矿山地下水环评项目地下水水质评价及预测研究
- 格式:doc
- 大小:14.10 MB
- 文档页数:52
地下水环境评价及预测浅析钱建英【摘要】结合《环境影响评价技术导则地下水环境》(HJ 610-2016)要求,通过具体案例分析地下水环境影响评价及预测的过程,案例中采用地下水预测模型系统GMS模拟地下水流场.根据案例预测结果,污水站主要构筑物发生污水渗漏或溢流事故后污染物的下渗均会对地下水环境造成影响且发生超标现象,在10 000 d时仍存在浓度超标的区域.【期刊名称】《能源环境保护》【年(卷),期】2018(032)001【总页数】4页(P55-58)【关键词】地下水;环境评价;预测浓度;影响【作者】钱建英【作者单位】煤科集团杭州环保研究院有限公司,浙江杭州311201【正文语种】中文【中图分类】X82《环境影响评价技术导则地下水环境》(HJ 610-2011)的实施弥补了我国现行环境影响评价标准体系的不足,引起了对地下水环境影响评价的重视。
地下水环境影响评价是最近几年才陆续开展的,而过去大多只进行地表水环境影响评价。
随着经济的发展,环境污染和环境影响问题越来越多,环境污染呈现出多元性、累积性、潜在性的发展趋势,污染物质由地表土壤层渗透到含水层进而污染地下水,再经过迁移转化,污染物质扩散到其他环境,故地下水环境影响评价工作的开展显得尤为重要,本文主要通过具体案例分析地下水环境影响评价及预测的过程。
1 地下水动力场模拟预测1.1 水文地质概念模型水文地质概念模型是对地下水系统的科学概化,是为了适应数学模型的要求而对复杂的实际系统的一种近似处理,是地下水系统模拟的基础。
建立水文地质概念模型的目的在于把含水层实际的边界性质、内部结构、渗透性质、水力特征和补给排泄条件概化为便于进行数学与物理模拟的基本模式。
在此将本次研究区域地下水系统的内部结构、水力特征、边界条件及其补径排条件进行概化,从而建立项目区的水文地质概念模型。
评价范围位于临近海域环境,根据区域水文地质特征、现状地下水水位和河流水位监测结果,将项目周边河流作为模拟区边界,模拟区域内另存在若干小河流。
矿山地下水环境影响评价报告
矿山地下水环境影响评价报告是指对矿山在采矿过程中对地下水环境造成的影响进行评价,并对可能产生的环境影响进行预测和评估,最终提出环境保护建议和措施的报告。
该报告是矿山生产经营活动中必不可少的环境保护措施之一。
矿山地下水环境影响评价报告主要包括以下内容:
1. 研究区域基本情况。
包括矿山所在地的地质、水文地质、气象、水文、环境质量等方面的基本资料,明确研究区域的自然环境背景。
2. 评估标准。
根据国家和地方相关法律法规及环保要求,明确评价对象、评价指标、评价标准和评价方法。
3. 矿山地下水环境影响预测。
主要通过对采矿活动的工
艺流程、采矿方式、排水系统等进行分析预测,确定矿山的地下水环境影响程度及空间分布。
4. 矿山地下水环境现状评价。
对矿山现场及周边地下水
环境进行监测与分析,确定矿山导致的地下水环境现状,包括地下水水位、水质、渗流方向和渗透能力等。
5. 矿山地下水环境风险评估。
综合考虑矿山地下水环境
影响预测和现状评价的结果,分析评估矿山对地下水环境可能产生的潜在风险。
6. 矿山地下水环境保护建议和技术措施。
根据研究分析结果,提出合理有效的环境保护建议和技术措施,包括矿山废水治理、矿坑、矿山井筒和巷道降水的回收利用等措施。
矿山地下水环境影响评价报告的编写可以帮助矿山企业合理利用地下水资源的同时,降低对地下水环境的破坏,加强环境保护,进一步推动工业的可持续发展。
