ʎ７４ᶄＮ，１１５ʎ８２ᶄＥ）进行，在试验前将所有植物用自来水进行整体清洗，清洗过程中避免植物根须和茎秆受损，且在自来水中统一驯化培养３０ｄ㊂待其生长稳定后，将１７种挺水植物分别放入试验水箱中静态培养㊂根据前期对全省小微湿地的调查结果，试验所用的生活污水使用磷酸二氢钾㊁无安徽农业科学，Ｊ．ＡｎｈｕｉＡｇｒｉｃ．Ｓｃｉ．２０２４，５２（２）：６９－７２㊀㊀㊀水乙酸钠㊁硫酸铵来模拟富营养化的农村污水，最初总氮浓度为１．４７３ｍｇ／Ｌ，总磷浓度为０．５４９ｍｇ／Ｌ，氨氮浓度为１．１７３ｍｇ／Ｌ，ＣＯＤ浓度为３５．０００ｍｇ／Ｌ㊂表１㊀１７种供试挺水植物名录Ｔａｂｌｅ１㊀Ｌｉｓｔｏｆ１７ｔｅｓｔｅｄｅｍｅｒｇｅｎｔｐｌａｎｔｓ序号Ｎｏ．种名Ｓｐｅｃｉｅｓｎａｍｅ拉丁学名Ｌａｔｉｎｎａｍｅ科名Ｆａｍｉｌｙｎａｍｅ１再力花Ｔｈａｌｉａｄｅａｌｂａｔａ竹芋科２泽泻Ａｌｉｓｍａｐｌａｎｔａｇｏ－ａｑｕａｔｉｃａ泽泻科３慈姑Ｓａｇｉｔｔａｒｉａｓａｇｉｔｔｉｆｏｌｉａ泽泻科４灯芯草Ｊｕｎｃｕｓｅｆｆｕｓｕｓ灯芯草科５纸莎草Ｃｙｐｅｒｕｓｐａｐｙｒｕｓ莎草科６菰Ｚｉｚａｎｉａｌａｔｉｆｏｌｉａ禾本科７海寿花Ｐｏｎｔｅｄｅｒｉａｃｏｒｄａｔａ雨久花科８旱伞草Ｐｈｙｌｌｏｓｔａｃｈｙｓｈｅｔｅｒｏｃｌａｄａ禾本科９香蒲Ｔｙｐｈａｏｒｉｅｎｔａｌｉｓ香蒲科１０花叶芦竹Ａｒｕｎｄｏｄｏｎａｘ禾本科１１黄菖蒲Ｉｒｉｓｐｓｅｕｄａｃｏｒｕｓ鸢尾科１２溪荪Ｉｒｉｓｓａｎｇｕｉｎｅａ鸢尾科１３水葱Ｓｃｉｒｐｕｓｖａｌｉｄｕｓ莎草科１４水芹Ｏｅｎａｎｔｈｅｊａｖａｎｉｃａ伞形科１５千屈菜Ｌｙｔｈｒｕｍｓａｌｉｃａｒｉａ千屈菜科１６水生美人蕉Ｃａｎｎａｇｌａｕｃａ美人蕉科１７紫芋ＣｏｌｏｃａｓｉａｅｓｃｕｌｅｎｔａᶄＴｏｎｏｉｍｏ天南星科１．３㊀试验设计㊀挺水植物采用ＰＶＣ框进行固定，ＰＶＣ框用网目为０．５ｃｍˑ０．５ｃｍ的网片覆盖并固定；每个试验水箱中放入６株长势一致的水生植物，每种植物设置４个重复，同时设置无植物水体为空白对照组（ＣＫ）㊂试验周期为２０２２年６月２７７月１８日㊂试验期间，定期补充自来水，用以补充因蒸发以及采样等所消耗的水分，确保试验水箱中水位保持稳定㊂１．４㊀水样采集㊀分别于试验后第０㊁７㊁１４㊁２１天进行水样采集，采集时间均在０８：０００９：００，为避免试验误差，当天测定检测指标（氨氮㊁总氮㊁总磷㊁化学需氧量）并对数据进行整理分析㊂取样时在距离水面１０ｃｍ处采集５００ｍＬ水样㊂１．５㊀检测方法㊀总氮采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法，总磷采用钼酸铵分光光度法，氨氮采用纳氏试剂光度法，ＣＯＤ采用测定高锰酸盐指数的方法，ｐＨ采用ｐＨ计测量㊂１．６㊀指标计算方法㊀水体中污染物去除率（Ｌ）：Ｌ＝（Ｃ０－Ｃｉ）／Ｃ０ˑ１００％（１）㊀㊀各指标的吸收量（Ｃ）：Ｃ＝Ｃ０－Ｃｉ（２）式中：Ｌ为去除率；Ｃ０为试验开始时水体中的污染物浓度；Ｃｉ为第ｉ天水体中的污染物浓度㊂１．７㊀数据处理㊀数据处理采用ＭＡＴＡＬＢ进行处理，图标制作采样Ｅｘｃｅｌ２０１９软件进行绘制㊂２㊀结果与分析２．１㊀挺水植物对水体中总氮的净化效果㊀从图１可知，在挺水植物中总氮去除效果最好的为水生美人蕉㊂在２１ｄ后对总氮的去除率达到６９．４５％，最差的为千屈菜㊂对总氮的去除量由高到低为水生美人蕉＞香蒲＝水芹＝泽泻＞海寿花＝旱伞草＝纸莎草＞慈姑＞溪荪＞紫芋＞水葱＞菰＞灯芯草＞花叶芦竹＞再力花＞黄菖蒲＞千屈菜㊂图１㊀挺水植物对总氮的去除效果Ｆｉｇ．１㊀Ｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｅｃｔｏｆｅｍｅｒｇｅｎｔｐｌａｎｔｓｏｎｔｏｔａｌｎｉｔｒｏｇｅｎ２．２㊀挺水植物对水体中总磷的去除效果㊀从图２可知，在挺水植物中总磷去除效果最好的为紫芋㊂在２１ｄ后对总磷的去除率达到９６．３６％，最差的为溪荪㊂挺水植物中对总磷的去除量由高到低为紫芋＞旱伞草＞水葱＝花叶芦竹＞香蒲＞黄菖蒲＞慈姑＞水生美人蕉＝灯芯草＝千屈菜＞水芹＞纸莎草＞泽泻＞菰＞再力花＞海寿花＞溪荪㊂图２㊀挺水植物对总磷的去除效果Ｆｉｇ．２㊀Ｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｅｃｔｏｆｅｍｅｒｇｅｎｔｐｌａｎｔｓｏｎｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ２．３㊀挺水植物对水体中氨氮的去除效果㊀从图３可知，在挺水植物中氨氮去除效果最好的为旱伞草㊂在２１ｄ后对氨氮的去除率达到８５．