下载文档原格式
地表水水质评价方法及水质综合特征模式
地表水水质评价方法：
1.水质指数法：通过测定水中各项指标的浓度，计算出综合水质指数，从而评价水质状况。
2.水质分级法：将水质分为优、良、轻度污染、中度污染、重度污染等级，根据不同等级采取相应的措施。
3.水质类别法：根据水体的用途和水质标准，将水质分为饮用水、农业用水、工业用水等类别，评价水质状况。
4.水质综合评价法：综合考虑水质指标的绝对值和相对值，采用数学模型计算出水质综合评价结果。
水质综合特征模式：
1.单一指标模式：以某一指标为主要评价对象，如COD、BOD、氨氮等。
2.多指标模式：综合考虑多个指标的浓度和变化趋势，如TP、TN、COD、BOD、pH等。
3.综合评价模式：采用数学模型计算出综合水质指数，综合考虑多个指标的权重和相对值。
4.水质类别模式：根据水体的用途和水质标准，将水质分为饮用水、农业用水、工业用水等类别，评价水质状况。
水生态系统环境质量综合评价方法水生态系统环境质量是指水体中各种生物和非生物因素的状态和水体功能的综合表现。
水生态系统环境质量综合评价方法是通过对水体的水质、水生物和水功能三个方面的指标进行量化分析，评价水生态系统的健康状况。
本文将介绍常用的水生态系统环境质量综合评价方法。
首先是水质指标。
水质指标主要包括水体中的氨氮、总氮、总磷、溶解氧、化学需氧量等指标。
常用的水质综合评价方法有水质综合指数法和水质等级法。
水质综合指数法是通过将各种水质指标的浓度权重相加，计算出一个综合指数来评价水质等级。
水质等级法是通过将各种水质指标的浓度与国家或地方的水质标准进行比较，评判水质等级的好坏。
其次是水生物指标。
水生物指标主要包括水生动植物的种类、数量、分布和生态位等。
常用的水生物综合评价方法有生物指数法和生物多样性指数法。
生物指数法是通过对水生生物的数量和种类进行统计分析，计算出一个综合指数来评价水生物的健康状况。
生物多样性指数法是通过对水生生物的多样性和均匀度进行评估，反映水生态系统的健康程度。
最后是水功能指标。
水功能指标主要包括水体的供水、农业灌溉、渔业资源和水产养殖等功能的满足程度。
常用的水功能综合评价方法有水功能综合指数法和水功能等级法。
水功能综合指数法是通过对水功能指标的数量和质量进行评估，计算出一个综合指数来评价水功能的满足程度。
水功能等级法是通过将水功能指标的满足程度与国家或地方的水功能标准进行比较，评判水功能的好坏。
以上介绍的是常用的水生态系统环境质量综合评价方法，但需要注意的是，评价水生态系统环境质量是一个复杂的系统工程，需要综合考虑各种因素的影响，并结合实际情况进行评价。
因此，在实际应用中需要结合具体的研究对象和目的选择合适的评价方法，并进行适当的修正和改进。
水质评价方法水质是我们日常生活中一个非常重要的指标，它直接关系到我们的健康和生活质量。
水质评价是对水体的质量进行检测和判断的过程，通过评价水质，我们可以了解水体中的各种污染物质含量及其对人体和环境的潜在风险。
本文将介绍几种常见的水质评价方法。
一、物理指标评价法物理指标评价法是通过对水体的温度、色度、浑浊度等物理性质进行测定，来评价水质的好坏。
这种方法相对简单、直观，并且能够快速对水质进行初步判断。
例如，通过测量水体的透明度和浑浊度，可以初步判断水体中是否存在悬浮颗粒物，从而判断水质是否受到污染。
二、化学指标评价法化学指标评价法通过测定水体中各种化学物质的含量，来评价水质的好坏。
常用的化学指标包括溶解氧、pH 值、电导率、氨氮、硝酸盐等。
