综合污染指数法在环境影响后评价中的应用

王志伟，安 慧，耿春香，孙晓军

(中国石油大学(华东)化学工程学院，山东 青岛 266580)

根据《建设项目环境影响后评价的管理办法》(试行)的规定，后评价过程需要对区域环境变化进行评价。主要包括建设项目周围区域环境敏感目标变化、污染源或者其他影响源变化、环境质量现状和变化趋势分析等。环境质量变化趋势分析主要是用于说明建设项目的建设对当地环境的影响，通常是通过对比说明项目建设后当地环境质量发生的变化。环境质量涉及多种指标要素以及监测时间段的选取等因素，如何能够清楚地说明环境质量的变化趋势值得深入探讨。水环境保护是目前世界范围内面对的重大问题，中国水环境安全形势也日益严峻[1]，水环境质量评价方法主要有单因子评价法、综合污染指数法、物元分析法、灰色系统评价法、水污染指数法、模糊综合评判法、综合水质标志指数法等[2]。李名升等[3]对单因子评价法、内梅罗综合指数法等7种评价方法进行实例研究，认为单因子评价法和综合水质标识指数法是两种优选方法；高桂青等[4]采用单因子和综合水质标识指数评价法，对南昌市瑶湖水环境质量进行评价，得出了各水域采样点污染因子按污染严重程度的排列顺序；赵颖等[5]以河南河流断面为研究对象，通过单因子评价法和算术均值评价方法，具体说明了水环境质量评价方法的步骤和适用性。上述方法对水环境评价方法研究有贡献，但如何简单、快速、有效地说明水质变化趋势，是在环境影响后评价中需要面对和解决的问题。本文选取某环境影响后评价项目中的地表水数据为例，综合上述各评价方法，选取了常用的两种水质评价方法探讨环境质量的变化趋势。

1 方法介绍

环境影响评价中的水质评价通常采用单因子指数法。单因子首先要确定该水体的评价标准，将各参数浓度与评价标准相比，根据比值是否大于1来评价该水体是否达到了相应的水质标准，并判断评价指标的水质类别，以最差的水质类别作为水质综合评价的结果[6]。单因子指数评价是将每个水质因子单独进行评价，对照相应的标准值计算各水质因子的单因子指数，利用统计方法计算达标率、超标率、最大超标倍数或最大占标率等参数。单因子指评价能客观反应评价水体的水环境质量状况，可清晰地判断出评价水体的主要污染因子、主要污染区域和主要污染时段[7]。

《环境影响评价技术导则 地表水环境》(HJ/T2.3-2018)指出监测断面或点位水环境质量现状评价可采用水质指数法评价，也可参照国家或地方政府相关部门制定的水环境质量评价技术规范等进行评价。相关规范指出，可采用水质类别评价方法，水质综合评价方法等。水质综合污染指数法是用各种污染物的相对污染指数进行数学上的归纳和统计，得出一个较简单的代表水体污染程度的数值。常用的有幂指数法、加权平均法、向量模法和算术平均法。这里介绍算术平均法。其表达式为：

式中：p——水质综合污染指数

pi——某污染物的分指数

ci——评价因子的实测浓度值

si——评价因子的评价标准值

n——评价指标的项目数

根据水质综合指数来判别水体污染程度是相对的，即对应其水体功能要求评价其污染程度。

当p<0.2时为清洁，表明水质多数项目未检出，个别检出也在标准内；0.2≤p<0.4为尚清洁，表明检出值均在标准内，个别接近标准；0.4≤p<0.7为轻污染，表明个别项目检出值超过标准；0.7≤p<1为中污染，有两次检出值超过标准；1≤p<2为重污染，表明相当一部分项目超过标准；p>2为严重污染，表明相当一部分检出值超过标准数倍或几十倍。

