對(duì)幾種水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的認(rèn)識(shí)

王星星

摘 要：水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的價(jià)值評(píng)估必須基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)，工作人員通過水質(zhì)評(píng)價(jià)方法、水環(huán)境質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)等條件來評(píng)價(jià)水環(huán)境質(zhì)量。闡述了模糊評(píng)價(jià)法、污染指數(shù)評(píng)價(jià)法、單因子評(píng)價(jià)法三種水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。水體本身有很多不確定性，所以各種指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)來確定它所包含的污染水平也有一定的模糊性，因此模糊理論在水質(zhì)量評(píng)價(jià)中被采用。污染指數(shù)評(píng)價(jià)法首先對(duì)水體監(jiān)測(cè)指標(biāo)得出監(jiān)測(cè)成果，將對(duì)水體實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之比作為分指數(shù)，該指數(shù)可以作為水體污染程度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，也可以評(píng)價(jià)一條河流不同時(shí)間或不同河流的水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，污染指數(shù)評(píng)價(jià)法可以對(duì)水體進(jìn)行定量描述，可以反映出該水體的污染物性質(zhì)及受到污染的程度。

關(guān)鍵詞：水環(huán)境 污染物 質(zhì)量評(píng)價(jià) 方法

中圖分類號(hào)：X82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）07（c）-0093-02

Abstract：Water quality monitoring data of the evaluation must be based on the mathematical statistics，the staff through the water quality evaluation method，the water environment quality conditions such as the classification standard to evaluate water environment quality.Expounds the fuzzy evaluation method， the pollution index evaluation method，single factor evaluation method， three kinds of water environmental quality assessment method. Water itself has a lot of uncertainty， so all kinds of indexes and standards to determine if it contains the pollution level also has a certain ambiguity，so the fuzzy theory is used in water quality evaluation. Pollution index evaluation method of water monitoring indexes monitoring results first，will have on the water， the ratio of the actual monitoring data and evaluation standards as a partial，the index can be used as a water body pollution degree evaluation standard， the river can also evaluate different time or different river water quality evaluation standard， pollution index evaluation method to quantitatively describe the water，can reflect the nature of pollutants and the extent of the pollution of water.

Key Words：Water environment；Contaminants；Quality evaluation；Method

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，水污染已經(jīng)嚴(yán)重威脅人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)也成為環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)中的重要組成部分。水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的價(jià)值評(píng)估必須基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)，工作人員通過水質(zhì)評(píng)價(jià)方法、水環(huán)境質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)等條件來評(píng)價(jià)水環(huán)境質(zhì)量，水質(zhì)評(píng)價(jià)是區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量的定量描述通過一定的數(shù)學(xué)方法和手段，找出區(qū)域水質(zhì)變化趨勢(shì)，為水資源開發(fā)、利用和保護(hù)提供數(shù)據(jù)支撐。目前，主要有三類方法對(duì)水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，分別是模糊評(píng)價(jià)法、污染指數(shù)評(píng)價(jià)法、單因子評(píng)價(jià)法。

1 模糊評(píng)價(jià)法

水體本身有很多不確定性，所以各種指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)來確定它所包含的污染水平也有一定的模糊性，因此模糊理論在水質(zhì)量評(píng)價(jià)中被采用。模糊評(píng)價(jià)方法是基于模糊理論的隸屬度理論將定性評(píng)價(jià)化為定量評(píng)估的一種方法，就是用模糊評(píng)判數(shù)學(xué)理論對(duì)水體進(jìn)行水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)的方法。因?yàn)槟：u(píng)價(jià)方法反映了水環(huán)境客觀存在的模糊性和不確定性，因此它有一定的合理性，具體方法是加權(quán)各污染物超標(biāo)數(shù)值，但最有毒的污染物濃度并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的比例關(guān)系，所以線性加權(quán)平均獲得的最終結(jié)果容易失真、失效或跳躍現(xiàn)象，從而產(chǎn)生不符合實(shí)際情況的現(xiàn)象，該評(píng)價(jià)方法可操作性差、過程麻煩，每個(gè)評(píng)估權(quán)重和合理配置方法是該方法需要重點(diǎn)研究的。經(jīng)過科技的不斷發(fā)展和研究，目前模糊評(píng)價(jià)法主要采用：①模糊綜合評(píng)價(jià)法；②模糊模式識(shí)別法；③模糊聚類法。其基本過程是：首先監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的評(píng)價(jià)因素對(duì)各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的隸屬度集，然后加入矩陣，最后每個(gè)評(píng)價(jià)因素的權(quán)重集和隸屬度矩陣相乘，獲得一套綜合評(píng)價(jià)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的隸屬度矩陣，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，隸屬程度大的為水質(zhì)類別，通過這些結(jié)果可以反映出總體水質(zhì)的模糊程度。