５１％，最差的为菰㊂挺水植物中对氨氮的去除量由高到低为旱伞草＞海寿花＞灯芯草＝溪荪＞再力花＞水葱＞花叶芦竹＞水芹＞水生美人蕉＞紫芋＞慈姑＞纸莎草＞泽泻＞香蒲＞黄菖蒲＞千屈菜＞菰㊂２．４㊀挺水植物对水体中化学需氧量的去除效果㊀从图４可知，在挺水植物中化学需氧量去除效果最好的为紫芋㊂在２１ｄ后对化学需氧量的去除率达到７９．２９％，最差的为菰㊂挺水植物中对化学需氧量的去除量由高到低为紫芋＞溪荪＞海寿花＞再力花＝灯芯草＞旱伞草＞水葱＝水生美人蕉＞香蒲＞花叶芦竹＞纸莎草＞千屈菜＞慈姑＞泽泻＞水芹＞黄菖蒲＞菰㊂２．５㊀挺水植物对模拟生活污水整体净化能力２．５．１㊀灰色关联度分析㊂０７㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀安徽农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２４年图３㊀挺水植物对氨氮的去除效果Ｆｉｇ．３㊀Ｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｅｃｔｏｆｅｍｅｒｇｅｎｔｐｌａｎｔｓｏｎａｍｍｏｎｉａｎｉｔｒｏｇｅｎ图４㊀挺水植物对化学需氧量的去除效果Ｆｉｇ．４㊀Ｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｅｃｔｏｆｅｍｅｒｇｅｎｔｐｌａｎｔｓｏｎｃｈｅｍｉｃａｌｏｘｙｇｅｎｄｅｍａｎｄ２．５．１．１㊀确定参考数列和比较数列㊂对挺水植物样品进行分析时，首先将供试的１７种挺水植物看成一个灰色系统，每一种挺水植物去除率为该系统中的一个因素，分析挺水植物去除率在灰色系统中每种去除率间的联系程度即关联度㊂人为构建一个挺水植物去除率参考品种Ｘ０，将参考品种的不同去除率作为参考数列，每种品种的去除率为比较数列Ｘｉ，计算出各挺水植物的不同指标的去除率与参考品种相应指标之间的关联度，即可评价每种水生植物综合去除能力的高低㊂该研究参考品种Ｘ０取所有样品活性含量中的最大值㊂若参考数列为Ｘ０（ｋ），比较数列为Ｘｉ（ｋ），参考数列的计算公式为：Ｘ０（ｋ）＝ｍａｘｉＸｉ（ｋ）㊀ｎ＝２０，ｋ＝１，２，，５（３）２．５．１．２㊀数据的无量纲化处理㊂各种不同挺水植物不同指标的去除率的测定值相差较大，不易比较，须进行标准化处理㊂采用极小化处理［１６］方法，即用各样本测定值除以参考数列，得到各项数值都在０１的新数列，见表２㊂均值化计算公式：Ｘｉ（ｋ）＝Ｘｉ（ｋ）／Ｘ０（ｋ）㊀ｉ＝１，２，，ｎ；ｋ＝１，２，，５（４）２．５．２㊀计算灰色关联系数㊂第一步：先计算标准绝对差，即最大和最小样本差：ｍｉｎｉｍｉｎｋ＝｜Ｘ０（ｋ）－Ｘｉ（ｋ）｜（５）ｍａｘｉｍａｘｋ＝｜Ｘ０（ｋ）－Ｘｉ（ｋ）｜（６）第二步：计算各样本数据与参考数列的关系系数：ξｉ（ｋ）＝ｍｉｎｉｍｉｎｋ｜Ｘ０（ｋ）－Ｘｉ（ｋ）｜＋ρ㊃ｍａｘｉｍａｘｋ｜Ｘ０（ｋ）－Ｘｉ（ｋ）｜｜Ｘ０（ｋ）－Ｘｉ（ｋ）｜＋ρ㊃ｍａｘｉｍａｘｋ｜Ｘ０（ｋ）－Ｘｉ（ｋ）｜（７）式中：ρ为分辨系数，一般取０．５，ξｉ（ｋ）为比较列Ｘｉ的第ｋ个元素与参考数列Ｘ０的第ｋ个元素之间的关联系数㊂计算结果见表３㊂表２㊀数据无量纲化处理Ｔａｂｌｅ２㊀Ｄａｔａｄｉｍｅｎｓｉｏｎｌｅｓｓｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ样本Ｓａｍｐｌｅ植物Ｐｌａｎｔ总氮去除率Ｔｏｔａｌｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅ总磷去除率Ｔｏｔａｌｐｈｏ⁃ｓｐｈｏｒｕｓｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅ氨氮去除率ＡｍｍｏｎｉａｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅＣＯＤ去除率ＣＯＤｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅＸ０１．００１．００１．００１．００Ｘ１千屈菜０．５１０．８８０．５５０．７８Ｘ２香蒲０．７６０．９１０．６６０．８６Ｘ３水生美人蕉０．８４０．８８０．８８０．８７Ｘ４灯芯草０．６２０．８８０．９８０．９５Ｘ５菰０．６３０．８００．４４０．３３Ｘ６海寿花０．７５０．７３０．９９０．９５Ｘ７旱伞草０．７５０．９７１．０００．９３Ｘ８花叶芦竹０．６１０．９５０．９００．８２Ｘ９黄菖蒲０．５５０．９００．６５０．５０Ｘ１０水葱０．６５０．９５０．９１０．８７Ｘ１１水芹０．７６０．８６０．８９０．６８Ｘ１２溪荪０．