地质环境与巢湖富营养化控制机制研究
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摘要
针对巢湖富营养化控制基础性研究较为不足的实际情况，结合流域地质环境和水环境现状，从信息不确定性角度，对巢湖富营养化控制机制做了较为系统的研究，提出了一些新的计算模型和评价模式。
主要成果和结论如下：
1．基于河流水环境系统的模糊性和不精确性，构建了带三角模糊参数的入湖河流水质模拟模糊模型。
2．从多种不确定性共存或交叉存在的角度，建立了适用于巢湖等大型浅水湖泊环境容量计算的盲数模型。
3．以通用土壤流失方程USLE为蓝本，建立了适用于江淮流域的土壤侵蚀量计算盲数模型。
4．探讨了河口沉积物潜在生态风险问题，并以十五里河河口为例，运用未确知数学理论进行风险评价。
5．分别以信息熵模糊物元模型和多智能体盲数模型，对巢湖流域生态环境质量状况进行评价，并获得一致的评价结论，即目前巢湖流域生态环境质量仅处于一般状态。
6．对Fuzzy概率法进行改进，并将其用于巢湖水体富营养化评价。结果表明，2004年巢湖处于中营养化～中富营养化水平，且属于中富营养化的可能性最大，可能性达0．302(30．2％)。
7．提出了巢湖富营养化治理的对策、措施。
Considering the insufficient basic researches on the control of eutrophication in Chaohu Lake, a systematical study for the control mechanism of lake eutrophication was conducted from the viewpoint of uncertain information, and several novel computing models and assessment methodologies were provided in the thesis. Results and conclusions drawn in this thesis can be summarized as follows:
1. Based on the fuzziness, impreciseness and randomness of water environmental system, fuzzy arithmetic is utilized to simulate the fuzzy and imprecise relations in water quality modeling for rivers surrounding the Chaohu Lake.
2. From the concomitancy of randomness, fuzziness, grey property and unascertainment of water environmental system, blind number theory in unascertained mathematics was applied for the calculation of water environmental carrying capacity in shallow lakes. On these grounds, a novel model with blind parameters, suitable for large and shallow lakes, was established for water environmental carrying capacity.
3. A blind model for estimating the soil erosion and non-point source pollution loads of absorbed nitrogen and phosphorus was constructed by defining the parameters in traditional USLE model as blind numbers.
4. The potential ecological risk analysis for the sediments in the mouth of rivers surrounding the Chaohu Lake, was conducted using unascertained number theory in the thesis. As a case, we concretely studied the potential ecological risk in the estuary of Shiwuli River.
5. As for eco-environmental quality assessment of Chaohu Lake basin, two novel methodologies, namely information entropy fuzzy matter-element model and multiple-agent blind model, were utilized, and obtained the same ranks for the eco-environmental quality of Chaohu Lake basin.
6. After improving the present Fuzzy-probability model, we attempted to introduce the improved model to the assessment of lake eutrophication. According to the improved model, we drew such a conclusion that Chaohu Lake was in the states from mesotropher to middle eutropher in the year of 2004.
7. The ways and measures to control the eutrophication of Chaohu Lake were proposed in the end.
主要成果和结论如下：
1．基于河流水环境系统的模糊性和不精确性，构建了带三角模糊参数的入湖河流水质模拟模糊模型。
2．从多种不确定性共存或交叉存在的角度，建立了适用于巢湖等大型浅水湖泊环境容量计算的盲数模型。
3．以通用土壤流失方程USLE为蓝本，建立了适用于江淮流域的土壤侵蚀量计算盲数模型。
4．探讨了河口沉积物潜在生态风险问题，并以十五里河河口为例，运用未确知数学理论进行风险评价。
5．分别以信息熵模糊物元模型和多智能体盲数模型，对巢湖流域生态环境质量状况进行评价，并获得一致的评价结论，即目前巢湖流域生态环境质量仅处于一般状态。
6．对Fuzzy概率法进行改进，并将其用于巢湖水体富营养化评价。结果表明，2004年巢湖处于中营养化～中富营养化水平，且属于中富营养化的可能性最大，可能性达0．302(30．2％)。
7．提出了巢湖富营养化治理的对策、措施。
Considering the insufficient basic researches on the control of eutrophication in Chaohu Lake, a systematical study for the control mechanism of lake eutrophication was conducted from the viewpoint of uncertain information, and several novel computing models and assessment methodologies were provided in the thesis. Results and conclusions drawn in this thesis can be summarized as follows:
1. Based on the fuzziness, impreciseness and randomness of water environmental system, fuzzy arithmetic is utilized to simulate the fuzzy and imprecise relations in water quality modeling for rivers surrounding the Chaohu Lake.
2. From the concomitancy of randomness, fuzziness, grey property and unascertainment of water environmental system, blind number theory in unascertained mathematics was applied for the calculation of water environmental carrying capacity in shallow lakes. On these grounds, a novel model with blind parameters, suitable for large and shallow lakes, was established for water environmental carrying capacity.
3. A blind model for estimating the soil erosion and non-point source pollution loads of absorbed nitrogen and phosphorus was constructed by defining the parameters in traditional USLE model as blind numbers.
4. The potential ecological risk analysis for the sediments in the mouth of rivers surrounding the Chaohu Lake, was conducted using unascertained number theory in the thesis. As a case, we concretely studied the potential ecological risk in the estuary of Shiwuli River.
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6. After improving the present Fuzzy-probability model, we attempted to introduce the improved model to the assessment of lake eutrophication. According to the improved model, we drew such a conclusion that Chaohu Lake was in the states from mesotropher to middle eutropher in the year of 2004.
7. The ways and measures to control the eutrophication of Chaohu Lake were proposed in the end.
引文
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