例如，溶解氧是评价水体中的氧气含量的重要指标，通常可以间接反映水体中的有机污染物分解程度以及生物活动情况。
三、生物学指标评价法生物学指标评价法通过对水体中生物种类、数量、活动和分布等进行观察和测定，来评价水质的好坏。
这种方法主要应用于水体生态环境的评价和监测。
例如，通过观察水体中藻类的生长情况，可以初步了解水体中的营养盐含量和蓝藻等有毒藻类的存在情况，从而评价水质是否受到富营养化的影响。
四、综合评价法综合评价法是将多种评价指标结合起来，综合考虑各种因素对水质的综合影响。
这种评价方法相对更加全面和准确，但需要较为复杂的仪器设备和专业知识。
例如，通过测定多种物理、化学和生物学指标，并根据权重系数对不同指标的重要性进行评估，可以得出一个综合评价结果，从而判断水质的好坏。
需要注意的是，不同的水体类型和用途对水质的要求是不同的，所以在评价水质时需要考虑到具体的情况。
此外，水质评价也需要根据水质标准和相关法规进行判断和比较，以确定是否符合相应的标准要求。
综上所述，水质评价方法包括物理指标评价法、化学指标评价法、生物学指标评价法和综合评价法。
通过综合运用多种评价指标和方法，我们可以全面、准确地评价水质的好坏，从而采取相应的措施来保护和改善水体的质量。
水质评价方法范文水质评价方法是指通过一系列的测试和分析，对水的质量进行客观评定的过程。
水质评价方法可以帮助我们了解水中的污染物含量和水体的适用性，以便采取适当的措施来保护和改善水资源。
本文将介绍常用的水质评价方法，包括物理、化学和生物方法。
一、物理方法1.温度测量：通过温度计测量水体的温度。
温度的变化可以反映水体的热平衡和环境水温的变化。
2.浑浊度测量：使用浊度计或测绘仪器测量水体中悬浮颗粒的含量。
水体浑浊度的高低可以反映出水体中的悬浮物质含量，如溶解态无机盐、浮游生物和有机物等。
3.电导率测量：电导率是水中导电物质的浓度和种类的综合指标。
通过测量水体中的电导率，可以判断水体中溶解物质的浓度和离子组成，从而推断水体的污染程度和适用性。
二、化学方法1.pH值测量：使用pH计或试纸测量水体的酸碱性。
水体的pH值可以反映水中溶解物质的酸碱性，对生物的生存和繁衍起着重要作用。
2.溶解氧测量：通过溶解氧仪或溶解氧电极测量水体中溶解氧的含量。
水体中溶解氧的含量与水体中气体交换及水生生物的呼吸和代谢活动有关。
3.溶解有机物测量：通过高效液相色谱仪(HPLC)、浊度分析仪等仪器分析测定水体中的溶解有机物含量。
溶解有机物是水体中的重要污染指标，对生物影响较大。
4.具体参数的分析：通过比色法、原子吸收光谱法、荧光分光光度法等方法，对水体中的营养盐、重金属、有机污染物等具体参数进行分析，以了解水体中污染物的含量和种类。
三、生物方法1.水生物指数：通过对水中底栖动物、浮游动植物、鱼类等水生生物群落结构和种类的调查和分析，综合评价水体的质量。
水生生物指标能够反映水体中的营养状况、毒性物质的影响和生态系统的稳定性。
2.遗传毒性测试：通过对水体中生物的遗传毒性进行测试，了解水体中的潜在风险。
遗传毒性测试可以检测到水体中影响生物遗传信息的物质，对于评估水质的毒性程度和环境风险具有一定的参考价值。
3.生物标志物：通过测量水中生物标志物的含量和种类，来判断水体中的污染程度和生物暴露状况。
⽔质评价---2综合⽔质标识指数法综合⽔质标识指数评价法分单因⼦⽔质标识指数和综合⽔质标识指数两步进⾏。
单因⼦⽔质标识指数P由⼀位整数、⼩数点后2位或3位有效数字组成,表⽰为P=x1.x2x3。