７４０．６００．９８０．９８Ｘ１３再力花０．６００．７８０．９２０．９５Ｘ１４泽泻０．７６０．８１０．７１０．７５Ｘ１５纸莎草０．７５０．８２０．７８０．７９Ｘ１６紫芋０．７１０．９９０．８７１．００Ｘ１７慈姑０．７５０．８８０．８２０．７７表３㊀各样本去除率与参考数列的关系系数Ｔａｂｌｅ３㊀Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｓａｍｐｌｅｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅａｎｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｅｑｕｅｎｃｅ样本Ｓａｍｐｌｅ植物Ｐｌａｎｔ总氮去除率Ｔｏｔａｌｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅ总磷去除率Ｔｏｔａｌｐｈｏ⁃ｓｐｈｏｒｕｓｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅ氨氮去除率ＡｍｍｏｎｉａｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅＣＯＤ去除率ＣＯＤｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅＸ１千屈菜０．３５０．６２０．３８０．６０Ｘ２香蒲０．５２０．７００．４５０．７０Ｘ３水生美人蕉０．６３０．６２０．７００．７３Ｘ４灯芯草０．４１０．６２０．９３０．８６Ｘ５菰０．４２０．５００．３３０．３３Ｘ６海寿花０．５２０．４２０．９６０．８８Ｘ７旱伞草０．５２０．８７０．９９０．８２Ｘ８花叶芦竹０．４１０．８００．７３０．６５Ｘ９黄菖蒲０．３７０．６６０．４４０．４０Ｘ１０水葱０．４３０．８００．７５０．７３Ｘ１１水芹０．５２０．５８０．７２０．５２Ｘ１２溪荪０．５１０．３３０．９３０．９５Ｘ１３再力花０．４００．４８０．７７０．８６Ｘ１４泽泻０．５２０．５２０．４９０．５７Ｘ１５纸莎草０．５２０．５３０．５６０．６２Ｘ１６紫芋０．４８０．９５０．６８１．００Ｘ１７慈姑０．５１０．６２０．６００．５９２．５．３㊀计算灰色关联度㊂为避免信息过于分散及便于比较，将１７５２卷２期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀贺义昌等㊀基于灰色关联度分析挺水植物模拟生活污水的净化能力每种挺水植物的各项去除率指标与参考数列相对应的关联系数取算术平均值，即得到等权关联度（γｉ）㊂计算结果见表４㊂γｉ＝１ｎｎｋ＝１ξｉ（ｋ）（８）式中：ｎ为每种样本的活动去除率个数，该式中ｎ＝４㊂２．５．４㊀关联度排序及评价㊂计算出等权关联度后，将其排序，得到最终样本的排列次序，然后对其去除率进行分析评价㊂当γȡ０．７０００时，判定去除率优等；当０．６０００ɤγ＜０．７０００时，判定去除率良好；当０．５０００ɤγ＜０．６０００时，判定去除率中等；若γ＜０．５０００，则判定去除率较低（表４）㊂表４㊀各样本去除率与参考数列的关联度Ｔａｂｌｅ４㊀Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｓａｍｐｌｅｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅａｎｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｅｒｉｅｓ样本Ｓａｍｐｌｅ植物Ｐｌａｎｔ关联度Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ排名Ｒａｎｋｉｎｇ评价Ｅｖａｌｕａｔｅ样本Ｓａｍｐｌｅ植物Ｐｌａｎｔ关联度Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ排名Ｒａｎｋｉｎｇ评价ＥｖａｌｕａｔｅＸ１千屈菜０．４８８６１５较低Ｘ１０水葱０．６７９３５良好Ｘ２香蒲０．５９３６１０中等Ｘ１１水芹０．５８４９１１中等Ｘ３水生美人蕉０．６６７２７良好Ｘ１２溪荪０．６７８９６良好Ｘ４灯芯草０．７０４４３优等Ｘ１３再力花０．６２８９９良好Ｘ５菰０．３９６６１７较低Ｘ１４泽泻０．５２５５１４中等Ｘ６海寿花０．６９４８４良好Ｘ１５纸莎草０．５５５０１３中等Ｘ７旱伞草０．８００４１优等Ｘ１６紫芋０．７７６３２优等Ｘ８花叶芦竹０．６４８５８良好Ｘ１７慈姑０．５８１３１２中等Ｘ９黄菖蒲０．