地下水环境评价及预测浅析摘要:根据《环境影响评价技术导则地下水环境》(HJ610-2016)的要求,以某一具体项目为例,使用GMS模型对该项目的地下水流场进行了模拟。
根据案例预测,在污水站的主要构筑物发生污水渗漏或溢流事故后,污染物的下渗会对地下水环境造成一定的影响,并有可能出现超标的情况。
此外,在10000天时,还会出现一个浓度超标的区域。
关键词:地下水;环境评价;预测浓度HJ610-2011《环境影响评价技术导则地下水环境》的颁布,填补了国际上关于地下水环境评价规范的空白,引起了人们对于地下工程建设的关注。
近年来,我国开始重视地下水的环境影响评估工作,但过去主要集中在地表水体的环境评估。
随着社会的不断发展和环境污染的加剧,生态系统受到的危害也越来越严重。
特别是在生态系统中,存在对生态系统产生严重破坏作用的因素。
一、地下水动力场模拟预测(一)水文地质概念模型水文地质学中的概念性模型是一种对真实水文学概念进行理论和应用价值评估的方法。
该模型的目标是将含水层的实际边界特性、内部结构、渗透性质、水力特性和补给排泄条件简化为方便数学和物理模拟的基本模式。
通过综合分析该地区地下水体系的内部构造、水力学特性、边界条件以及补充产水和排泄情况,可以构建该地区的水文地质概念性模型。
本研究以邻近海洋的生态系统为研究对象,根据该地区的水文地质特征、地下水水位和河道水位观测结果,选择该地区的河道作为模拟区的边缘,并以多条小型河道为研究对象。
垂直界面:由于地表降水和地表水分的渗透补充,地表形成一个隔水层。
因此,本研究的区域内地下水可以近似为均匀的三维空间结构,形成一个相对稳定的地下流动系统。
(二)数字模型本项目将利用英国布里格汉永大学与美国军事水文试验基地共同研发的地下水预报模式GMS(Groundwater System),该模式以美国地质局McDonald与Harbugh于1988年发展并经过多次修正的MODFLOW模式为基础,采用变量差分和Cell Center方法,实现了对含水层的稳态与不稳态三维渗流问题的高效、高精度研究。
地下水环境影响评价的分析与研究曹豫毅(珠海市生态环境技术中心,广东 珠海 519100)摘要:随着我国城市化速度的不断提高,我国城市居民的用水量在不断提高,在日常生活中污水的排放量也持续增加,给地下水的生存环境造成了严重的影响。
生活污水排出之后并不会直接进入到地下水之中,因此当有关技术人员在对地下水环境影响进行总体评价时就会遇到较大的难题,影响了最终评价的有效性。
本文从提升地下水环境影响评价效果的角度出发,分析了地下水环境现状,探讨了地下水环境影响评价的方法,提出了基于地下水环境影响评价改善地下水污染情况的有效措施。
关键词:地下水;环境影响;评价地下水所指的是在地表层下方的水资源,属于水资源的重要构成部分,具有水流量稳定、水质好的优势,可以为农业灌溉活动、城市用水提供丰富的水资源。
但是由于地下水开采过多,加之多种因素的影响,如地区地形、地貌、岩石地质结构和大气降水等因素,都给地下水的质量带来了不利影响。
地下水环境评价是一项纷繁复杂的综合性工作,通过对地下水的周围环境进行调查,对地下水的利用方式、使用现状、使用规划、污染情况、污染源头等多方面进行评价,进而提升地下水的利用效率,避免地下水受到污染。
1 地下水面临现状1.1 地下水开采过度随着我国社会经济的不断发展,人口数量也在不断增长,生活用水量也在始终持续着上升的状态,因此在开采地下水的过程中,就会出现过度开采的问题,给地下含水层造成了严重的破坏,也导致地下水出现了流失的问题。
特别是由于有关部门没有按照实际的条例进行地下水开采,增加了城市内的污水排放量,这也给地下水的利用造成了不利的影响。
