對幾種水環境質量評價方法的認識

王星星

摘 要：水質監測數據的價值評估必須基于數理統計，工作人員通過水質評價方法、水環境質量分級標準等條件來評價水環境質量。闡述了模糊評價法、污染指數評價法、單因子評價法三種水環境質量評價方法。水體本身有很多不確定性，所以各種指標和標準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量評價中被采用。污染指數評價法首先對水體監測指標得出監測成果，將對水體實際監測數據與評價標準之比作為分指數，該指數可以作為水體污染程度評價標準，也可以評價一條河流不同時間或不同河流的水質評價標準，污染指數評價法可以對水體進行定量描述，可以反映出該水體的污染物性質及受到污染的程度。

關鍵詞：水環境 污染物 質量評價 方法

中圖分類號：X82 文獻標識碼：A 文章編號：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

隨著時代的不斷發展，水污染已經嚴重威脅人類社會的可持續發展，水環境質量評價也成為環境質量評價中的重要組成部分。水質監測數據的價值評估必須基于數理統計，工作人員通過水質評價方法、水環境質量分級標準等條件來評價水環境質量，水質評價是區域水環境質量的定量描述通過一定的數學方法和手段，找出區域水質變化趨勢，為水資源開發、利用和保護提供數據支撐。目前，主要有三類方法對水環境質量進行評價，分別是模糊評價法、污染指數評價法、單因子評價法。

1 模糊評價法

水體本身有很多不確定性，所以各種指標和標準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量評價中被采用。模糊評價方法是基于模糊理論的隸屬度理論將定性評價化為定量評估的一種方法，就是用模糊評判數學理論對水體進行水質綜合評價的方法。因為模糊評價方法反映了水環境客觀存在的模糊性和不確定性，因此它有一定的合理性，具體方法是加權各污染物超標數值，但最有毒的污染物濃度并不是一個簡單的比例關系，所以線性加權平均獲得的最終結果容易失真、失效或跳躍現象，從而產生不符合實際情況的現象，該評價方法可操作性差、過程麻煩，每個評估權重和合理配置方法是該方法需要重點研究的。經過科技的不斷發展和研究，目前模糊評價法主要采用：①模糊綜合評價法；②模糊模式識別法；③模糊聚類法。其基本過程是：首先監測數據建立相應的評價因素對各級標準的隸屬度集，然后加入矩陣，最后每個評價因素的權重集和隸屬度矩陣相乘，獲得一套綜合評價水質標準的隸屬度矩陣，根據評價結果，隸屬程度大的為水質類別，通過這些結果可以反映出總體水質的模糊程度。

1.1 建立單因子矩陣

模糊矩陣R表示各個評價因子和每個水平水質評價標準之間的關系，隸屬程度（rij）表示檢測值為X的污染單位所對應的每個水平水質評價標準，環境質量類別用（i）表示，（n）表示水體質量的級別，i=1，2，3，...，n； m 表示水體評價因子數，j=1，2，3，...，m。見表1。

==，=

1.2 權重矩陣計算方法

每類監測數據權重矩陣的計算方法A = { a1，a2，…，am} 。見表2。

1.3 建立水質評價模型

設置步驟為：①依據相應指標的要求劃分出五個級別，②按下列公式計算出各因素相應的級別。綜合指數見表3。公式為：B =A×R

2 污染指數評價法

污染指數評價法首先對水體監測指標得出監測成果，將對水體實際監測數據與評價標準之比作為分指數，該指數可以作為水體污染程度評價標準，也可以評價一條河流不同時間或不同河流的水質評價標準，污染指數評價法可以對水體進行定量描述，可以反映出該水體的污染物性質及受到污染的程度。對分指數的處理方法有很多種，目前主要采用加權平均指數法、算術平均值指數法、累加污染指數法、最大值指數法。

2.1 加權平均指數法

該方法的原理是各污染物對水環境的影響有大有小，人為地加入加權值Wi而得出的污染指數。

公式如下：

這種方法考慮不同污染物對水質的影響不同，人為的給予它們不同的權重，這種想法是非常合理的，但我們很難獲得準確的權重信息，當水體含有嚴重超重的污染物時，這種方法會掩蓋污染的嚴重性。

2.2 算術平均值指數法

算術平均值指數法是指各個因子的實際濃度除以評價標準濃度（Ci/Coi）的計算結果，相加之后除以總樣本個數。計算公式如下：

該方法不會受到監測項目多或者少的影響，因為計算結果是算術平均值，但該方法可能會反映不出高濃度、高污染的有害物質。

2.3 累加污染指數法

累加污染指數法是將污染物濃度除以評價標準濃度（Ci/Coi），計算出污染物的分指數，然后相加求和，計算出污染指數。計算公式如下：

這種方法就是簡單的求和評價，可以反映出各種污染物對水體的總體影響，但結果會受到監測項目數量的影響，實用性不高。

2.4 最大值指數法

最大值指數（內梅羅水質指數）是指在計算過程中將最大分指數項加入其中，公式如下：

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

3 單因子評價法

該方法是將污染物濃度與該污染物的評價標準濃度作比較，從而確定污染水體的水質鑒定級別。通常我們會將監測結果與《國家地面水環境質量標準》（GB3838-2002）進行比較，通過比較可以看出水質的污染程度，并從該結果中選擇污染最嚴重的水體作為總體狀況。

4 結語

當今時代科技發展突飛猛進，各個學科相互交叉，以上評價方法也會隨著時代的發展不斷得到完善、創新。在水環境質量評價工作當中，我們要充分了解各個方法的優劣，多比較、多分析，爭取采用最為合理可靠的評價方法，最終得到最為客觀準確的監測成果。

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