2 实例应用

某企业于2010年投产，后评价过程收集了该企业投产前至现在的废水纳污河流控制断面的例行监测数据。该纳污河流执行《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的Ⅲ类水质标准，2009-2013年监测了溶解氧、化学需氧量、生化需氧量、氨氮、总氮、六价铬等9项指标，2014-2017年监测项目减少了总氮。按Ⅲ类水质标准对控制断面计算单因子指数及综合污染指数，计算结果见表1。

表1 控制断面单因子指数及综合污染指数计算结果

表1列出了各年份各项目的单因子指数，并以此为基础，统计出了综合污染指数和超标因子个数、单因子指数总和及平均值，并按评定方法分别给出了评定结果。结果显示，2009-2013年单因子指数法评定的水质均为劣Ⅴ类水质，不能反应水质发生的具体变化；综合污染指数所评定的水质由严重污染向重污染转化，从综合污染指数的数值来看，这种逐渐减小的趋势也很明显，超标因子的情况也说明了水质渐好的变化趋势；2014-2017年单因子指数法评定的水质为Ⅲ-Ⅳ-Ⅳ-Ⅴ，水质有逐渐恶化的趋势；综合污染指数法评定的结果为轻污染-轻污染-中污染-中污染，变化趋势也是逐渐恶化，但出现恶化的转折点有所区别，单因子指数为2015年，综合评价为2016年，若从综合污染指数的数值来看，水质出现持续恶化趋势，超标因子的统计结果也说明了这种恶化趋势。

之所以出现评判结果不一致的现象，是因为单因子指数法是通过最高的参数来确定水质，以一个最差指标来代表水质情况，得到的结果往往较为悲观[6]，不能全面反应水质的综合情况，当用来反应水质的变化时也较为片面，尤其当监测结果劣于Ⅴ类水体时，统统用劣Ⅴ类来表示，而不能再区分污染的程度；对于出现水质变化转折点不同的现象，是因为用综合污染指数界定水质污染的程度，是用数值分档的办法进行判定的，当数值处于两个档次的中间位置附近时，就可能出现不同的档次结果。为避免上述问题的出现，用综合污染指数进行判定，可以通过数值的连续变化反应水质的连续变化情况，从而可以说明水环境质量的变化趋势。但这种方法也有其局限性，监测因子数量较少则不适合做出综合评判，否则可能得出相反的结论；当评判期间出现监测因子减少时，则不能进行水质的评判，比如本例中的2009-2013年期间与2014-2017年间就不具有可比性。

对于本例项目于2010年投产，2011-2013年的综合污染指数较2009年呈现下降趋势，说明该项目的投产运行，没有对纳污河流造成不利影响。

3 结论与建议

本文针对环境影响评价中需要说明水质变化趋势的现实问题，通过实例应用，对比了单因子指数法和综合污染指数法在说明水质评价方面的作用，其评价结果反应的内容和侧重点有所不同。单因子指数法，计算简便，能对每个评价指标的污染程度做出判断，能与现行的水环境质量标准进行直观比较，对水环境污染的主要污染物做出明确评价，但不能综合比较两个不同水环境的质量状况。综合污染指数评价法，对单因子指数法进行了改进，它不能对每个评价指标污染程度做出判断，但可以通过综合污染指数比较相同水体不同时间段、不同水体水质变化，能对水治理的改善情况做出评判。评价结果发现应用综合污染指数法对地表水水质的变化趋势进行判断时较为合适，且在单因子指数法的基础上开展时较为简单，适合在环境影响后评价过程中开展应用。但在使用该方法时注意监测数据应该能够比较好地表征环境要素质量或条件，如监测点、采样时间、周期、频率等方面要具有时空的一致性[8]。在实际评价过程中，应根据研究目的，合理选择一种或多种评价方法进行综合评价，以期对水环境质量做全面准确的评价。

水环境质量评价方法众多，每种评价方法在评价内容和适用性上各有差异[9]，建议针对不同水体和不同的评价目的，出台相应的水环境质量评价技术规范，以便于更有针对性地开展评价工作。