1.2 工业污染严重工业是支撑我国快速发展的重要生产活动,化工企业、煤炭企业等各种工业企业的类型和规模都在不断的扩大,工业经济发展迅速,工业产品质量也明显提升。
但是由于工厂生产活动的开展,使得很多化学物质都渗入到了地下水中,给地下水的质量带来了严重影响,加上每日所流向地下水的生活污水量不断的增加,加剧了地下水资源的污染程度,给人们的生活和身体健康都带来了严重的威胁[1]。
矿山地下水环境影响评价报告随着我国矿业的不断发展,矿业对地下水环境的影响逐渐受到关注。
为了确保矿山的可持续发展和地下水环境的安全,矿山地下水环境影响评价报告成为必不可少的工作之一。
本文将就矿山地下水环境影响评价报告做进一步的解读。
一、矿山地下水环境影响评价报告的定义矿山地下水环境影响评价报告是指在矿山建设、生产过程中,评价其对地下水环境可能产生的影响程度,为相关方面提供参考建议,达到科学合理利用和保护地下水资源的目的。
二、编制矿山地下水环境影响评价报告的步骤1.前期调查与资料收集。
对矿区周边的地形、地貌、地质等进行调查,并搜集矿业企业有关信息和现场检测数据。
2.评价对象确定。
根据调查和资料收集的情况,确定评价对象和相关指标,以采集更准确的数据和评价结果。
3.评价方法选择。
根据评价对象和指标,选择合适的评价技术和方法,如:物理模拟试验、数学模拟、地球化学等。
4.模型构建与优化。
通过上述方法得到初步的评价结果后,根据实地监测数据和情况进行优化和修正,进一步提高评价准确性。
5.评价结果报告。
根据评价结果撰写报告,向有关部门和企业管理层提供服务,并提出改善建议。
三、矿山地下水环境影响评价报告的意义1.为矿山建设规划提供科学依据。
通过评价报告,可以对矿山建设规划进行科学的分析、监测和控制,在合法、合理的范围内进行矿区开发。
2.为环境保护提供技术支撑。
可利用评价报告结果,优化、完善矿山建设和生产方式,达到减少对环境污染的效果。
3.为矿业企业可持续发展提供支持。
矿山地下水环境影响评价报告是一项长期、系统的工作,可以帮助矿业企业规划发展方向,以最大化利润并实现可持续发展。
四、矿山地下水环境影响评价报告编制存在的问题1.评估标准缺乏统一。
由于不同的地理位置、地质环境和评价对象的差异,评价标准存在一定的差异,这也就会导致不同评价人员的评价结果不一致,难以相互比较。
2.监管机构信任度不高。
在现实中,监管机构的权威性和可信度得到了怀疑,使得一些矿业公司难以对评价报告进行完全的认可。
对地下水水质监测与评价研究1. 引言1.1 研究背景地下水是地球上重要的淡水资源之一,被广泛应用于农业灌溉、城市供水和工业生产等领域。
随着人类活动的持续发展和环境污染的日益加剧,地下水受到了越来越严重的污染威胁。
地下水质量的下降不仅影响到人们的生活用水安全,还可能导致土壤和地表水资源的污染,甚至对生态系统造成严重破坏。
为了及时有效地监测和评价地下水的水质状况,保障地下水资源的可持续利用和保护,开展地下水水质监测与评价研究变得尤为重要。
通过对地下水水质监测方法、评价指标、污染源分析、监测技术和评价模型等方面的探讨与研究,可以更好地了解地下水的污染状况、寻找污染源、及时采取措施进行治理和修复,从而有效地维护地下水资源的可持续利用和生态环境的持续发展。
本文将从研究背景和研究意义两个方面入手,对地下水水质监测与评价研究的重要性和必要性进行深入分析和探讨,旨在引起社会各界的重视和关注,促进地下水水质监测与评价工作的开展和深入。
1.2 研究意义地下水是人类生活和工业生产中不可或缺的重要水资源之一,其质量对人类健康和环境保护具有重要影响。