４６８１１６较低㊀㊀根据灰色关联度的分析原则，以培养２１ｄ为基准㊂理论上，参考挺水植物的品种是最优的，实际挺水植物样品与参考品种的关联度越大，其综合去除率越优㊂据此判定，１７个不同挺水植物综合去除率最优的是旱伞草㊂综合去除率优等的是紫芋和灯芯草；综合去除率良好的是海寿花㊁水葱㊁溪荪㊁水生美人蕉㊁花叶芦竹㊁再力花；综合去除率中等的是香蒲㊁水芹㊁慈姑㊁纸莎草㊁泽泻；综合去除率较低的是千屈菜㊁黄菖蒲㊁菰㊂３㊀小结运用灰色关联度分析法对１７种挺水植物在富营养化水体中进行了去除率的评价，与其他研究不同的是，该研究综合考虑了水质中的总氮㊁总磷㊁氨氮㊁化学需氧量以及ｐＨ共５个的综合因素，避免了以往评价体系中只考虑了其中的一种或者两种因素而忽略其他因素的弊端，旨在更加全面地分析挺水植物的净化水质的能力，经研究ｐＨ在试验过程中基本没有变化，后期试验没有考虑㊂根据不同挺水植物的净化水质能力，考虑到景观效果，筛选出９个具有良好的综合去除率的不同挺水植物：旱伞草㊁紫芋㊁灯芯草㊁海寿花㊁水葱㊁溪荪㊁水生美人蕉㊁花叶芦竹和再力花㊂筛选出的不同挺水植物可为小微湿地净化水质的研究提供思路㊂参考文献［１］丁海涛，黄文涛，邓呈逊，等．水生植物对富营养化水体的净化效果研究［Ｊ］．佳木斯大学学报（自然科学版），２０２０，３８（１）：１１２－１１６．［２］高丁梅，杨涓，虎春宇，等．宁夏４种水生植物对富营养化水体净化效果的研究［Ｊ］．农业科学研究，２０１２，３３（２）：６３－６５．［３］王焕，张志敏，梁浩亮，等．三种植物对富营养化水体净化效果的比较研究［Ｊ］．水产科技情报，２０１３，４０（５）：２５０－２５３．［４］ＢＡＴＴＹＬＣ，ＤＯＬＡＮＣ．Ｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｕｓｅｏｆｐｈｙｔｏｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｆｏｒｓｉｔｅｓｗｉｔｈｍｉｘｅｄｏｒｇａｎｉｃａｎｄｉｎｏｒｇａｎｉｃｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｃｒｉｔｉｃａｌｒｅｖｉｅｗｓｉｎｅｎｖｉｒｏｎ⁃ｍｅｎｔａｌｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１３，４３（３）：２１７－２５９．［５］李妙，龙岳林，刘雪松．水生植物对污水净化功能的研究进展［Ｊ］．山东林业科技，２００７，３７（５）：７８－８１．［６］丁玲．水体透明度模型及其在沉水植物恢复中的应用研究［Ｄ］．南京：河海大学，２００６．［７］苏瑞宝．ＡｔＡＧＴ１基因在水生植物芦苇和黄菖蒲中过表达探索［Ｄ］．天津：南开大学，２０１４．［８］刘敏，吴铁明，刘菡，等．３种水生植物的不同组合对富营养水体的净化效果研究［Ｊ］．中国农业科技导报，２０１９，２１（７）：１５５－１６０．［９］叶旭红，申秀英．水生植物对受污水体净化作用的研究进展［Ｊ］．海洋湖沼通报，２０１１（３）：１１１－１１６．［１０］ＳＨＥＬＥＦＯ，ＧＲＯＳＳＡ，ＲＡＣＨＭＩＬＥＶＩＴＣＨＳ．Ｒｏｌｅｏｆｐｌａｎｔｓｉｎａｃｏｎｓｔｒｕｃ⁃ｔｅｄｗｅｔｌａｎｄ：Ｃｕｒｒｅｎｔａｎｄｎｅｗｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓ［Ｊ］．Ｗａｔｅｒ，２０１３，５（２）：４０５－４１９．［１１］王敏，张晖，曾惠娴，等．水体富营养化成因㊃现状及修复技术研究进展［Ｊ］．安徽农业科学，２０２２，５０（６）：１－６，１１．［１２］刘波，王国祥，王风贺，等．不同曝气方式对城市重污染河道水体氮素迁移与转化的影响［Ｊ］．环境科学，２０１１，３２（１０）：２９７１－２９７８．［１３］倪蒙，储忝江，刘梅，等．水生植物种类及覆盖率水质净化效果研究［Ｊ］．水产科学，２０２３，４２（６）：１０６３－１０７１．［１４］杨贤鑫，易佳宇，刘旺香，等．１０种水生植物水质净化效果及生态设计应用研究［Ｊ］．现代园艺，２０１９（１９）：８－１０．［１５］罗海霞，涂卫国，杨华，等．５种水生植物的脱氮除磷效果比较［Ｊ］．山东化工，２０２２，５１（１８）：２００－２０２，２０５．［１６］李炳军，朱春阳，周杰．原始数据无量纲化处理对灰色关联序的影响［Ｊ］．河南农业大学学报，２００２，３６（２）：１９９－２０２．２７㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀安徽农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２４年。

