大小根据超标多少确定，考虑了各项参数在总体污
染中的作用差异，而且最终结果不仅能够反映出水 体的水质级别，还能反映出该水体对应于各级水质
在同一营养状态下，指数值越高，其营养程度越 重。
2 评价方法
2.1 总成分分析营养度评价法
从众多的因子中选出与营养状态关系最密 切的因子。其中叶绿素chl（一般是指叶绿素a） 称为“基准因子”，它是首先必须选入的。 其次总氮TP因子对湖泊富营养化发展进程具 有显著性，这类因子可优先考虑，强迫进入 评价模型，这类因子称为“重要因子”。此 外，从剩下的因子中，用主成分分析法选择 出评价的“主要因子” 。
列夫勒（1968年）等人的杰出贡献，目前工人的原
因，主要是水体中N，P等营养元素增加，给水生生 物（主要是藻类）大量繁殖提供了丰富的物质基础，
导致浮游藻类（或大型水生植物）暴发性增殖而造
成多种用水障碍。
•
我国部分湖泊污染源主要来自湖外点源和非点
源排放及湖内底泥的释放。
1 背景介绍
• 在自然状态下，湖泊的这种演变过程是极为缓 慢的，往往需要几千年，甚至更长的时间才能完成。 但在人类活动的影响下，这种演化过程大大加快，
f. TLI(NO2-N)=10(7.77+1.649NO2-N)
计算结果用分营养度计算公式计算得，其中ln(chl)
的经验公式为：
ln(chl)=1.32ln(TP)-3.28
2.2 卡尔森营养状态指数(TSI)
2.2 卡尔森营养状态指数(TSI)
2.3 修正的营养状态指数
2.4 综合营养状态指数法
2.1 总成分分析营养度评价法
2.1 总成分分析营养度评价法
各参数的营养状态指数计算公式如下： a. TLI(chl)=10(2.5+1.086lnchl) b. TLI(TP)=10(9.436+1.624lnTP)
c. TLI(TN)=10(6.453+1.694TN)
d. TLI(CODMn)=10(0.109+2.661CODMn) e. TLI(BOD5)=10(2.118+2.579BOD5)
2.5 营养度指数法(AHP-PCA法)
2.5 营养度指数法(AHP-PCA法)
2.6 灰色系统理论法
灰色系统理论法考虑到环境是一个多因素、多层次 的复杂系统，将湖泊水体富营养化评价看作是一个灰色 局势决策问题。通过构造局势与局势矩阵、确定目标效 果测度、多目标决策、确定最优局势等一系列系统分析 计算，判断出湖泊的水体富营养化级别。 由于湖泊水质各项指标（称为目标 ）的监测数据 中含有灰元，分级标准中也含有灰元，因此湖泊水体富 营养化评价是一个灰色局势决策问题。各不同量纲事件 量级的指标用效果测度统一计量，根据综合效果测度确 定最优局势，由此即可判断湖泊水体富营养化级别。
民,2002)。近年来，考虑到湖泊富营养化评价所具有
的模糊性和灰色性，模糊数学和灰色系统理论方法 的应用引起了人们的关注。这些方法有：模糊数运
算法、模糊评价模型法、灰色聚类法、灰色局势决
策法、灰色层次决策法和模糊—灰色决策法等(冯玉
国,1996)。
1 背景介绍
湖泊（水库）营养状态分级：
营养状态指数 TLI（∑）＜30
30≤TLI（∑）≤50 TLI（∑）>50 50＜TLI（∑）≤60 60＜TLI（∑）≤70 TLI（∑）>70
水体营养状态等级 贫营养(Oligotropher)
中营养（Mesotropher） 富营养 (Eutropher) 轻度富营养(light eutropher) 中度富营养(Middle eutropher) 重度富营养(Hyper eutropher)
的前提下，对明显含有灰元的系统进行决策。而F-G
决策是对于一个决策集具有Fuzzy性的灰色系统，对
应不同目标，构造不同的隶属函数，使事件和对策
组成的局势集通过映射而获得效果测度。
2.8 模糊数学法
模糊数学法是采用隶属函数来描述水质的分界， 体现了实际界限的模糊性，避免了以往水质分级不 连续的弱点，使评价结果更接近客观实际。权重的
水平较高的富营养状态变化的一种现象(李茜，张建
辉，林兰钰，李名升和张殷俊,2011)。 • 自然界的湖泊随着自然环境条件的变迁，有其
自身发生、发展、衰老和消亡的必然过程，由湖泊
形成初始阶段的贫营养逐渐向富营养过渡，直至最
后消亡。
1 背景介绍
• 我国湖泊富营养化产生的原因： 通过近年来的研究，尤其是加拿大的沃伦维德 （1968年），日本的合田健（1970年）及奥地利的
富营养化引起的环境问题日益严重。因此有必要建
立一种科学、统一的评价方法，以便加强对湖泊的 管理，保护湖泊生态环境。营养状态
有关的一系列指标及指标间的相互关系，对湖泊的
营养状态做出准确的判断。
1 背景介绍
• 水体富营养化评价早期以综合评价法为主，但 在评价标准和评价指标的选择上很不完善，导致评 价结果无法真实反映富营养化水平(胡著邦和全为
的计算公式。
2.6 灰色系统理论法
2.6 灰色系统理论法
2.7 多目标的Fuzzy-Grey决策评价
F-G决策是对于一个对策集具有Fuzzy性的灰色 系统，对应不同目标，构造不同隶属函数，使事件 和对策组成的局势集通过映射而获得效果测度。应
用灰色概念，在各种可能的对策方案中，挑选出一
个效果最佳方案(李祚泳,邓新民,1990)。 灰色决策是指在事件、对策、目标和效果统一
水体富营养化评价方法比较分析
主讲人：王新富 PPT制作：张凌霄 课程：现代环境监测技术 2018/05/25
目录
1 背景介绍 2 评价方法 3 比较分析 4 实例分析
1 背景介绍
1 背景介绍
• 湖泊富营养化是指湖泊水体在自然因素和（或） 人类活动的影响下，大量营养盐输入湖泊水体，使 湖泊逐步由生产力水平较低的贫营养状态向生产力
2.6 灰色系统理论法
步骤： 1 确定事件集、对策集、目标集 将湖泊水体富营养化状况划分为5个等级构成对
策集；参加评价的5个污染参数构成目标集。
2 计算目标效果测度 对某污染指标k，每一局势Sij都有一个效果值，
效果值全体构成效果测度矩阵。基于非时间序列的
单点数据，采用不同的白化函数作为目标效果测度