随着工业化和城市化的发展,地下水受到越来越多的污染威胁,因此进行地下水水质监测与评价研究具有重要的意义。
地下水水质监测与评价可以帮助我们了解地下水的污染状况,及时发现和控制污染源,保护地下水资源。
通过监测与评价,可以有效地提高地下水资源的可持续利用率,保证人类饮用水安全。
地下水水质监测与评价研究有助于完善地下水管理政策和法规,为相关部门制定有效的保护措施提供科学依据。
通过科学的监测与评价,可以为地下水资源的合理开发利用提供技术支持和指导,保障地下水资源的可持续性。
地下水水质监测与评价研究对于维护人类生存环境,保护地下水资源具有重要的意义。
只有通过不断地深入研究与监测,才能更好地保护和管理地下水资源,为人类和环境健康作出贡献。
2. 正文2.1 地下水水质监测方法地下水水质监测方法有很多种,主要包括实地采样分析法、地下水样品自动监测法、地下水无损监测法等。
1 总论1.1 地下水质量标准评价区域地下水执行《地下水质量标准》(GB/T14848-93)Ⅲ类标准,标准值见表1。
表1 地下水质量标准1.2 环境保护目标地下水环境保持《地下水质量标准》(GB/T 14848-93)中的Ⅲ类标准,具体的保护目标情况详见表2和附图XX(环境敏感点分布图)。
表2 主要环境保护目标1.3地下水评价等级由于开采过程需要抽排水,可能会引起局部的地下水位下降,同时由于矿体的开挖扰动、废石和矿石的堆放也有可能在一定程度上影响地下水的水质,因此本项目属于Ⅲ类建设项目。
(1)根据Ⅰ类建设项目的评价工作等级划分依据矿区主要含水岩组为基岩构造裂隙含水岩组,其岩性为下奥陶统黄隘组泥质砂岩、长石石英砂岩夹薄层页岩和砂岩等组成,厚约800多米,分布在矿区约90%的地方。
经试验,该岩层的渗透系数K为0.00066m/d(7.64×10-7cm/s)。
从勘察钻孔的静止水位判定,本区地下水位埋深11.16~35m。
因此,包气带防污性能为“中”。
评估区范围内只有一些季节性的溪沟,大气降雨是评估区地下水的主要补给来源,它主要通过表层下渗补给地下水,赋存于下伏的基岩构造裂隙中。
大气降水除少量沿岩石裂隙或孔隙往地下渗透以外,绝大部分均沿山坡流入矿区内小冲沟处。
可见,建设场地的含水层易污染特征为“不易”。
矿区范围内无特殊地下水资源保护区,但矿区外围的塘梨山屯、红星屯等村民以井水为主要饮用水源。
本项目地下水环境敏感程度为“较敏感”。
项目经中和处理达标后外排的生产废水(含矿井涌水)的量为75m3/d,因此,污水的排放强度为“小”。
根据矿石的毒性浸出结果,浸出液呈碱性,因此其主要污染物为酸碱度,推测生产废水的污水复杂程度为“简单”。
对照HJ610-2011《环境影响评价技术导则地下水环境》,按Ⅰ类建设项目的分级判别,本项目地下水环境评价等级定为三级(见表1-3)。
(2)根据Ⅱ类建设项目的评价工作等级划分依据根据工程分析,项目外抽的矿井涌水量为110 m3/d,属于地下水供水、排水规模分级中的“小”。
金属尾矿库地下水环境影响评价研究金属尾矿库地下水环境影响评价研究摘要:针对金属尾矿库建设项目地下水环境影响评价的特点,某尾矿库扩容项目为例,就尾矿库建设项目地下水环境影响评价过程中的技术要点展开讨论,为保护地下水环境、解决项目运行带来的问题提供技术参考。
关键词:金属尾矿库;地下水环境;影响评价;评价要点前言:受矿山开发活动污染的地下水中存在着大量的有毒有害物质,人类若饮用了此类受污染的地下水将会对人体造成严重影响。
如受铅锌矿污染的地下水中一般含有铅、锌、镉等重金属元素,长期饮用镉超标的地下水会使人体的肾脏受到影响,严重时甚至会诱发癌症。