x1代表第i项⽔质指标的⽔质类别;x2代表监测数据在x1类⽔质变化区间中所处的位置,根据公式按四舍五⼊的原则计算确定;x3代表⽔质类别与功能区划设定类别的⽐较结果,表⽰评价指标的污染程度,1位或2位有效数字。
当⽔质介于Ⅰ类⽔和Ⅴ类⽔之间时,可以根据⽔质监测数据与国家标准的⽐较确定x1,其意义为:x1=1,表⽰该指标为Ⅰ类⽔;x1=2,表⽰该指标为Ⅱ类⽔;x1=3,表⽰该指标为Ⅲ类⽔;x1=4,表⽰该指标为Ⅳ类⽔;x1=5,表⽰该指标为Ⅴ类⽔。
x2分为⾮溶解氧、溶解氧两类。
⾮溶解氧指标为:x2=(r i-r ik下)/(r ik上-r ik下)×10 (1)式中r i为第i项实测质量浓度;r ik下为第i项⽔质指标第k类⽔区间质量浓度的下限值;r ik上为第i项⽔质指标第k类⽔区间质量浓度的上限值;k=x1,x2值按四舍五⼊取⼀位整数位。
溶解氧指标为:x2=(r k上-r)/(r k上-r k下)×10 (2)式中r为溶解氧实测质量浓度;r k上为溶解氧第k类⽔区间质量浓度的上限值;r k下为溶解氧第k类⽔区间质量浓度的下限值;k=x1,x2值按四舍五⼊取⼀位整数位。
当⽔质劣于Ⅴ类⽔时:x1.x2=6+(r i-r i5上)/r i5上 (3)式中r i5上为第i项指标Ⅴ类⽔质量浓度上限值。
x3要通过判断得出,如果⽔质类别好于或达到功能区类别,则x3=0;如果⽔质类别差于功能区类别且x2不为零,则x3=x1 - f i;如果⽔质类别差于功能区类别且x2为零,则x3=x1- f i-1。
f i为⽔环境功能区类别。
由此可见,如果x3=1,说明⽔质类别劣于功能区1个类别,如果x3=2,说明⽔质劣于功能区2个类别,依此类推。
水质综合污染指数评价方法随着工业与城市化的快速发展，水质污染成为全球面临的严重问题之一。
为了评估水体质量的污染状况，并采取相应的措施进行治理和保护，水质综合污染指数评价方法被广泛应用。
本文将介绍水质综合污染指数评价方法的基本原理和应用，并探讨其在实际中的局限性和改进方向。
一、水质综合污染指数评价方法的基本原理水质综合污染指数评价方法是通过收集、分析水体中的污染物数据，并结合相关的环境标准和权重系数，综合评价水体的污染状况。
其基本原理包括以下几个方面：1. 污染物选择：评价水质综合污染指数需要选择一组代表性的污染物。
一般选取重金属、化学需氧量、氨氮、总磷等指标作为评价的依据，这些指标能够全面反映水体的污染程度。
2. 指标权重确定：不同污染物对水质的影响程度不同，因此需要为每个指标确定相应的权重。
权重的确定通常通过专家咨询、统计分析等方法得出，以确保权重的客观性和准确性。
3. 数据处理：评价水质综合污染指数需要收集水质监测数据，并进行数据处理。
常见的处理方法包括数据标准化、指标归一化、指标加权等，以便将不同单位和范围的指标转化为统一的评分体系。
4. 污染指数计算：综合考虑各项指标的权重和污染程度，采用适当的算法计算水质综合污染指数。
常用的计算方法包括加权算术平均法、层次分析法、结构函数法等。
5. 分级标准划定：根据每个指标的分值范围和权重，将综合污染指数划分为若干级别，以便对水体的污染程度进行分类和描述。
这一步骤有助于人们直观地了解和比较不同水体的污染情况。
二、水质综合污染指数评价方法的应用水质综合污染指数评价方法在水资源管理、环境监测和水体保护等领域具有重要的应用价值。
主要有以下几个方面的应用：1. 检测和监测：水质综合污染指数评价方法能够及时、准确地评估水体的污染状况，为水资源管理者提供科学依据。
通过对不同水体进行综合评价，可以确定优先治理的对象，制定合理的治理方案，提高水体的质量和可持续利用能力。
