基于模糊综合评判法的衡水湖水环境评价

程凤林，马英芝，申红莲，张利民

(衡水学院 a. 数学与计算机科学学院；b. 图书馆，河北 衡水 053000)

衡水湖位于衡水市境内，是一个同时拥有草甸、沼泽、滩涂、水域、林地等多种生态系统的天然湿地，在保护水生态环境、维护华北平原内陆淡水湿地生态系统的典型性、稀有性以及重要生态功能等方面具有非常重要的意义.针对衡水湖这一较大型的水环境的综合评价中涉及大量的复杂现象和多种复杂因素的相互作用，存在大量的模糊现象和模糊概念，而模糊综合评判在水环境评价中具有可靠性，可以确定出主要的水质污染物，从而为制定合理的措施提供依据，因此本文选择使用模糊综合评判法对衡水湖水环境进行评价.

1 衡水湖水环境的模糊综合评判

1.1 建立评价因子及评价集

根据表1测得的数据选择溶解氧、氨氮、总磷、总氮、高锰酸钾5项指标作为评价因子，评价因子集为U ={x1,x2…x5}=｛溶解氧，氨氮，总磷，总氮，高锰酸钾｝.表1为衡水湖2003年7个水质监测采样点5项指标的水质检测实测值.

依照《地表水环境质量标准》把评价结果分为5个等级.表2为标准级别指标，评价集为V={I , II, I II, I V,V}.

表1 2003年衡水湖洼内观测点水质观测结果 mg/L

表2 标准级别指标

1.2 建立模糊关系矩阵

构建模糊关系矩阵，对照《2003年衡水湖洼内观测点水质观测结果》和《地表水环境质量标准》根据隶属度函数构建7个测试点的模糊关系矩阵[1-3].各测点的模糊关系矩阵分别为：

1.3 计算权向量

根据模糊综合评判法确定评价因素的模糊权向量，并进行归一化处理，结果见表3.

表3 评价因子权重值归一化结果

2 衡水湖水质模糊综合评价

将得到的模糊矩阵R和权重集W代入到模糊评判模型中进行计算，通过计算可以得到模糊综合评判集.各测点的模糊综合评判结果见表4.

3 结语

目前，评价水环境的方法有很多种，但是每一种评价方法都存在着各自的优点和缺点.由于影响水环境的因素较多，同时又存在着大量的模糊现象，本文采取了模糊综合评判法来评价衡水湖水环境.首先选取7个测点，测出这7个测点我们选取的5项评价因子指标值，用国家《地表水环境质量标准》作为参照，根据模糊综合评判法的计算结果可以确定这7个测点的污染级别.衡水湖水环境适用的标准类别为Ⅲ类，通过表4可以看出，测点3和测点5都属于国家标准Ⅰ类，测点6属于国家标准Ⅱ类，测点1属于国家标准Ⅲ类，根据水域功能类别的划分可知测点 1、3、5、6符合标准要求.但是测点2、4、7都属于Ⅴ类不符合衡水湖适用标准，应该对这些测点的水域加强管理，对污染物加强处理，进一步改善水质环境.

表4 各监测点模糊综合评判结果

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