滇池水质时间序列变化趋势识别及特征分析

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1、第34卷第3期环境科学学报Vol．34，No．32014年3月ActaScientiaeCircumstantiaeMar．，2014DOI:10．13671/j．hjkxxb．2014．0129梁中耀，刘永，盛虎，等．2014．滇池水质时间序列变化趋势识别及特征分析［J］．环境科学学报，34(3):754-762LiangZY，LiuY，ShengH，etal．2014．IdentificationofwaterqualitytrendsinLakeDianchiusinganintegrate

2、dSTLandＲSIapproach［J］．ActaScientiaeCircumstantiae，34(3):754-762滇池水质时间序列变化趋势识别及特征分析11，*11122梁中耀，刘永，盛虎，杨永辉，郭怀成，赵磊，贺彬1．北京大学环境科学与工程学院，水沙科学教育部重点实验室，北京1008712．云南高原湖泊流域污染过程与管理重点实验室，昆明650034收稿日期:2013-06-12修回日期:2013-07-30录用日期:2013-08-21摘要:应用STL(Seasonal-TrendD

3、ecompositionusingLOESS)方法对1998—2010年滇池外海8个监测站点、10个水质指标的时间序列数据进行递归迭代，分解出低频率的趋势项、高频率的周期项及随机残差项．在此基础上计算稳态变化指数(ＲSI)，对水质趋势的时、空变化特征进行识别和判定．结果表明，在分析的13年间，滇池外海8个监测站点各指标变化趋势总体一致;BOD5总体呈下降趋势，高锰酸盐指数(CODMn)总体趋势显著上升，说明有机物可生化性下降;富营养化状态加剧，总氮(TN)总体趋势上升，并逐渐成为藻类的限制性营养盐

4、，总磷(TP)浓度为劣V类，氨氮在氮元素形态中的主导地位正逐渐降低．研究结果表明，“十二五”期间滇池应重点控制氮磷、兼顾有机物污染．关键词:时间序列;水质;趋势分解;滇池;稳态变化指数文章编号:0253-2468(2014)03-754-09中图分类号:X171文献标识码:AIdentificationofwaterqualitytrendsinLakeDianchiusinganintegratedSTLandＲSIapproach11，*11122LIANGZhongyao，LIUYong，S

5、HENGHu，YANGYonghui，GUOHuaicheng，ZHAOLei，HEBin1．CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering，KeyLaboratoryofWaterandSedimentSciences(MOE)，PekingUniversity，Beijing1008712．YunnanKeyLaboratoryofPollutionProcessandManagementofPlateauLake-Watershed，Kunming65

6、0034Ｒeceived12June2013;receivedinrevisedform30July2013;accepted21August2013Abstract:AnintegratedSeasonal-TrendDecompositionusingLOESS(STL)andＲegimeShiftIndex(ＲSI)approachwasemployedtoidentifythewaterqualitytrendsinLakeDianchi．Thedataof10waterqualityva

7、riablesduring1998—2010ateightmonitoringstationsinLakeDianchiwereanalyzed．ThetrendcomponentswerefilteredusingtheSTL，andthecharacteristicsofeachtrendcomponentwereanalyzedusingtheＲSImethod．Themodelresultsshowedthat(a)thewaterqualityatallmonitoringstation

8、sdemonstratedsimilartrendsduring1998—2010;(b)BiochemicalOxygenDemand(BOD5)showedadecreasingtrendwhilePermanganateIndex(CODMn)concentrationsshowedasignificantlyincreasingtrend，suggestingthattheorganicmatterinLakeDianchibecamelessbio－degradabled