張彪
摘 要:常用水在我們生活當中起著重要作用。在使用常用水前,必須對其進行深入研究,確保其質(zhì)量合格,安全使用。因此,本文主要是對常用水環(huán)境質(zhì)量評價方法進行了詳細分析,主要包括指數(shù)評價法、模糊評價法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡評價法以及灰色系統(tǒng)理論評價法,對常用水環(huán)境質(zhì)量評價中使用的各方法進行分析比較具有很強的現(xiàn)實意義。
關(guān)鍵詞:常用水;環(huán)境質(zhì)量;評價方法
中圖分類號:X143 文獻標識碼:B 收稿日期:2015-11-12
水環(huán)境質(zhì)量是確保我們對水資源可持續(xù)利用的基礎(chǔ),因此對水環(huán)境質(zhì)量進行準確評價十分重要。而要對水環(huán)境質(zhì)量進行準確評價,就得依靠科學的評價方法。國內(nèi)外在水質(zhì)評價方面的研究成果較多,總體來說,國外研究側(cè)重介質(zhì)、多參數(shù)水質(zhì)數(shù)據(jù)分析;我國水質(zhì)評價方法也比較多,但在理論層次上并沒有取得重點突破,只是集中于對常用水環(huán)境質(zhì)量評價指數(shù)處理。
常用水的環(huán)境質(zhì)量評價的可靠性主要依托監(jiān)測數(shù)據(jù)和評價方法來實現(xiàn)。近年來,國內(nèi)外常用水環(huán)境質(zhì)量評價方法也比較多,但國內(nèi)暫時沒有形成統(tǒng)一的評價標準。常用水環(huán)境質(zhì)量評價方法一般可劃分為單項評價法和多項綜合評價法,其主要根據(jù)相關(guān)標準或者規(guī)范要求采用指標法進行評價,由于采用單指標法進行評價相對比較局限,因此實際操作過程也相對簡單;綜合評價要綜合考慮水體中所含污染物的多少,通過分析,從而確定常用水水質(zhì)的綜合等級。目前常用水環(huán)境質(zhì)量的評價方法大致分為以下幾類。
1.指數(shù)評價法
(1)單因子污染指數(shù)法。單因子污染指數(shù)法的計算基本原理是將物體污染物的監(jiān)測濃度和我們現(xiàn)有的相關(guān)國家標準或者規(guī)范進行對比,最終通過比較結(jié)果得出水質(zhì)的類型?,F(xiàn)行國家水質(zhì)標準將每個水質(zhì)監(jiān)測參數(shù)與《國家地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838—2002)進行比較,最后以水質(zhì)最差的單項指標所屬類別確定為該水體綜合水質(zhì)類別。單因子污染指數(shù)只能反映一種污染物對常用水水質(zhì)污染的程度,但水質(zhì)的整體污染程度不能準確反映出來。
(2)水質(zhì)綜合污染指數(shù)法。水質(zhì)綜合污染指數(shù)法是指在分析常用水環(huán)境質(zhì)量單一因子污染指數(shù)的基礎(chǔ)上,通過數(shù)學法則得到常用水環(huán)境質(zhì)量的綜合污染指數(shù),據(jù)此對水質(zhì)進行詳細分類?!董h(huán)境影響評價技術(shù)導則 地面水環(huán)境》(HJ/T2.3—93)一般推薦方法包括冪指數(shù)法、加權(quán)平均法、向量模法等。
2.模糊評價法
由于常用水環(huán)境質(zhì)量存在著很多不確定性,常用水各級別劃分、標準的確定也具有模糊性,因此,模糊數(shù)學在水質(zhì)綜合評價中得到廣泛應用。模糊評價法的基本原理就是采用已知的常用水水環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)建立模型,建立一個隸屬度矩陣,再把常用水環(huán)境質(zhì)量評價各指標因子的權(quán)重集與隸屬度矩陣相乘,最終得到一個常用水環(huán)境質(zhì)量的綜合評判集,表明評價水體水質(zhì)對各級標準水質(zhì)的隸屬程度,反映了綜合水質(zhì)級別的模糊性。模糊數(shù)學突出對事物的判別與評價,因此模糊評判方法在水質(zhì)評價中得到廣泛應用。
3.人工神經(jīng)網(wǎng)絡評價法
20世紀80年代后期,由于人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型法對于非線性數(shù)據(jù)具有良好的模擬能力,因此得到很多領(lǐng)域的學者的推廣。由于人工神經(jīng)網(wǎng)絡可模擬人腦對不確定性的問題進行分析,因此,可應用人工神經(jīng)網(wǎng)絡進行常用水環(huán)境質(zhì)量評價:先將常用水環(huán)境質(zhì)量標準作為“學習樣本”,對常用水水質(zhì)的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行自適應、自組織訓練后,計算機神經(jīng)網(wǎng)絡具有了對常用水水質(zhì)的監(jiān)測數(shù)據(jù)的學習樣本的記憶聯(lián)想能力,然后將常用水的實測數(shù)據(jù)輸入模型,從而對常用水的環(huán)境質(zhì)量進行評價。
4.灰色系統(tǒng)理論評價法
由于常用水環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)監(jiān)測都是在有限的時間和空間內(nèi)進行的,監(jiān)測信息具有不完全和不確切性,因此,可把常用水環(huán)境系統(tǒng)看作一個灰色系統(tǒng),然后對其進行綜合評價。采用灰色系統(tǒng)理論模型對常用水的水質(zhì)進行評價,基本原理對常用水的實測濃度與國家規(guī)范中規(guī)定的常用水水質(zhì)標準的關(guān)聯(lián)度來確定常用水的質(zhì)量等級。對于常用水水質(zhì)比較特殊的水,還可采用常用水水質(zhì)綜合評價方法?;疑碚撛u價方法具有比較強的實用性,操作也相對簡單。但由于影響常用水環(huán)境質(zhì)量的變化因素不斷增多和變化,水環(huán)境的不確定性也在不斷增加,所以灰色評價法在水環(huán)境質(zhì)量評價中應用十分廣泛。
水是生命之源,因此對常用水的環(huán)境質(zhì)量進行研究,分析常用水的環(huán)境質(zhì)量的評價方法,是常用水研究的重要組成部分。本文主要分析了常用水環(huán)境質(zhì)量評價方法,并在此基礎(chǔ)上進行相應的特征分析。
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