1地下水环评的意义《环境影响评价技术导则-地下水环境》(HJ610—2016)(以下简称《导则》),做好项目的评价工作对地下水环境的保护具有重大意义。
金属尾矿库具有重金属元素种类多、服务年限长、污染难以被发现、对地下水环境影响大等特点。
尾矿库项目对地下水环境的影响主要表现在水质方面。
运营期和服务期满后,项目是否会对地下水环境产生影响需要进行研究分析,论证项目实施的可行性。
2案例分析2.1项目概况拟建项目是一座为解决原尾矿库即将不能满足铅锌选矿厂的排尾要求的尾矿库扩容工程,尾矿库设计标高为4510.0m,设计总坝高约14m,有效库容约188.4万m3。
尾矿库堆积坝坝高约14m。
区域地下水枯丰期水位埋深分别为4~10m和2~7m,水位变化较大。
2.2建设项目分类与工作等级本工程属于铅锌矿尾矿库,其行业类别属于H47有色金属采选(含单独尾矿库),环评类别属报告书I类项目。
根据《导则》中地下水环境敏感程度分级表,本项目环境敏感程度为“不敏感”。
根据《导则》中评价工作等级分级表,本次评价等级定为二级。
2.3调查评价范围根据《导则》,建设项目调查评价范围可采用公式计算法、查表法和自定义法确定。
经公式计算法和查表法确定的范围均相对过大,本项目最终根据水文地质条件采用自定义法确定调查评价范围:东西两侧以项目所在地两侧山脊分水岭为界,上游以两侧分水岭连线为界,下游以娘热藏布曲为界,范围面积约4.36km2。
矿区地下水质量评价及预测苗鑫淼;王飞;公亮【摘要】为了保证矿区合理、安全利用地下水资源,科学选取水源井位置,实验选取西部某矿区21个水样点,分别利用模糊模式识别法、熵权模糊综合评判法等方法,对矿区地下水水质等级进行了评价,并预测了矿区水质演化趋势.结果表明,模糊模式识别法对矿区地下水水质的评价更为合理,其评价结果为今后矿区水源井位置的选取提供了参考和依据.【期刊名称】《中国煤炭》【年(卷),期】2015(041)002【总页数】4页(P120-123)【关键词】模糊模式识别模型;相对隶属度;地下水质量;水质演化预测【作者】苗鑫淼;王飞;公亮【作者单位】中国矿业大学资源学院,江苏省徐州市,221116;四川省地质工程勘察院,四川省成都市,610000;中国矿业大学资源学院,江苏省徐州市,221116【正文语种】中文【中图分类】TD-993随着矿区生产规模的不断扩大,其对地下水的需求量也在持续增大。
地下水资源不合理的开发利用,往往会导致地下水水位下降、水质恶化等环境问题,制约了矿区的发展,影响了矿区群众的生活。
因此,为保证矿区合理、安全利用地下水资源,需要对地下水尤其是饮用水质量做出科学可靠的评价及预测。
国内外目前针对地下水的质量评价方法主要有单因子评价法、灰色聚类评价法、多元统计分析法、内梅洛综合指数法和模糊综合评判法等。
由于以上方法在评价模型、评价标准和评价内容等方面存在差异,因此其对地下水质量评价的过程和结果各有不同。
地下水质量评价是一个典型的模糊概念,需依据模糊数学的方法将研究系统中水质类别、分类界限和污染程度等模糊概念通过隶属度加以量化。
通过对模糊综合评判法进行改进,对矿区第四系含水层进行了水质评价及预测,并为矿区第四系饮用水水源地位置的选取、开发与利用提供了科学依据。
1.1 水质评价样本及标准的确定根据矿区水源井的实测资料建立污染物实测样本矩阵:式中:m、n——评价指标和实测水源井的样本数;xij——第j个水源井中第i个评价指标的实测值,i=1,2,…,n;j=1,2,…,n。
矿山地下水环评项目地下水水质评价及预测研究矿山地下水环评项目地下水水质评价及预测研究——以广东省阳山县犁壁山铁多金属矿采选项目为例学生:易鑫,地球环境与水资源学院指导老师:潘红忠,地球环境与水资源学院1前言广东省阳山县犁壁山铁多金属矿于1958年由当地村民发现,之后于1959年、1966~1967年间分别由广东省地矿局723队、706队做过简单的调查工作,其中以后者较为重要。