灰色关联分析法在地下水水质评价中的应用

考序列可表示为：
Ｘ＝ｏ）Ｘ（） … ，ｏ）ｏＸ（，ｏ，１２… Ｘ（，ｎ而被比较数列记为，，， … ，，可用下式表 … 则
第二级最大差ａｉｘｎＩ（一ｉ）ｍＸ（）ａＸ（ｌｍ＝ｘ。）ａｔ
在总硬度超标的现象… 。总硬度是指水中钙盐和镁盐的
总量，包括暂时硬度和永久硬度。天然水中的钙盐和镁盐以重碳酸盐、硫酸盐、氯化物或硝酸盐而存在。在影响总硬度的众多因素中，找出其主要因素，对于水质管理决策具有重要意义。地下水水质系统
（）
当数列量纲不同时，需先用每一个数列的第一个数（）其它数作无量纲化处理 … １除。将各时刻的关联系数集中后求其平均值得下式：
ｆ１１
作者简介：韩旭：中国地质大学在读工程硕士，北京市水文地质工程地质大队工程师。
第一级最小差ｉｉｉＩ（一ｉ）（）（）ｎＸＸ（ｌ２指ｍ）ｏ
在绝对差１（）一）中按不同的Ｋｌ值挑选最小者，
］ｚｉｉ是 “ 遍Ｋ最小 ” ；￣［ｍ）Ｉ（ｎｌ跑选
可以看成是灰色系统，应用灰色关联分析可以定量的表征水质单项指标之间的关联程度。本次主要以钙离子、镁离子、重碳酸根、硫酸根、氯离子、硝酸根作
北京市地下水作为主要供水水源，区内地下水硬