综合水质评价方法概述目前在综合水质评价中应用较多典型评价方法包括：单因子评价法、污染指数法、模糊数学评价法、灰色系统评价法、层次分析评价法、物源分析评价法、人工神经网络评价法，以及水质标识指数评价法。
单因子评价法单因子评价法是分别将各个水质标准规定的水质指标进行对比分析，在所有参与综合水质评价的水质指标中，选择水质最差的单项指标所属类别来确定所属水域综合水质类别；单因子指数评价计算简单，且可清晰判断出主要污染因子及其主要污染区水域。
我国在水质监测公报中，便采用了单因子评价水体综合水质。
单因子指数P由一位整数、小数点后二位或三位有效数字组成，表示为：XP i3XX12式中：X1————第i项水质指标的水质类别；X2————监测数据在X1类水质变化区间中所处位置根据公式按四舍五入的原则计算确定。
X3————水质类别与功能区划设定类别的比较结果，视评价指标的污染程度，X3为一位或两位有效数字。
根据Pi的数值可以确定水质类别、水质数据、水环境功能区类别，可以比较水质的污染程度，Pi 越大，水质越差，污染越严重，如果Pi大于6.0，水质劣于V类水。
单因子评价法，优点：是简单、易操作。
缺点：但单因子评价中污染因子占100％权重，其余因子权重为零，而随水质监测结果不断变化，浓度越大权重越大，随意性较大，不去考虑各因子对水环境影响的差异性，会忽略很多有用的信息，具有一定的局限性。
污染指数法污染指数法的基本思想是：①针对单项水质指标，将其实测值与对应的水环境功能区类别与水质标准相比，形成单项污染指数；②对所有参与综合水质评价的单项水质指标，将各指标的单项污染指数通过算数平均、加权平均、连乘及指数等各种数学方法得到一个综合指数，来评价综合水质。
优点：指数法综合评价对水质描述是定量的，只要项目、标准、监测结果可靠，综合评价从总体上来讲是能基本反映污染的性质和程度的。
并且对于全国流域尺度而言，污染指数法计算简便，便于进行不同水系之间或同一水系不同时问上的基本污染状况和变化的比较。
缺点：选择不同的污染因子会使污染指数值出现波动，当水体的某些污染物评价标准值很低，而这些污染物未被检出时，依据数据的填报原则，就将其报为检出限的一半。
此时进行污染指数计算就会夸大水污染程度。
模糊数学评价法模糊数学理论是美国理论控制专家L.A.Zadeh于1965年提出的。
在水环境质量综合评价中，涉及大量的复杂现象和多种因素的相互作用，也存在大量的模糊现象和模糊概念，因此水质评价也可以采用模糊数学的方法进行定量化处理。
模糊数学评价法包括模糊综合评判法、模糊聚类法、模糊模式识别法等，其中最典型的方法是模糊综合评判法，其基本思想是：①构造水质指标对各类水质类别的隶属函数；②根据隶属度函数，计算水质指标实测值对各类水质类别的隶属度，构造模糊关系矩阵；③计算各类水质指标的权重，构造权重向量；④将权重向量和模糊关系矩阵相乘，得到综合水质对各类水质类别的隶属度，最终判断出评价样本的综合水质级别。
优点：当在水环境质量综合评价中，涉及到大量的复杂现象和多种因素的相互作用时，用模糊关系合成原理，可将一些边界不清、不易定量化的因素定量化。
缺点：当水质评价指标较多时，常用的取大取小算法可能导致信息丢失过多，出现评价结果趋于均化、模糊失效的现象。
灰色系统评价法灰色系统理论是我国学者邓聚龙于1982年提出的一门新理论。
灰色系统理论用已知的白化参数通过分析、建模、控制和优化等程序，将灰色问题淡化和白化。
