不同評(píng)價(jià)方法對(duì)水庫水質(zhì)評(píng)價(jià)的適應(yīng)性

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1、不同評(píng)價(jià)方法對(duì)水庫水質(zhì)評(píng)價(jià)的適應(yīng)性　　摘要：目前水體水質(zhì)評(píng)價(jià)方法眾多，如何篩選合適方法對(duì)水質(zhì)狀況進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)，是環(huán)境保護(hù)中一項(xiàng)基礎(chǔ)性和重要性工作。以廣東省某水庫2008年-2013年水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用單因子評(píng)價(jià)法、綜合污染指數(shù)法、模糊綜合評(píng)判法和灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)水庫水質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，對(duì)比分析了這四種方法評(píng)估結(jié)果的合理性以及存在的缺陷。研究表明：（1）不同方法的評(píng)價(jià)結(jié)果存在較大差異?；疑P(guān)聯(lián)分析法評(píng)價(jià)的水質(zhì)狀況最好，模糊綜合評(píng)判法的評(píng)價(jià)結(jié)果與其他方法評(píng)估結(jié)果的一致性最高。（2）不同方法受權(quán)重的影響也存在較大差異?；疑P(guān)聯(lián)分析法受權(quán)重影響最小，而模糊綜合評(píng)判法受權(quán)重影響最大。（3）灰

2、色關(guān)聯(lián)分析法則適用于初級(jí)使用者；模糊綜合評(píng)判法適用于相關(guān)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)豐富的人群；單因子評(píng)估法適用于流域最嚴(yán)格水資源管理；綜合污染指數(shù)法僅能確定水體是否污染，但不能確定具體水質(zhì)級(jí)別，可以作為一種補(bǔ)充方法。（4）為準(zhǔn)確評(píng)估水體水質(zhì)級(jí)別，減少權(quán)重和方法對(duì)結(jié)果的影響，建議采用多種評(píng)估方法進(jìn)行綜合分析?！　￡P(guān)鍵詞：水質(zhì)評(píng)價(jià)；單因子評(píng)價(jià)法；綜合污染指數(shù)法；模糊綜合評(píng)判法；灰色關(guān)聯(lián)分析法；適用性分析；水庫　　中圖分類號(hào)：X703文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：16721683（2016）0601830712　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市化的快速發(fā)展，劇烈人類活動(dòng)的擾動(dòng)造成了河湖水環(huán)境惡化嚴(yán)重[1]。水環(huán)境綜合評(píng)價(jià)與

3、防治已成為我國流域管理中關(guān)鍵內(nèi)容之一，也是環(huán)境水文學(xué)研究的重點(diǎn)方向之一[25]。自20世紀(jì)80年代開始，我國將單因子評(píng)價(jià)法作為國家統(tǒng)一方法對(duì)主要河湖水系水質(zhì)狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià)。該方法使用簡(jiǎn)單，不確定性較小，但評(píng)價(jià)結(jié)果過于嚴(yán)厲，表現(xiàn)為過保護(hù)[6]。多指標(biāo)綜合評(píng)估法是目前水質(zhì)評(píng)價(jià)中最常用手段，如污染指數(shù)法[78]，模糊綜合評(píng)判法[910]，灰色系統(tǒng)評(píng)價(jià)法[1112]，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法[13]，水質(zhì)標(biāo)識(shí)法[1415]等。但綜合水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果的適用性和不確定性一直是探討的熱點(diǎn)問題。目前的研究主要是針對(duì)研究區(qū)實(shí)際情況，采用多種指標(biāo)和多種方法對(duì)水質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)估[1618]。楊磊磊等[19]利用樺甸市5個(gè)

