时间序列分析在黄河水质污染预测中的应用

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论文对1997~2006年连续10年黄河水质变化进行了评价。结果表明:黄河干流的水质基本符合国家《农田灌溉水质标准》(GB 5082),黄河支流的水质基本不符合国家《农田灌溉水质标准》(GB 5082),超标项目主要为氨氮、挥发酚、高锰酸盐指数、生化需氧量、亚硝酸盐、重金属类等;若考虑总大肠杆菌影响,黄河流域大约有20%水质是超V类水,不适合农业灌溉。 论文通过对1997~2006年连续10年黄河水质变化趋势的分析,采用时间序列分析方法分别对2007年黄河上游宁夏银川站、中游郑州花园口站和下游山东利津站水质污染指标pH值、氨氮、化学需氧量、氯化物、溶解氧和生化需氧量变化趋势进行了预测,结果表明如下: 1.2007年,黄河上游宁夏银川水文站水质pH变化在标准允许的限量范围水平(6~9之间);氨氮的浓度基本处于Ⅲ类水质以上,甚至达到劣五类水平,水体极度富营养化;如果以化学需氧量浓度评价,2007年黄河银川段水质基本保持在Ⅲ类或IV类水质的水平上;若以氯化物浓度评价,2007年黄河银川段水质有一半年份水质不适合农田灌溉;如果以生化需氧量作为水质判断标准,2007年银川水文站水质基本处于劣V类水质水平,根据《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005),有9个月水质不适合农田灌溉。 2.2007年,黄河中游郑州花园口水文站水质pH变化在标准允许的限量范围水平(6~9之间);2007年初氨氮浓度达到预测的峰值,上半年水质基本处于V类水平,而下半年基本处于II和Ⅲ类水平;如果以化学需氧量为衡量指标,水质始终处于I或II类水平;若以氯化物浓度为衡量指标,水质全部满足《农田灌溉水质标准》(GB 5084);2007年花园口水文站溶解氧含量基本处于I、II类水质的水平,在冬季水中溶解氧含量较高,而到夏季,水中溶解氧含量降低,但一直保持在II类水质的水平上;如果以生化需氧量作为水质判断标准,水质处于II至IV类水平,能够满足农田灌溉水质要求。 3.2007年,黄河下游山东利津段水质在年初氨氮的浓度达到预测的峰值,水质为V类水平,之后氨氮浓度逐渐下降,在4月份后达到I、II类水质的水平;如果以化学需氧量为衡量指标,水质始终为I类水质的标准;氯化物的浓度使得水质保持在II类水质的水平上;2007年初,利津水文站溶解氧含量在I、Ⅱ类水质的水平;生化需氧量预测结果具有很强的波动性,一年中大约有5个月份的水质为Ⅱ、Ⅲ类,其余月份的水质较差。
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