该矿探矿权所有人原为广东省化工地质勘查院。
2004年初,该院将探矿权转让给南方现代市场经济研究院。
后又受南方现代市场经济研究院委托,开展了进一步的普查工作,完成了《广东省阳山县犁壁山铁多金属矿普查报告》。
2011年2月,在普查工作的基础上,该院又完成了《广东省阳山县犁壁山铁多金属矿详查报告》。
根据国家环境保护部2011年2月11日发布的《环境影响评价技术导则—地下水环境》(HJ 610-2011)标准,本项目需开展地下水环境影响评价专题工作。
在认真收集及研究有关数据及资料的基础上,编制了本项目地下水环境影响评价工作方案,并根据工作方案开展地下水环境影响评价工作。
本次地下水环境影响评价主要任务是通过搜集资料、环境现状调查、水文钻探、抽水试验、地下水位观测与水质化验等,进行地下水环境现状调查、预测和评价本项目实施过程中对地下水可能造成的直接影响和间接危害(包括水质污染及水位变化),并针对这些影响和危害提出防治对策,预防地下水环境恶化,降低项目建设对地下水环境的不利影响,为环保审批部门提供科学依据。
2选题背景2.1 研究的目的和意义通过对犁壁山铁多金属矿进行水质评价和预测,有助于人们在该地区地下水环境最小程度影响下,确定合适的开矿位置,使得该地区经济发展与生态环境保护相协调。
地下水环境影响评价主要任务是通过搜集资料、环境现状调查、水文钻探、抽水试验、地下水位观测与水质化验等,进行地下水环境现状调查、预测和评价本项目实施过程中对地下水可能造成的直接影响和间接危害(包括水质污染及水位变化),并针对这些影响和危害提出防治对策,预防地下水环境恶化,降低项目建设对地下水环境的不利影响,为环保审批部门提供科学依据。
2.2 水质评价国内外研究现状和趋势2.2.1 水质评价方法概述地下水水质评价是地下水资源评价的一项重要内容,它根据地下水的主要物质成份和相应的水质标准,分析地下水水质的时空分布状况和可用程度,为地下水资源的开发利用、规划和管理提供科学依据。
自 20 世纪 60 年代以来,国内外已开发出的水质评价方法有数十种之多,早期以综合指数法为主。
由于随机性、模糊性、灰色关联往往共同存在于所研究的问题和对象之中,以现代数学理论为基础的模糊评价、灰色评价、人工神经网络、遗传算法等现代系统方法近年来在水环境评价中得到广泛应用。
水质评价主要目的是了解水质现状,是水质等级评定和水功能区划的前提,同时也是水质预测的基础。
近年来,相关学者在水质评价方法上不断推陈出新,使其呈现多样化,并渐趋成熟和完善。
马成有(2006)在磐石市地下水评价中提了修正的内梅罗水质指数形式,得出较客观的结果。
方正(2003)提出了用于湖泊水质评价的多级模糊综合评价法,认为多级模糊评价法可避免一般模糊综合评判中由于最大隶属度不适用性所引起的判断错误。
王博(2008)在研究松花江流域水环境质量时将模糊综合评价与 GIS 相结合,认为模糊数学可用于大空间尺度下的水环境质量评价。
徐祖信(2005)将综合水质标识指数用于上海市河流的水质评价取得了令人信服的评价结果,并确定了我国河流水体黑臭的判别准则。
尹海龙(2008)研究认为当综合水质为劣类水时,模糊数学法、灰色系统评价法、层次分析法、BP 人工神经网络法的评价结论偏保守,综合水质标识指数法则能够进行合理评价。
随着计算机技术的快速发展,人工神经网络、遗传算法等现代系统方法在水环境评价中也得到了广泛应用,不同方法的耦合将成为科学发展的必然。