灰色关联分析综合评价法在地表水环境评价中的应用

ＺＨＡｏＪｎｉａ
（ｈｎｏｕｏｉ，ＧａｇｏｇＨｄｇｐｉｌｆｃ，ｈｔ，ｕｇｏｇ５５４，ＣｉａＳａｔＳｂｆｃｕｄｎｙｒｒｈｃｆｅＳａｏＧａｄｎ，１０１ｈｎ）ｕｆｅｎｏａａＯｉｎｕｎ
ｔｅｑａｉｆｔｅｒｇｏａｗｔｒｅｖｏｍｅｔｎｔｉｐｐｒｅａｐｙｔｅｇａｓｏｉｔｎａａｙｉｍｔｏｏＣｆｅｇｈｕｌｙｏｅｉｎｌａｅｎｉｎｎ．Ｉｓａｅ，ｗｐｌｒｙａｓｃａｏｎｌｓｅｄｔｔｆｎ，ｔｈｒｈｈｉｓｈｉ
Ｋｅｒｓｙｗｏｄ：Ｇｒｙａｓｃ￣ｏｎｌｓ，ｗｔｒｑＵｖｌａｏ，ａｐｉａｏａｓｏｉｎａａｙｉｓａｅ￣ｔｅａｕｔｎｐｌｔｎｙｉｃｉ
０前言
目前地表水环境质量评价方法中，使用比较多的是
方便，但其评价结果不能直观地反映受评价水体具体污染因子对整体评价的贡献，也存在一定概念不清晰（污如染程度的轻重）信息不完全的问题。灰色关联分析是和
通过断面水质的多个水质浓度因子与水质标准的距离分析，终说明断面水质隶属于哪一级水。最应用灰色关联分析方法对水质监测样本值与不同水质标准接近度进行聚类判别，以对水质进行综合评价。可
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第ｌ卷第９期２２００６年９月
水利科技与经济
ＷａｅｏｓｒａｃｃｅｃｄＴｅｈｏｏｙａｄＥｃｎｍｙｔｒＣｎｅｖｎｙＳｉｎｅａｃｎｌｇｏｏｎｎ