4、監(jiān)測(cè)斷面數(shù)據(jù)分別采用傳統(tǒng)、改進(jìn)的內(nèi)梅羅污染指數(shù)法及模糊綜合法對(duì)水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了評(píng)估及其適用性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)內(nèi)梅羅指數(shù)法更適用于掌握水體被污染的程度、模糊綜合評(píng)判法更適用于評(píng)價(jià)水體功能及水質(zhì)類型。李名升等[20]利用190個(gè)國控?cái)嗝嫠|(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)單因子評(píng)價(jià)法、灰色關(guān)聯(lián)分析、模糊綜合評(píng)判等7種評(píng)價(jià)方法的適用性和局限性進(jìn)行實(shí)證研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)分級(jí)評(píng)分法和單因子評(píng)價(jià)法的結(jié)果差異較大、物元可拓法對(duì)權(quán)重變化較為敏感。因此，水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果受評(píng)價(jià)方法、賦權(quán)方法等多種因素的影響。如何分析不同評(píng)價(jià)方法的適應(yīng)性、篩選合適的方法仍需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)一步研究?！　”疚倪x取廣東省某水庫作為研究對(duì)象，分別利用四種常用的水

5、質(zhì)評(píng)價(jià)方法，即：?jiǎn)我蜃釉u(píng)價(jià)法、綜合污染指數(shù)法、模糊綜合評(píng)判法和灰色關(guān)聯(lián)分析法，對(duì)該水庫2008年-2013年月和季度等不同時(shí)間尺度水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，探討了不同評(píng)價(jià)方法和賦權(quán)方法對(duì)水質(zhì)結(jié)果的影響；最終得出四種方法優(yōu)缺點(diǎn)及其適用范圍。12　　1數(shù)據(jù)與方法　　1.1研究區(qū)概況和數(shù)據(jù)收集　　研究水庫為廣東省南部某城市重要的供水水庫。該市屬于亞熱帶海洋性氣候，年平均氣溫為224℃，多年平均降水量達(dá)1837mm。但由于降雨時(shí)空分布不均，暴雨集中；加之境內(nèi)河流水庫蓄水能力非常有限，使得該城市可利用的水資源量很少。水庫集水面積為64km2，總庫容為9950萬m3，正常蓄水位下水面面積約115km2，屬于

6、中型水庫，具有城市供水、調(diào)蓄和防洪三大功能。水庫的主要污染源為工業(yè)和生活污水，主要超標(biāo)指標(biāo)為總氮。根據(jù)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）地表水水域環(huán)境功能和保護(hù)目標(biāo)，該水庫是水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)，水質(zhì)目標(biāo)為Ⅲ類?！　⊙芯渴占怂畮鞄煨谋O(jiān)測(cè)斷面從2008年-2013年共6年169組水質(zhì)數(shù)據(jù)，除極少月份只有1組監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)外，其余月份都有2～3組監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括錳、總磷、硝酸鹽（以N計(jì)）、氨氮、鐵、總氮和高錳酸鹽指數(shù)。原始數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)描述見表1。本研究分別以月平均和季度平均觀測(cè)值為基礎(chǔ)，評(píng)估了研究水庫各月份和各季度水質(zhì)變化規(guī)律?！　?.2水質(zhì)評(píng)價(jià)方法　　[BT4]1.2.1單因子評(píng)

7、價(jià)法　　單因子評(píng)價(jià)法通過將各水質(zhì)指標(biāo)監(jiān)測(cè)結(jié)果與所測(cè)水域水功能保護(hù)目標(biāo)進(jìn)行比較，確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的水質(zhì)類別，最終以最差指標(biāo)對(duì)應(yīng)的水質(zhì)類別作為所評(píng)價(jià)水體的水質(zhì)類別。該方法是目前我國地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的水質(zhì)評(píng)價(jià)方法?！　BT4]1.2.2綜合污染指數(shù)法12　　綜合污染指數(shù)法根據(jù)計(jì)算方法的不同可以分為多種類型，常見的有代數(shù)疊加型綜合污染指數(shù)、加權(quán)平均型綜合污染指數(shù)、冪指數(shù)型綜合污染指數(shù)和向量模法綜合污染指數(shù)。本文采用的是加權(quán)平均型綜合污染指數(shù)，加權(quán)平均綜合污染