1.1 建立單因子矩陣

模糊矩陣R表示各個(gè)評(píng)價(jià)因子和每個(gè)水平水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系，隸屬程度（rij）表示檢測(cè)值為X的污染單位所對(duì)應(yīng)的每個(gè)水平水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)境質(zhì)量類別用（i）表示，（n）表示水體質(zhì)量的級(jí)別，i=1，2，3，...，n； m 表示水體評(píng)價(jià)因子數(shù)，j=1，2，3，...，m。見表1。

==，=

1.2 權(quán)重矩陣計(jì)算方法

每類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)權(quán)重矩陣的計(jì)算方法A = { a1，a2，…，am} 。見表2。

1.3 建立水質(zhì)評(píng)價(jià)模型

設(shè)置步驟為：①依據(jù)相應(yīng)指標(biāo)的要求劃分出五個(gè)級(jí)別，②按下列公式計(jì)算出各因素相應(yīng)的級(jí)別。綜合指數(shù)見表3。公式為：B =A×R

2 污染指數(shù)評(píng)價(jià)法

污染指數(shù)評(píng)價(jià)法首先對(duì)水體監(jiān)測(cè)指標(biāo)得出監(jiān)測(cè)成果，將對(duì)水體實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之比作為分指數(shù)，該指數(shù)可以作為水體污染程度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，也可以評(píng)價(jià)一條河流不同時(shí)間或不同河流的水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，污染指數(shù)評(píng)價(jià)法可以對(duì)水體進(jìn)行定量描述，可以反映出該水體的污染物性質(zhì)及受到污染的程度。對(duì)分指數(shù)的處理方法有很多種，目前主要采用加權(quán)平均指數(shù)法、算術(shù)平均值指數(shù)法、累加污染指數(shù)法、最大值指數(shù)法。

2.1 加權(quán)平均指數(shù)法

該方法的原理是各污染物對(duì)水環(huán)境的影響有大有小，人為地加入加權(quán)值Wi而得出的污染指數(shù)。

公式如下：

這種方法考慮不同污染物對(duì)水質(zhì)的影響不同，人為的給予它們不同的權(quán)重，這種想法是非常合理的，但我們很難獲得準(zhǔn)確的權(quán)重信息，當(dāng)水體含有嚴(yán)重超重的污染物時(shí)，這種方法會(huì)掩蓋污染的嚴(yán)重性。

2.2 算術(shù)平均值指數(shù)法

算術(shù)平均值指數(shù)法是指各個(gè)因子的實(shí)際濃度除以評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)濃度（Ci/Coi）的計(jì)算結(jié)果，相加之后除以總樣本個(gè)數(shù)。計(jì)算公式如下：

該方法不會(huì)受到監(jiān)測(cè)項(xiàng)目多或者少的影響，因?yàn)橛?jì)算結(jié)果是算術(shù)平均值，但該方法可能會(huì)反映不出高濃度、高污染的有害物質(zhì)。

2.3 累加污染指數(shù)法

累加污染指數(shù)法是將污染物濃度除以評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)濃度（Ci/Coi），計(jì)算出污染物的分指數(shù)，然后相加求和，計(jì)算出污染指數(shù)。計(jì)算公式如下：

這種方法就是簡(jiǎn)單的求和評(píng)價(jià)，可以反映出各種污染物對(duì)水體的總體影響，但結(jié)果會(huì)受到監(jiān)測(cè)項(xiàng)目數(shù)量的影響，實(shí)用性不高。

2.4 最大值指數(shù)法

最大值指數(shù)（內(nèi)梅羅水質(zhì)指數(shù)）是指在計(jì)算過程中將最大分指數(shù)項(xiàng)加入其中，公式如下：

通過公式可以看出，這種方法可以計(jì)算出某污染物出現(xiàn)最大濃度對(duì)水體的總體影響，但結(jié)果也有可能受到某一個(gè)最大值影響，從而不能客觀的反映出水體的污染程度。

3 單因子評(píng)價(jià)法

該方法是將污染物濃度與該污染物的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)濃度作比較，從而確定污染水體的水質(zhì)鑒定級(jí)別。通常我們會(huì)將監(jiān)測(cè)結(jié)果與《國家地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）進(jìn)行比較，通過比較可以看出水質(zhì)的污染程度，并從該結(jié)果中選擇污染最嚴(yán)重的水體作為總體狀況。

4 結(jié)語

當(dāng)今時(shí)代科技發(fā)展突飛猛進(jìn)，各個(gè)學(xué)科相互交叉，以上評(píng)價(jià)方法也會(huì)隨著時(shí)代的發(fā)展不斷得到完善、創(chuàng)新。在水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)工作當(dāng)中，我們要充分了解各個(gè)方法的優(yōu)劣，多比較、多分析，爭(zhēng)取采用最為合理可靠的評(píng)價(jià)方法，最終得到最為客觀準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)成果。

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