地表水質評價方法綜述

葉猛 胡邦紅 王東東

摘 要 本文針對幾種常見的河流水質評價方法進行了比較：單因子評價法、綜合污染指數法、綜合水質標識指數法、水質指數評價法、模糊綜合評價法。

關鍵詞 地表水 評價方法 比較

中圖分類號：X824 文獻標識碼：A

A Review on Evaluation Methods of Surface Water

YE Meng， HU Banghong， WANG Dongdong

（Guizhou Normal University， Guiyang， Guizhou 550001）

Abstract This article reviewed the comparison of several common evaluation methods of surface water. Single factor index assessment method， comprehensive pollution index assessment method， comprehensive water quality indicator index assessment method， water quality index assessment method and fuzzy comprehensive evaluation method.

Key words surface water； evaluation methods； comparison

目前我國提出的地表水環境評價方法已達幾十種。這些評價方法基本可以分為兩類，定性評價及定量評價。定性評價是對水質類型的評價，定量評價是水質綜合指數的評價比較。本文將介紹在我國河流水環境評價中常用的幾種方法：

1 水環境評價方法

1.1 單因子評價法

《地表水環境質量標準》（GB3838—2002）規定 ：“地表水環境質量評價應根據應實現的水域功能類別，選取相應類別標準 ，進行單因子評價 ，評價結果應說明水質達標情況 ，超標的應說明超標項目和超標倍數”。①單因子評價方法是把實測的水質各參數值與國家標準相比較，從而判定水質類別，進而選擇最低的水質類別作為最終的評價結果。通過此方法能比較簡明的得到水質結果與標準之間的關系。單因子評價指數是最簡單的環境質量指數，②該指數能反映某參數相對于標準參數值的污染程度，公式為：

= （1）

式中：為單因子評價指數；為第種評價因子在環境中的觀測值 ；為第種評價因子的評價標準值.單因子評價指數的值越大就表示該參數在水環境中的污染程度越重，反之越輕。

1.2 綜合污染指數法

此方法是對各評價指標的相對污染指數進行統計，得出代表水體污染程度的數值 ，該方法用以確定污染程度和主要污染物，并對水質變化趨勢進行判斷。③這種評價方法假設參評的水質各因子對于水質的影響大小是一樣的，然后將參評的各因子的參數算術平均值作為最終的評價結果，從而對河流水質進行分級，計算公式為：

= = 1 =

為河流水質綜合污染指數，為參與評價的評價因子的污染指數，為參與評價的評價因子的數目，為污染物的實測的數值，為污染物的標準數值。

1.3 綜合水質標識指數評價法

這種評價方法是以單因子水質標識指數為基礎，永富營養化指標和一組有機污染指標來評價水質情況。此指數的結構為： = ...

式中：為河流水質類型；的含義綜合水質在水質類型范圍的具體級別；的含義低于河流水環境功能目標指數的參評各因子指標的個數；的含義是河流水環境功能區類別與綜合水質類別的比較結果。

1.4 水質指數評價法

水質指數評價法是綜合考慮了以上河流水環境評價方法，是水環境評價方法的一大進步。該方法能對河流水質進行定性及定量的評價，并能明確指出水環境首要污染因子。其結構為： = .（）

式中：為水質類型；為該類型的具體水質級別；為首要污染因子。其計算公式為：

.= max（.DO，.NH3-N，.DO...）

式中：.DO，.NH3-N，.DO等分別為PH、氨氮、溶解氧等和其他參評的單因子指數；指取參評的單因子指數最大值。

水質指數評價法延續了國家標準規定的水質類別評價方法，使評價結果與歷史數據具備連續可比性，同時采用了定量的表示方法，可以比較相同類別水體的水質優劣，評價結果直觀明了，精確度高，信息量較豐富。④

1.5 模糊綜合評價法

模糊綜合評價法是一種數學的評價方法，通過數學方法把水體污染物的實測值與各因子指標建立起隸屬矩陣。然后將各因子的權重與隸屬矩陣相乘得到的模糊積，獲得一個能夠表明水體水質對各級標準的隸屬程度的評判集，從而判斷水質標準。⑤模糊綜合評價法很好的考慮了水體中不確定的因素，能較好的解決模糊的，難以量化的問題，適合非確定問題的解決。但是在計算評判集時采用線性加權平均法，通常使結果出現失真、失效、均化、跳躍等現象，使得評判結果不準確，因此在應用該方法進行水質綜合評價還需要進一步解決權重合理分配和可比性問題。⑥

2 方法比較與思考

單因子評價方法是比較簡單的水質評價方法，選取水體中污染最重的因子與標準相比較能比較快速的評價水體的等級，但是這種單因子評價方法一票否決的形式往往不能較綜合的反應水體的具體情況，不僅對于自身水體狀況沒有一個定量的評判，不同水體之間也沒有很強的可比性。綜合污染指數法能夠反映河流的水質情況和參與評價的各參數與評價標準之間的對應關系，但是這種方法不能直接確定水質的等級。綜合水質指標評價法可以對河流水體水質進行定性及定量的評價，另外對于同類水體之間及劣Ⅴ類水是否黑臭也可進行評價。水質指數評價方法相對于單因子評價方法能更全面的評價水質情況，也可比較相同類別水體的優劣，評價結果簡單明了。模糊綜合評價法能很好的解決非確定性的問題，但是計算稍復雜，有一定誤差。通過以上河流評價方法的比較發現各種評價方法各有優劣。現階段關于河流水質評價的方法眾多，如何取舍要針對具體的要求。但基本應該做到，在準確判斷水質類別的基礎上，對水質類別相同的水體要能夠進行優劣比較。⑦

注釋

① 國家環保總局，國家質量監督總局.GB3838-2002地表水環境質量標準[S].

② 徐建平.WPI指數在地表水環境質量評價中的運用[J].中國環境監測，2001（1）：36-40.

③ 彭文啟，張祥偉.現代水環境質量評價理論和方法[M].北京：化學工業出版社，2005.

④ 陸衛軍，張濤.幾種河流水質評價方法的比較分析[J].環境科學與管理，2009（6）：174-176.

⑤ Liu Xiaobin，Li Guofeng，Liu Zhanguang，et a1.Water pollution characteristics and assessment of lower reaches in Haihe River Basin[J].Procedia Environmental Sciences，2010.2：199-206.

⑥ 薛巧英.水環境質量評價方法的比較分析[J].環境保護科學，2004.30（4）：64-67.

⑦ 蔣火華，梁德華，吳貞麗.河流水環境質量綜合評價方法比較研究[J].干旱環境監測，14（3）：139-141.