基于中心点三角白化权函数的灰色评估法在地下水水质评价中的应用

基于中心点三角白化权函数的灰色评估法在地下水水质评价中的应用中心点三角白化权函数是一种常用的灰色评估方法，可以在地下水水质评价中发挥作用。

本文将从以下四个方面介绍基于中心点三角白化权函数的灰色评估法在地下水水质评价中的应用。

一、中心点三角白化权函数的原理中心点三角白化权函数是一种基于数据分析的方法，通过对观测数据进行白化分析，求出数据的发展规律和发展趋势。

该方法结合了灰色关联度和三角白化权函数的优点，能够提高模型的稳定性和可靠性。

1.数据分析和预测：通过对地下水水质数据进行分析和预测，可以了解地下水水质的变化趋势和演化规律。

同时，可以通过与实际监测数据的对比，来评估地下水水质是否超出了预设的标准。

2.灰色关联度分析：通过计算不同地下水监测点的灰色关联度，可以评估不同监测点之间水质的相关性和相互影响程度。

这有助于确定地下水水质分布的空间特征，有利于科学规划和管理地下水资源。

3.预警预测：基于中心点三角白化权函数的灰色评估法可以通过对历史数据的分析，得出地下水水质的发展趋势和变化规律。

这可以为地下水水质的预警预测提供依据，及时采取措施来保护地下水资源。

4.水质改善方案评估：通过对地下水水质数据进行白化分析，可以评估不同水质改善方案的可行性和效果。

这有助于制定科学合理的水质改善方案，提高地下水资源的利用效率和保护水平。

三、基于中心点三角白化权函数的灰色评估法的优势1.灵活性和可靠性：基于中心点三角白化权函数的灰色评估法可以根据实际情况调整模型参数，具有较高的灵活性和可靠性。

2.简单易用：该方法的计算过程相对简单，不需要过多的数据和复杂的计算步骤，适合在实际工程中应用。

3.数据要求低：相对于其他水质评价方法，中心点三角白化权函数的数据要求较低，可以充分利用有限的数据资源做出正确的评估和预测。

四、结论基于中心点三角白化权函数的灰色评估法在地下水水质评价中具有重要的应用价值。

它可以通过对地下水水质数据的分析和预测，为地下水资源的合理利用和保护提供科学的依据。

基于灰色模糊聚类分析的长江水质的综合评价

当指标为消弱型（小越好）越指标时，
Ａｏｊ
。
数据中ｐＨ值都在标准值（９范围内，６～）因此，文本
作者简介：军彩（９４一）女，士，师，焦１７，硕讲研究方向：糊数学。Ｅｍａｌｒｅｎｌ＠模－ｉｅｏ：ｆ
糊聚类分析的具体步骤如下：
长江水域水质污染程度的合理分类应是水资源保护
和治理的第一步。本文通过灰色模糊评价的方法，确定评价指标，确定合理的权重，从而对长江沿线ｌ７个水域的水质进行灰色模糊聚类。聚类评价的结果与实际的水质情况吻合，说明灰色模糊聚类方法对水质的评价是
一
（）理想分区确定１
设评价系统由ｍ项指标，ｎ个评价分区构成，第
ｉ个分区的ｍ项指标组成集合
Ａ
。
＝
（Ａ … ，ｉｉ，，，ＡＡ）＝ｌ２ … ，ｌ
则ｎ个评价区的原始指标构成矩阵为：
ＡＩＡｌｌ２Ａ２ＩＡ２２Ａ＝
水质的评价是可行的。以灰色模糊聚类分析法对水质进行评价是不需要建立评价的分级标准，以根据评价对象可
的实际情况进行最优聚类分析。
关键词：色模糊聚类分析；质；色关联系数；联度灰水灰关
（）７
为了便于各指标比较，要对原始指标值进行需

灰色关联分析法在淮河流域水环境质量综合评价中的应用

１２求关联系数数列。
２应用实例
２１监测结果及质量标准的处理．
根据中国环境监测网２００６年第ｌ５周的流域
水质自动监控周报，取淮河流域的水质数据（选见
表Ｉ】Ｏ高锰酸盐指数、Ｈ一个指标，ｔ中Ｄ、）ＮＮ３其中
周宾
（兰州理工大学石油化工学院，兰州摘要７０５）３００
文章通过对２００６年第１５周淮河流域的各主要断面水质监测数据进行分析，较为详细地介绍了将灰色关联分析灰色关联分析淮河流域环境质量综合评价
法应用于淮河流域水环境质量综合评价中的过程，从而展示了灰色关联分析在环境评价和管理中的积极作用和重要意义。关键词
根据式（）１可求出Ｘ与ｘｋ的关联系数，ｉ）ｏ）（（即
毛（＝毛（Ｉ＝，，， … ，。ｉ）｛ｋｌ２３ … ）｝
１３计算各断面关联系数专（及与比较数列所对．ｉｋ）应的参考数列各关联度
一
决策、控制、优化为主体的技术体系。灰色系统理论是相对于“ 白色”“ 色 ” 、黑系统而言，主张从系统的它内部来研究系统，允许系统中存在灰色参数，并充分
收稿日：２０ — ６ｌ．修改稿收到日期：２０ — ７１期０７０－１０７０— ８
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广州环境科学
表１２００６年第１淮河流域断面水质监测数据５周ｍｇＬ／
２２卷３期
表４各断面监测值归一化后的结果

基于灰色关联方法的水质评价研究——以广东省西樵和太平场为例

张蕾，柏（河大，苏京１９２东水局广广５１）崔广１海学江南２ｏ；广省文，东州ｌ５．ｏ８．ｏ０
摘要以广东省西监测数据，考虑了水质评价标准的区间形式和调整的无量纲化方法— — “ 中心化 ” 方法，４ｔｆ用改进的灰色关联分析方法对广东省西樵和太平场监测断面水质进行评价。结果表明，．改进的方法比经典方法更具有区分性，具有更明确的物理意义，在评价水质时具有一定的合理性和可行性。关键词灰色关联分析；水质评价；东省广中图分类号Ｘ８４２文献标识码Ａ文章编号０１５７—６１（０９３６１２０）６—１０３—０８６２
ＳｕｙｏｈｖｌａｉｎｏａｅａｉｙｂｓｄＯｈａｌｔｎｌａｙｉＭｅｈｄｔｄｎｔｅＥａｕｔｆＷｔｒＱｕｌａｅｎｔｅＧｒｙＲｅａｉａｌｓｔｏｏｔｏＡｎｓＺＮＧＬｉｔａ（ｈｉＵｉｅｓｙａｊｇＪａｇｕ２０９）ＨＡｅｅｌＨｏａｎｖｒｉ．Ｎｎｉ，ｉｓ１０８ｔｎｎ
作灰色变量，质级别作为一个灰类，水考虑了水质分级界线的不确定性，以避免分级临界值附近的实测浓度值或综合可
污染指数的微小变化可能导致的评价结果级别归属的改变。
随着灰色系统理论的发展，色关联分析方法已广泛应灰用于水环境质量评价中。应用灰色关联分析，水质状态看把
表１２００８年广东省西樵和太平场水质监测数据