应用于综合水质评价的灰色系统理论方法中，最为常用的为灰色聚类法，其基本思想是：①将评价样本标准化；②将水环境质量类别对应的质量浓度值标准化，形成对应的水环境质量灰类；并基于水质灰类，构造白化函数；③根据白化函数计算出各评价指标对于各灰色的白化系数；根据各评价指标的权重，求得综合水质对于各灰色的聚类系数，最终判断出评价样本的综合水质类别。
除灰色聚类法外，还有其他的灰色系统理论评价方法，包括灰色关联分析法、灰色统计法、灰色局势决策法等。
灰色评价法，优点：是对白化数据的灰化处理，能够客观注意到水质分级界线的模糊性，又提高了信息利用率，对单一污染指标，能准确判断出所属类别。
缺点：灰色聚类法最后评价结果是按照最大隶属原则，取最大聚类系数所在类别，所以对整体来说，会忽略掉一些特殊的数据，以至结果趋于均化、分辨率不高；且污染因子(项目)选取数量的多少直接影响最终的质量系数，即水质评价的级别。
物源分析评价法我国学者蔡文教授所创立的物源分析理论剔除了“可拓”的思想和概念，开创了用以解决不相容问题的物元理论，用关联度将模糊集合的[0,1]闭区间连续取值，拓展到（—∞，+∞）实数轴，将物源的量值表达为实轴上的一点，既丰富了事物的内涵，又能客观的反映物质世界的真实状态。
基于物源分析理论的综合水质评价的基本思想是：①建立物源模型，包括各水质类别的经典域物源矩阵、各评价指标最大值的节域物源矩阵、评价样本的待评物源矩阵；②计算各水质指标对各水质类别的关联度；③确定各水质指标对各水质类别的权重，计算综合水质对各水质类别的关联度；④选择最大关联度对应的水质类别，作为综合水质级别。
如果对于任何水质类别，关联度均小于0，表明待评价样本的水质类别已经不属于所划分的各类之内，评价水体严重污染，超过V类水质标准。
优点：物元分析法在水环境质量评价中的应用，解决了水体各单项水质指标评价结果往往不相容的瓶颈。
考虑了级别区间内外的变化特征，对物理意义的表达更加精确。
且在物元模型中，关联函数可取负值，分辨能力强，能全面分析判别待评对象属于某一级别的程度，从而提供的信息更为丰富，判断更加准确。
缺点：应用该方法时，经典域、节域的量值范围的确定、关联函数的选取等问题都不够成熟，有待进一步研究探讨。
人工神经网络评价法人工神经网络早期的研究工作应追溯至20世纪40年代。
近10年来，人工神经网络在模式识别和系统辨识领域得到广泛应用。
人工神经网络（ANN）是一个由简单信息处理元（类似于神经，称之为单元）组成的高度相关综合体，神经从单方面或多方面的来源采集输入资料，并根据预先确定的非线性函数得到输出。
一个神经网络是由许多个相互联系的神经按已知形势构筑的。
神经网络的主要特征是：信息的分布表达方式、局部运算和非线性处理。
人工神经网络涉及区域包括协调优化、数据压缩和函数优化。
神经网络解题技术有一下几方面的优点：⑴神经网络的应用不需要基本过程的前期认识；⑵在调查研究中，可不用识别过程的各部分之间的复杂关系；⑶人工神经网络方法既不需要任何约束，也不需要假设解的结构。
学习方法或训练构成神经间的相互联系，并利用已知的输入或输出来完成。
用误差收敛技术调解神经间相互联系的极限，以便根据已知的输入形势得到所要求的输出。
在水质评价领域，最典型的方法是基于BP 网络的水质评价，其基本思想是：①选定样本，通过不断的正向和反向反馈，对BP 神经网络进行训练，直至得出满意的、与样本预期输出相符合的计算结果；②基于训练好的BP 网络，对评价样本进行综合水质评价。
除BP 人工神经网络外，基于Hopfiled 网络的水质评价也有探讨。