但当前还缺乏对各类水质评价方法的系统归纳,未对各类方法的应用范围和条件等进行细致分析。
且这些评价方法多集中于对地表水的评价,所以地表水水质评价方法已发展较为完善。
代表性水质评价方法主要包括:单因子指数法、内梅罗指数法、综合标识指数法、模糊评价法和灰色关联评价法。
通过利用这五种评价方法对水体质量现状进行综合评价,并对五种评价方法进行分析比较 (一) 单因子指数法单因子评价法是将每个评价因子与评价标准(地表水常采用 GB3838-2002标准)比较,确定各个评价因子的水质类别,其中确定的最高类别即为断面水质类别,通过单因子污染指数评价可确定水体中的主要污染因子。
(a)水质因子的评价标准(如PH 值),其标准指数公式:sdpH pH pHP --=0.70.7,PH <7时.70.7--=su pH pH pH P ,Ph >7时式中:pH P —PH 标准指数,无量纲;p H —PH 监测值;su pH —标准中PH 的上限值; sd pH —标准中PH 的下限值。
(b)定值的水质因子评价标准:siii C C P =式中:i P —第i 个水质因子的标准指数,无量纲;Ci —第i 个水质因子的监测浓度值,mg/L ; C si —第i 个水质因子标准浓度值,mg/L ;(二)内梅罗指数法内梅罗指数是一种兼顾极值和平均值的计权型多因子评价指数,该方法 可表示为:P ij =2)/()/(2max 2aveLij Ci Lij Ci +当C i /L ij >1时,C i /L ij =1+Plg(C i /L ij )P —常数,内梅罗采用 5.0;当C i /L ij <1时,用C i /L ij 实际数值, P i =ij mj P W ∑=1j式中:i —水质项目数(i=1,2,3, ,n );j —水质用途数(j=1,2,3, ,n );P ij —j 用途 i 项目的内梅罗指数;i —水中 i 项目的监测浓度(mg/L );P i—几种用途的总指数,取不同用途的加权平均值;Wj —不同用途的权重,∑(Wj )=1。
(三)综合水质标志指数法综合水质标志指数主要有整数位、小数点后三位或四位有效数字组成可表示为:WQI=X 1.X 2X 3X 4。
式中:WQI —综合水质标志指数;X 1—综合水质级别;X 2—综合水质在该水质级别变化区间中所处的位置,根据公式按四舍五入的原则确定;X 3—参与综合水质评价的单项水质指标中,劣于水环境功能区目标的指标个数;X 4—综合水质类别与水体功能区类别的比较结果,视综合水质的污染程度,X 4为一位或两位有效数字。
综合水质标识指数总体上包括两部分:①综合水质指数,为综合水质标识指数中的 X 1.X 2,通过计算得出;②标识码,为综合水质标识指数中的 X 3和 X 4, 在求得综合水质指数的基础上,通过判断得出。
(1)水质好于 V 类时 X l 和 X 2的确定:X l 的确定:当评价指标为 I 、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和 V 类时,X l 分别等于 l 、2、3、4和 5。
X 2的确定:①非溶解氧指标按下式计算,并按四舍五入取一位整数。
X 2=10*ikDiU Dik i C C C C --式中:Ci —第 i 项指标的实测浓度(mg/L );C ikD —第 i 项指标 k 类水区间浓度的下限值(mg/L ); C ikD —第 i 项指标 k 类水区间浓度的上限值(mg/L )。
(2)水质劣于 V 类时 X l 和 X 2的确定 X 1X 2=6+Ui Ui i C C C 55-式中:C i —第 i 项水质指标的实测浓度(mg/L )C i5 上—第 i 项指标 V 类水浓度上的限值(mg/L )。
