淡水生态系统在人为活动的干扰下日益退化，为了评估淡水生态系统（如湖泊、水库）的水质下降等人类面临的问题，近年来寻求有效的水质评价方法成为科研工作者及环境监测部门开展的主要工作之一。丹江口水库是南水北调中线工程的水源地，因此，丹江口水库的水质对于受水区社会经济发展以及居民的用水安全至关重要。
系统生态学学科组谭香副研究员在张全发研究员的支持下，从2007年至2010年，对丹江口水库的主要污染源如营养盐、重金属及微量元素等13个水质指标进行了为期三年的监测，并基于多级关联理论对水库的水质进行了综合评价。取得的主要研究结果为：水库主要污染物是总氮（Total nitrogen）、铅（Pb）和砷（As），平均浓度分别达到4.6 mg/L、210.4 µg/L 和14.1 µg/L。总氮、氨氮（NH4+-N）、铬（Cr）和铅在3年的研究时期内有明显上升趋势。分别利用13个单因子评价水库的各采样点，其结果是变动的，介于I 到V 级不等。而基于灰关联数学理论，对丹江口水库的水质进行了综合评价。本研究证明了这种基于灰色理论（多级管理理论）的综合评价方法能够有效的评价水质，并能使公众更简单明了快速的了解目标水库的水质状况。
以上研究获得国家自然科学基金（nos.31130010, 31200354,31100347）、国家科技支撑计划（2012BAC06B03）的共同资助。相关研究成果发表在国际知名杂志Journal of Environmental Informatics上。
丹江口采样点设置
2007年-2010年总氮（TN）的变化趋势
