模糊綜合評價法在規劃環評水質變化趨勢分析中的應用

康聰成

(福建華大環保工程有限公司，福建泉州 362021)

0 引言

水環境現狀調查、分析與評價是進行規劃環境影響識別的基礎，通過現狀調查與分析，可掌握與規劃相關的水環境問題.目前，對于規劃環評的水環境現狀主要是以規劃編制期間的水環境現狀調查分析為主，而對水質的變化趨勢的分析、評價較少.水質綜合評價方法通常采用單因子污染指數法、層次分析法、W值法和模糊綜合評價法等［1－4］，其中，模糊綜合評價具有結果合理、更接近客觀實際等優點，近年來在水質評價中得到較多應用.例如，火飛飚［5］應用模糊綜合評價法研究水質隨時間的動態變化趨勢，取得了較好的評價效果.本文結合某縣陶瓷產業園規劃的環評工作，采用模糊綜合評價法，對與規劃環評相關的河流城區段2007～2009年水質變化趨勢進行了綜合分析.

1 規劃工業區及相關的水環境基本情況

某縣的陶瓷產業一直以來都是當地經濟發展的支柱產業，其產品主要包括工藝陶瓷和日用陶瓷.當地政府為集約用地，合理發展陶瓷產業，規劃在城區內設立陶瓷產業園區.該陶瓷產業園區分為東、西兩個分區，東區尚未開發，西區以現有陶瓷產業集中群為基礎進行適當擴大開發.城區的污水經收集后匯入污水處理廠處理.一河流自西向東流經縣城，河道比降為6.5‰，多年平均年徑流量為11.72億m3，多年平均流量為37.2 m3/s.

2 水質模糊綜合評價模型建立

模糊綜合評價模型建立的思路為:首先構造等級模糊子集，再確定被評價事物的模糊指標量化(即確定隸屬度)，然后利用模糊變換原理對各指標進行綜合.具體步驟如下:

(1)建立評價對象的因子集.根據水環境污染的具體特點，本研究選取7個指標為評價因子建立因子集，即，

U={高錳酸鹽指數，BOD，氨氮，TP，氟化物，石油類，Cu}.

(2)建立評價集.評價集是與因子集中評價因子相對應的評價標準集合.根據《地表水環境質量標準》(GB3838－2002)，地表水水質標準分為5類水體，即，

(3)建立模糊關系矩陣.評價模型涉及7種水質參數、5級水質標準，將各單因素模糊評價集Ri的隸屬度為行組成單因素評價矩陣，構造為7×5階的模糊矩陣R.

(4)建立隸屬度函數.為簡化計算，本研究采用降半梯形分布來刻畫隸屬度rij.

(5)權重向量的計算.本研究采用“超標倍數法"來確定各指標權重，并對每個評價指標的超標比進行歸一化處理，計算出每個評價指標的相對權重，由此，得到相對權重集，

評價因子經過歸一化處理后的結果見表1.

表1 評價因子權重歸一化處理結果

(6)建立模糊評價矩陣.確定了模糊評價矩陣R和權重集W后，得到如下的模糊綜合評價模型，

根據最大隸屬度原則，取bj=max(b1，b2，b3，…，bm)為最終隸屬等級，水質模糊綜合評價結果見表2.

表2 水質模糊綜合評價結果

3 評價結果分析

3.1 污染特征

從表1數據可以看出，各評價指標中，BOD和氨氮對水質污染的貢獻相對較大，說明流經城區的河流水體主要受到生活污水污染.而氟化物、Cu等因子對河流的污染較小，表明當地陶瓷行業的廢水污染較小.

3.2 水質等級

從表2數據可知，當地水環境質量保護較好，2007～2009年流經城區的河流水質較好，其水質級別達到或優于Ⅲ類.

3.3 變化趨勢

從表1數據可以看出，2007～2009年間，評價因子的權重值(Ii)呈緩慢變小的趨勢.以氨氮的權重值變化趨勢為例(見圖1)，其數據表明，流經城區的河流水質趨向良好，雖然水體受到生活污水的污染，但近年來城區污水收集處理系統的加快建設使城區水環境污染得到有效控制，河流水體得到有效保護.表1數據也顯示，氟化物的權重值相對較小，且在2007～2009年間呈現相對較快變小的趨勢(見圖2)，此說明當地的陶瓷行業的發展未產生水環境污染問題.這主要有兩方面原因:其一，陶瓷行業中生產廢水產生量較小、水質簡單，大部分廢水經處理后直接回用，外排廢水較少;其二，陶瓷行業外排的廢水進入城區污水處理廠處理，避免了對水體的污染.

3.4 主要水環境問題和制約因素分析

從水質評價結果可以看出，當地的陶瓷產業未對水環境造成嚴重的污染，主要的水環境問題為流經城區河流受到城市生活污水的污染，也即城區污水收集處理系統建設進度與規劃的銜接成為規劃實施的水環境制約因素.

4 結論

對一段時間內水環境污染物的模糊綜合評價的權重值分析，可了解所研究析水環境中主要污染物的變化趨勢，可為規劃環評的水環境問題分析和規劃制約因素分析提供相關依據.采用模糊綜合評價法可以較好地反映水環境質量的狀況，本研究評價結果與實際狀況相符.本研究表明，模糊綜合評價結果可較好地分析出水環境主要污染物及污染特點，可為規劃環評中水環境保護措施的制定工作的提供科學根據.

［1］李彩霞，李彩亭，翟云波，等.湘江衡陽段水質污染現狀及對策分析［J］.環境保護科學，2007，33(12):31－34.

［2］董艷，陳琳，成和平，等.用層次分析法評價青白江區長流河水質現狀［J］.成都大學學報(自然科學版)，2010，29(4):290－292.

［3］孫素云.W值水質評價法在冊田水庫中的應用［J］.甘肅環境研究與檢測，2002，15(4):297－299.

［4］潘峰，付強，梁川.模糊綜合評價在水環境質量綜合評價中的應用［J］.環境工程，2002，20(2):58－61.

［5］火飛飚.模糊綜合評價在水質隨時間變化研究中的應用［J］.人民黃河，2007，29(11):56－57.