(四)模糊综合评判法模糊综合评判法的基本原理是在环境系统中,污染物与环境之间有着复杂的联系,很难用数学或理化模型作出定性的描述,往往带有一定的模糊性。
因此,在进行水质评价时,利用模糊数学方法能够得到较为科学客观的效果。
模糊综合评价法是利用模糊数学的原理进行水环境质量综合评价的方法之一,它是通过确定实测样本序列与各级标准序列间的隶属度来确定水质级别的方法。
该方法考虑了参加评价的各项因子在总体中的地位,为其配以适当的权重,确定隶属函数,再经过模糊矩阵复合运算,求得综合隶属度,根据综合隶属度来划分水质类别,即对哪一等级的隶属度越大,就属于哪一等级,从而得到综合评价结果。
评价模型的建立:① 计算各项因子的权系数。
按下式计算W i =∑=ni iii iS C S C 1式中,Ci 为第 i 项评价因子实测值,Si 为该评价因子五类标准的平均值计算出各个因子的权系数后,得到权系数矩阵 W=(W 1,W 2…Wn )。
② 确定各项因子对各类水质级别的隶属函数。
按如下通式计算: a :对第Ⅰ类水,即 j=1,其隶属函数为 1, C i <S i u j =(C i -S j+1)/(S j -S j+1),S j <C i <S j+10, C i >S j+1式中,Ci 为第 i 项评价因子浓度实测值,S j 和 S j+1为该评价因子第 j 和 j+1类水质的标准值。
b :对第Ⅱ~Ⅳ类水,即 j=2~4,其隶属函数为11i j j jC S S S ----,S j-1<C I <S ju j =11i j j j C S S S ++--,S j<C i<Sj+10 ,C i <S j-1,C i >S j+1c :对第Ⅴ类水,即 j=5,其隶属函数为 1, C i >S 3 u j = (C i -S 3)/(S 4-S 5),S 4<C I <S 50, C I <S 4在确定了隶属函数之后,可以得到隶属函数矩阵:U=1111n n nn u u u u ⎛⎫ ⎪⎪ ⎪⎝⎭③进行矩阵复合运算,评判综合水质。
根据 R=W ·U 进行矩阵复合运算,得到综合隶属度矩阵。
对综合隶属度进行比较判别,对哪一类级别的隶属度最大,就判定为哪一类等级的水体。
(五) 灰色关联分析法关联度表征了系统内两个事物的关联程度;关联分析是根据数列的可比性和可近性,分析系统内部主要因素之间的相关程度,它定量地刻划了内部结构之间的联系,是加强系统序化处理的方法,对发展变化系统的发展态势或系统内部各事物之间状态进行量化比较分析。
考虑到各水质指标在数量级和单位上的差异,采用灰色系统进行水质评价时,有必要对样本矩阵 X 和标准矩阵 S 进行归化处理。
测断面样本矩阵 X 的归一化采用分段线性插值法,归一化后矩阵记为 A 。
X=[x 1x 2x 3x 4x n ]A=[a 1a 2a 3a 4a n ]1 k=1,x n <s n1-1,10.25()n k n kn k x s s s ----0.75-1,10.25()n k n kn k x s s s ---- k=-[2 5]a n0.5-1,10.25()n k n kn k x s s s ---- s k-1,n <x n <s kn0.25-1,10.25()n k n kn k x s s s ----0 k>5,s 5n <x n式中:n —第 n 类污染物;xi —第 i 类污染物实测浓度(mg/L );S k-1,S kn—第 n 类污染物第 k 、k-1 类水质标准(mg/L )。