劉 勇，胡 爽

（1.重慶市榮昌縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站，重慶 402460；2.重慶市巴南區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，重慶 401320）

1 引言

花溪河是長(zhǎng)江干流在巴南區(qū)境內(nèi)主要次級(jí)河流之一，源起巴南區(qū)南彭鎮(zhèn)碑埡，天臺(tái)山北麓，流經(jīng)南湖、南彭鎮(zhèn)、界石鎮(zhèn)、南泉鎮(zhèn)，在李家沱匯入長(zhǎng)江。干流全長(zhǎng)63.63km，流域面積268.46km2。隨著工業(yè)發(fā)展和城鎮(zhèn)人口的增加，花溪河水質(zhì)受工業(yè)源、生活源、農(nóng)業(yè)源污染嚴(yán)重，污染事故時(shí)有發(fā)生，更嚴(yán)重地威脅了河流水質(zhì)，迫切需要建立合理的水質(zhì)評(píng)價(jià)模型對(duì)水質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并以此為據(jù)開展有針對(duì)性的次級(jí)河流綜合整治行動(dòng)。為此，筆者運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)方法對(duì)花溪河水質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)［1］，以期為治理花溪河流域水污染現(xiàn)狀提供理論依據(jù)。

2 模糊綜合評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型的建立

2.1 建立評(píng)價(jià)對(duì)象因子集及評(píng)價(jià)集

定義監(jiān)測(cè)斷面的水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)為評(píng)價(jià)因子，建立評(píng)價(jià)對(duì)象因素集合U＝｛u1，u2，…，un｝，其中u1，u2，…，un為參與評(píng)價(jià)的n個(gè)評(píng)價(jià)因子。

V＝｛V1，V2，…，Vm｝為U中評(píng)價(jià)因子相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)集合。根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838－2002）將地表水水質(zhì)分成了5類，則確定評(píng)價(jià)集為V＝｛Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ｝。

2.2 建立權(quán)重集A

對(duì)每個(gè)評(píng)價(jià)因子ui賦予1個(gè)相應(yīng)的權(quán)重ai（i＝1，2，…，n）構(gòu)成權(quán)重向量A。

ci——評(píng)價(jià)因子ui的監(jiān)測(cè)值；si——評(píng)價(jià)因子ui各類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值的均值。

對(duì)于監(jiān)測(cè)值越大，表明水質(zhì)越好的評(píng)價(jià)因子如DO，其權(quán)重值取倒數(shù)。

對(duì)評(píng)價(jià)因子權(quán)重集進(jìn)行歸一化處理，則得到權(quán)重系數(shù)矩陣A＝（A1，A2，…，Ai，…，An）

2.3 計(jì)算評(píng)價(jià)因子隸屬度，建立模糊關(guān)系矩陣R

根據(jù)地表水標(biāo)準(zhǔn)分類，建立隸屬函數(shù)通式：

由因素集合U的各項(xiàng)因子對(duì)評(píng)價(jià)集合V的各級(jí)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的隸屬度，可得模糊關(guān)系矩陣R：

式中：m代表評(píng)價(jià)因子；n代表水域類別。

2.4 模糊綜合評(píng)價(jià)

模糊綜合評(píng)價(jià)是將權(quán)重集A和模糊評(píng)價(jià)矩陣R兩者復(fù)合而得到的綜合評(píng)價(jià)矩陣B，最后對(duì)模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果矩陣B進(jìn)行分析［2～5］。

3 應(yīng)用實(shí)例

根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838－2002），構(gòu)建水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)集V＝｛Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ｝。由2011年2月、5月、8月巴南區(qū)花溪河石龍橋斷面、南湖出口斷面水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果，結(jié)合主要污染指標(biāo)、水體富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)指標(biāo)，篩選出6個(gè)參數(shù)作為評(píng)價(jià)因子，即評(píng)價(jià)對(duì)象的因素集為U＝｛DO，CODmn，CODcr，BOD5，NH3－N，TP｝，水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果見表1。由權(quán)重公式，計(jì)算出各污染因子歸一化權(quán)重值見表2，應(yīng)用模糊綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)花溪河水質(zhì)進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)，綜合評(píng)價(jià)結(jié)果見表3。

表1 2011年花溪河石龍橋斷面、南湖出口斷面水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果 mg／L

表2 2011年各污染因子權(quán)重系數(shù)

表3 2011年花溪河水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

4 結(jié)語

模糊數(shù)學(xué)法綜合評(píng)價(jià)水質(zhì)結(jié)果表明，2011年花溪河上游監(jiān)測(cè)斷面南湖出口水質(zhì)較好，總體水質(zhì)達(dá)Ⅱ類，2月份水質(zhì)最好，為Ⅰ類，影響水質(zhì)的主要因子為高錳酸鹽指數(shù)與溶解氧。中下游監(jiān)測(cè)斷面石龍橋評(píng)價(jià)結(jié)果均為Ⅴ類，水質(zhì)較差，主要污染因子為氨氮和總磷。引起河段水質(zhì)變化的主要因素包括沿岸工業(yè)廢水輸入、城鎮(zhèn)生活污水散排、農(nóng)業(yè)面源污染?；ㄏ铀|(zhì)污染嚴(yán)重，評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際情況相符，說明模糊綜合評(píng)價(jià)方法具有對(duì)污染物超標(biāo)反應(yīng)靈敏的特點(diǎn)，能全面、客觀地反映出水體的整體水質(zhì)現(xiàn)狀，可用于地表水水質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)。

［1］李奇珍，何俊仕.水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)方法探討［J］.人民黃河，2007，29（1）：50～52.

［2］何錦峰，劉艷艷，舒 蘭，等.模糊綜合評(píng)價(jià)模型在水質(zhì)整體質(zhì)量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用［J］.重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009，26（2）：190～193.

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