神经网络评价法，优点：在分类问题的应用中，用线性算法来完成以往非线性算法所做的工作，并能保持非线性算法的高精度等特性，解决了评价指标值不是刚好处于某个类别中而是往往分布于几个类别间的难题。
缺点：此方法存在随机性大，人为赋权带来干扰大的缺点。
水质标识指数评价法水质标识指数法是我国学者徐祖信教授于2003年提出的新的水质评价方法，已经在我国部分省市河流水质评价中得到全面推广应用。
其基本思想：①首先对单项水质指标，根据《地表水环境质量标准（GB3838——2002）》的水域功能类别质量浓度标准，形成评价单项水质指标类别和水质污染程度的单因子水质指数；②再将参与综合水质评价的单因子水质指数通过算数平均或加权平均的方式，得到反映综合水质类别和综合水质污染程度的综合水质指数，通过判断水体功能达标情况，得到综合水质标识码，最终形成综合水质标识指数。
综合水质标识指数能够以一组数据反映综合水质类别、水质污染程度、水环境功能区达标情况等关键性管理信息，特别是能够对水体黑臭直接作出评价。
综合水质标识指数法，是以单因子水质标识指数为基础，对河流水质进行综合分析评价。
综合水质标识指数由一位整数和三位或四位小数组成，它完整的标识了综合水质类别、水质情况、与水环境功能区类别的比较结果等令人关心的信息。
综合水质标识指数的特点是以一组有机污染指标和富营养化指标综合评价河流水质。
既结合了国家标准规定的水质类别比较，又考虑了水质污染程度的比较，可以对河道综合水质进行定性评价和定量评价，还可以对劣V 类的河流进行水质评价，并判别河流水体是否黑臭。
评价结果可以说明水质的达标情况，还可以反映水环境整治取得的成效。
综合水质标识指数法克服了目前常用的一些评价方法的不足，是一种较好的河流水质评价方法。
计算方法简单，分析结果直观，评价结论合理，易于在我国河流水质评价中推广应用，以提高水环境管理水平，进一步推进水污染治理工作。
单因子水质标识指数评价法单因子水质标识指数的组成单因子指数P 由一位整数、小数点后二位或三位有效数字组成，表示为：X X X P i 321. （1）式中：X 1————第i 项水质指标的水质类别；X 2————监测数据在X 1类水质变化区间中所处位置根据公式按四舍五入的 原则计算确定。
X 3————水质类别与功能区划设定类别的比较结果，视评价指标的污染程度， X 3为一位或两位有效数字。
图1 X 2符号示意图ρρ下上DOK DOK -ρρDO DOK -上ρDOk 下限 ρDO ρDOk 上限水质好于V 类水上限值时，X 1和X 2的确定X 1的确定当水质介于I 类和V 类水之间时，可以根据水质监测数据与国家标准的比较确定X 1,其意义为X 1=1，表示该指标为I 类水；X 1=2 ，表示该指标为II 类水；X 1=3，表示该指标为III 类水；X 1=4，表示该指标为IV 类水；X 1=5，表示该指标为V 类水。
X 2的确定在地表水环境质量标准（GB3838——2002）中，溶解氧质量浓度随水质类别数的增大而减小，除水温和PH 外的其余21项指标值随水质类别数的增大而增加，因此水质标识指数Pi 按溶解氧指标和非溶解氧指标分别计算。
非溶解氧指标（21项）非溶解氧指标X 2可根据式（2）并按四舍五入的原则取一位整数确定，式中 各符号如图2所示。
102⨯--=ρρρρ下上下ik ik ik iX （2）其中ρi 为第i 项指标的实测质量浓度， ρ下ik ≤ ρi ≤ρ上ik ；ρ下ik 为第i 项水质指标第k 类水区间质量浓度的下限值，k =X 1; ρ下ik 为第i 项水质指标第k 类水区间质量浓度的上限值，k=X 1。
