地表水质评价方法综述

叶猛 胡邦红 王东东

摘 要 本文针对几种常见的河流水质评价方法进行了比较：单因子评价法、综合污染指数法、综合水质标识指数法、水质指数评价法、模糊综合评价法。

关键词 地表水 评价方法 比较

中图分类号：X824 文献标识码：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

目前我国提出的地表水环境评价方法已达几十种。这些评价方法基本可以分为两类，定性评价及定量评价。定性评价是对水质类型的评价，定量评价是水质综合指数的评价比较。本文将介绍在我国河流水环境评价中常用的几种方法：

1 水环境评价方法

1.1 单因子评价法

《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）规定 ：“地表水环境质量评价应根据应实现的水域功能类别，选取相应类别标准 ，进行单因子评价 ，评价结果应说明水质达标情况 ，超标的应说明超标项目和超标倍数”。①单因子评价方法是把实测的水质各参数值与国家标准相比较，从而判定水质类别，进而选择最低的水质类别作为最终的评价结果。通过此方法能比较简明的得到水质结果与标准之间的关系。单因子评价指数是最简单的环境质量指数，②该指数能反映某参数相对于标准参数值的污染程度，公式为：

= （1）

式中：为单因子评价指数；为第种评价因子在环境中的观测值 ；为第种评价因子的评价标准值.单因子评价指数的值越大就表示该参数在水环境中的污染程度越重，反之越轻。

1.2 综合污染指数法

此方法是对各评价指标的相对污染指数进行统计，得出代表水体污染程度的数值 ，该方法用以确定污染程度和主要污染物，并对水质变化趋势进行判断。③这种评价方法假设参评的水质各因子对于水质的影响大小是一样的，然后将参评的各因子的参数算术平均值作为最终的评价结果，从而对河流水质进行分级，计算公式为：

= = 1 =

为河流水质综合污染指数，为参与评价的评价因子的污染指数，为参与评价的评价因子的数目，为污染物的实测的数值，为污染物的标准数值。

1.3 综合水质标识指数评价法

这种评价方法是以单因子水质标识指数为基础，永富营养化指标和一组有机污染指标来评价水质情况。此指数的结构为： = ...

式中：为河流水质类型；的含义综合水质在水质类型范围的具体级别；的含义低于河流水环境功能目标指数的参评各因子指标的个数；的含义是河流水环境功能区类别与综合水质类别的比较结果。

1.4 水质指数评价法

水质指数评价法是综合考虑了以上河流水环境评价方法，是水环境评价方法的一大进步。该方法能对河流水质进行定性及定量的评价，并能明确指出水环境首要污染因子。其结构为： = .（）

式中：为水质类型；为该类型的具体水质级别；为首要污染因子。其计算公式为：

.= max（.DO，.NH3-N，.DO...）

式中：.DO，.NH3-N，.DO等分别为PH、氨氮、溶解氧等和其他参评的单因子指数；指取参评的单因子指数最大值。

水质指数评价法延续了国家标准规定的水质类别评价方法，使评价结果与历史数据具备连续可比性，同时采用了定量的表示方法，可以比较相同类别水体的水质优劣，评价结果直观明了，精确度高，信息量较丰富。④

1.5 模糊综合评价法

模糊综合评价法是一种数学的评价方法，通过数学方法把水体污染物的实测值与各因子指标建立起隶属矩阵。然后将各因子的权重与隶属矩阵相乘得到的模糊积，获得一个能够表明水体水质对各级标准的隶属程度的评判集，从而判断水质标准。⑤模糊综合评价法很好的考虑了水体中不确定的因素，能较好的解决模糊的，难以量化的问题，适合非确定问题的解决。但是在计算评判集时采用线性加权平均法，通常使结果出现失真、失效、均化、跳跃等现象，使得评判结果不准确，因此在应用该方法进行水质综合评价还需要进一步解决权重合理分配和可比性问题。⑥

2 方法比较与思考

单因子评价方法是比较简单的水质评价方法，选取水体中污染最重的因子与标准相比较能比较快速的评价水体的等级，但是这种单因子评价方法一票否决的形式往往不能较综合的反应水体的具体情况，不仅对于自身水体状况没有一个定量的评判，不同水体之间也没有很强的可比性。综合污染指数法能够反映河流的水质情况和参与评价的各参数与评价标准之间的对应关系，但是这种方法不能直接确定水质的等级。综合水质指标评价法可以对河流水体水质进行定性及定量的评价，另外对于同类水体之间及劣Ⅴ类水是否黑臭也可进行评价。水质指数评价方法相对于单因子评价方法能更全面的评价水质情况，也可比较相同类别水体的优劣，评价结果简单明了。模糊综合评价法能很好的解决非确定性的问题，但是计算稍复杂，有一定误差。通过以上河流评价方法的比较发现各种评价方法各有优劣。现阶段关于河流水质评价的方法众多，如何取舍要针对具体的要求。但基本应该做到，在准确判断水质类别的基础上，对水质类别相同的水体要能够进行优劣比较。⑦

注释

① 国家环保总局，国家质量监督总局.GB3838-2002地表水环境质量标准[S].

② 徐建平.WPI指数在地表水环境质量评价中的运用[J].中国環境监测，2001（1）：36-40.

③ 彭文启，张祥伟.现代水环境质量评价理论和方法[M].北京：化学工业出版社，2005.

④ 陆卫军，张涛.几种河流水质评价方法的比较分析[J].环境科学与管理，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.水环境质量评价方法的比较分析[J].环境保护科学，2004.30（4）：64-67.

⑦ 蒋火华，梁德华，吴贞丽.河流水环境质量综合评价方法比较研究[J].干旱环境监测，14（3）：139-141.