基于灰色关联度分析的矿井突水水源识别研究

０引言
神华神东保德煤矿位于山西省保德县黄河东
速恢复生产具有重要的现实意义。本文在分析矿井水文地质条件的基础上，对已有突水点取样分析，根
据水质分析结果采用灰色理论中的灰色关联度方法对矿井突水水源进行快速判别，其结果与实际情况
关键词：灰色关联度；突水水源；判定
中图分类号：ＴＤ７４
文献标识码：Ｂ
文章编号：１６７１— ７４９Ｘ（２０１３）０２— ００１５— ０２快速准确的判断出突水所属水源对矿井防治水及快
１灰色关联度分析及水样水质分析
１．１灰色关联度分析
灰色关联度分析法是灰色系统理论的重要组成部分，其基本原理是根据元素之间发展态势的相似程度来分析不同因素间的密切程度… ，其基本过程是将研究对象的比较序列和参考序列在同一评价指标下的差值作为基础数据，分析计算研究对象与其影响因素之间的关联关系，在矿井水源识别方面即
吻合度较高。
岸，目前开采８－１煤，开采标高９４０～５１０ｍ，受大地构造以及区域构造的控制作用，８－１煤中上部张性外生裂隙发育。
由于保德井田位于吕梁背斜西翼鄂尔多斯台地东部边缘的黄土梁峁丘陵区，该区属于具有独立补给、径流、排泄条件的天桥泉域，地下水的补给以大气降水入渗和地表水渗漏为主，同时各种类型地下

改进AHP法灰色关联和模糊综合评价在地下水质评价中的适用性

收稿日期: ２０１８￣１１￣２１基金项目: 国家自然基金项目(４１５７２２１６) ꎻ 省校共建项目( ＳＸＧＪＱＹ２０１７￣６) ꎻ 吉林省地勘基金(２０１４￣１３ꎻ ２０１８￣１１ꎻ ２０１８￣１３) ꎻ 中国地调局沈
阳地质调查中心项目(１２１２０１００７０００１５００１２) ꎻ 吉林省自然科学青年基金(２０１６０５２０Ｈ８ＪＨ) ꎻ 油页岩原位开采冷冻墙技术对地下水环境影响实验研究作者简介: 柴蕴栩(１９９６—) ꎬ 男ꎬ 硕士研究生ꎬ 研究方向为水环境与水生态ꎮ Ｅ－ｍａｉ: ２８２３６９５８＠ｑｑ�� ｃｏｍ
ＣＨＡＩＹｕｎｘｕ１ꎬ２ꎬ３ ꎬ ＸＩＡＯＣｈａｎｇｌａｉ１ꎬ２ꎬ３ ꎬ ＬＩＡＮＧＸｉｕｊｕａｎ１ꎬ２ꎬ３ ꎬ ＬＡＮＧＨｏｎｇｌｅｉ１ ꎬ ＺＨＡＮＧＸｕｎ４
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基于灰色模式识别模型的洪湖水质评价初探

第２６卷第５期
２００９年５月
长江
科
学院院
报
Ｖｏ．６Ｎｏ５１２．Ｍａｖ２００９
ＪｕｎｌｆｎｔｖｒｃｅｔｉＲｓａｃｎｔｕｅｏｒａｏｇｚＲｉｉｉｃｅｅｒｈＩｓｉｔＹａｅｅＳｎｆｔ
２水质评价灰色模式识别模型
（）１设有待分级评价的／２个水质监测样本，每个样本有项污染指标监测值Ｘ，根据国家规定的ｍ项指标评价等级数ｃ和水质标准浓度值Ｓ得到水质，
监｝浓度矩阵（）国家水质标准浓度矩阵（）贝０１和２。
文献标识码：Ａ中图分类号：ｌ７２Ｓ５．
洪湖是沿湖１多人的分散式饮用水源和近５万１０ｍ农田的农业灌溉水源，是洪湖市的重２００ｈ２也要水产养殖基地。洪湖水质的优劣直接关系到周边地区经济发展和人民生活水平的提高，因此，洪湖对水体进行监测和评价就显得尤为重要。水环境系统是一个多因素耦合的复杂系统，由于各因素间的关系错综复杂，定了系统的不确定决性。从信息论角度看，处理系统不确定性问题的将灰色系统理论应用于水质评价是一个新的发展方向。文献［－２提出了水环境质量灰色关联度评价１］方法，但用灰色关联度确定水质级别存在以下不足：
量标准ＧＢ８８３３ —— ２０》ｏ２。