对几种水环境质量评价方法的认识

王星星

摘 要：水质监测数据的价值评估必须基于数理统计，工作人员通过水质评价方法、水环境质量分级标准等条件来评价水环境质量。阐述了模糊评价法、污染指数评价法、单因子评价法三种水环境质量评价方法。水体本身有很多不确定性，所以各种指标和标准来确定它所包含的污染水平也有一定的模糊性，因此模糊理论在水质量评价中被采用。污染指数评价法首先对水体监测指标得出监测成果，将对水体实际监测数据与评价标准之比作为分指数，该指数可以作为水体污染程度评价标准，也可以评价一条河流不同时间或不同河流的水质评价标准，污染指数评价法可以对水体进行定量描述，可以反映出该水体的污染物性质及受到污染的程度。

关键词：水环境 污染物 质量评价 方法

中图分类号：X82 文献标识码：A 文章编号：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

随着时代的不断发展，水污染已经严重威胁人类社会的可持续发展，水环境质量评价也成为环境质量评价中的重要组成部分。水质监测数据的价值评估必须基于数理统计，工作人员通过水质评价方法、水环境质量分级标准等条件来评价水环境质量，水质评价是区域水环境质量的定量描述通过一定的数学方法和手段，找出区域水质变化趋势，为水资源开发、利用和保护提供数据支撑。目前，主要有三类方法对水环境质量进行评价，分别是模糊评价法、污染指数评价法、单因子评价法。

1 模糊评价法

水体本身有很多不确定性，所以各种指标和标准来确定它所包含的污染水平也有一定的模糊性，因此模糊理论在水质量评价中被采用。模糊评价方法是基于模糊理论的隶属度理论将定性评价化为定量评估的一种方法，就是用模糊评判数学理论对水体进行水质综合评价的方法。因为模糊评价方法反映了水环境客观存在的模糊性和不确定性，因此它有一定的合理性，具体方法是加权各污染物超标数值，但最有毒的污染物浓度并不是一个简单的比例关系，所以线性加权平均获得的最终结果容易失真、失效或跳跃现象，从而产生不符合实际情况的现象，该评价方法可操作性差、过程麻烦，每个评估权重和合理配置方法是该方法需要重点研究的。经过科技的不断发展和研究，目前模糊评价法主要采用：①模糊综合评价法；②模糊模式识别法；③模糊聚类法。其基本过程是：首先监测数据建立相应的评价因素对各级标准的隶属度集，然后加入矩阵，最后每个评价因素的权重集和隶属度矩阵相乘，获得一套综合评价水质标准的隶属度矩阵，根据评价结果，隶属程度大的为水质类别，通过这些结果可以反映出总体水质的模糊程度。

1.1 建立单因子矩阵

模糊矩阵R表示各个评价因子和每个水平水质评价标准之间的关系，隶属程度（rij）表示检测值为X的污染单位所对应的每个水平水质评价标准，环境质量类别用（i）表示，（n）表示水体质量的级别，i=1，2，3，...，n； m 表示水体评价因子数，j=1，2，3，...，m。见表1。

==，=

1.2 权重矩阵计算方法

每类监测数据权重矩阵的计算方法A = { a1，a2，…，am} 。见表2。

1.3 建立水质评价模型

设置步骤为：①依据相应指标的要求划分出五个级别，②按下列公式计算出各因素相应的级别。综合指数见表3。公式为：B =A×R

2 污染指数评价法

污染指数评价法首先对水体监测指标得出监测成果，将对水体实际监测数据与评价标准之比作为分指数，该指数可以作为水体污染程度评价标准，也可以评价一条河流不同时间或不同河流的水质评价标准，污染指数评价法可以对水体进行定量描述，可以反映出该水体的污染物性质及受到污染的程度。对分指数的处理方法有很多种，目前主要采用加权平均指数法、算术平均值指数法、累加污染指数法、最大值指数法。

2.1 加权平均指数法

该方法的原理是各污染物对水环境的影响有大有小，人为地加入加权值Wi而得出的污染指数。

公式如下：

这种方法考虑不同污染物对水质的影响不同，人为的给予它们不同的权重，这种想法是非常合理的，但我们很难获得准确的权重信息，当水体含有严重超重的污染物时，这种方法会掩盖污染的严重性。

2.2 算术平均值指数法

算术平均值指数法是指各个因子的实际浓度除以评价标准浓度（Ci/Coi）的计算结果，相加之后除以总样本个数。计算公式如下：

该方法不会受到监测项目多或者少的影响，因为计算结果是算术平均值，但该方法可能会反映不出高浓度、高污染的有害物质。

2.3 累加污染指数法

累加污染指数法是将污染物浓度除以评价标准浓度（Ci/Coi），计算出污染物的分指数，然后相加求和，计算出污染指数。计算公式如下：

这种方法就是简单的求和评价，可以反映出各种污染物对水体的总体影响，但结果会受到监测项目数量的影响，实用性不高。

2.4 最大值指数法

最大值指数（内梅罗水质指数）是指在计算过程中将最大分指数项加入其中，公式如下：

通过公式可以看出，这种方法可以计算出某污染物出现最大浓度对水体的总体影响，但结果也有可能受到某一个最大值影响，从而不能客观的反映出水体的污染程度。

3 单因子评价法

该方法是将污染物浓度与该污染物的评价标准浓度作比较，从而确定污染水体的水质鉴定级别。通常我们会将监测结果与《国家地面水环境质量标准》（GB3838-2002）进行比较，通过比较可以看出水质的污染程度，并从该结果中选择污染最严重的水体作为总体状况。

4 结语

当今时代科技发展突飞猛进，各个学科相互交叉，以上评价方法也会随着时代的发展不断得到完善、创新。在水环境质量评价工作当中，我们要充分了解各个方法的优劣，多比较、多分析，争取采用最为合理可靠的评价方法，最终得到最为客观准确的监测成果。

参考文献

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