层次分析法在水环境质量评价的方法

X学院

毕业论文

中文题目:层次分析法在水环境质量评价的

应用

学生姓名X

系别X

专业班级X

指导教师X

成绩评定

2011 年6月

目录

1 引言 (1)

2 水环境评价国内外研究现状及发展趋势 (1)

2.1 水环境质量评价国内外研究现状 (1)

2.2 水环境质量评价发展趋势 (4)

3 水环境质量评价应用 (5)

3.1 玄武湖水质概况 (5)

3.2 层次分析法简介及基本步骤 (5)

3.3 玄武湖质量评价计算 (5)

3.3.1 西北湖质量评价计算 (6)

3.3.2 东南湖质量评价计算 (9)

3.3.3 东北湖质量评价计算 (11)

3.3.4 西南湖质量评价计算 (13)

3.4 计算结果 (15)

4 结论 (15)

参考文献 (17)

致谢 (18)

附表 (19)

摘要

玄武湖是南京城区内最大的湖泊，分为西北，东南，西南和东北四个湖区。随着人口的不断增长，大量的生活污水被排入湖中，使得湖水逐年水质污染严重，近年来大有加重趋势。水质将变浑发臭，严重影响了城市环境和市民身体健康。因此，对玄武湖整治是势在必行的。本次研究是根据玄武湖实测水质指标资料，应用层次分析法，通过建立层次分析模型体系，经计算最终得出各指标权重，从而对玄武湖四个湖区水资源质量状况进行相关分析与评价，并提出保护水资源措施，为更好的开发和利用水资源提供参考。此次研究结果表明，湖水中BOD5超标严重，应采取针对性治理。

关键词：玄武湖；层次分析法；权重；水环境评价

层次分析法在玄武湖水环境评价的应用

X

1 引言

玄武湖位于南京城东北，为全国五大城市湖泊之一。湖泊总面积4.42

km，其中湖水面积3.912

km。从80年代开始，玄武湖流域

km，湖中陆地面积0.492

人口迅速增加，大量的生活污水排入湖内，使湖水中的有机物，营养盐的负荷不断增加。2003年的水质监测报告表明：玄武湖水质的总氮超标率为8.3%。另一项针对玄武湖底层泥巴的调查实验表明，表面上一汪清水的玄武湖，底层的那些淤泥重金属含量，已经超过了南京城市的土壤的重金属含量[1]。本研究的目的是运用层次分析法来研究玄武湖水环境问题，通过分析计算确定其污染程度及主要污染物，并对玄武湖水质进行相关评价，以期为提高和改善玄武湖的水环境提供有效途径和理论依据。水环境评价能为决策者提供有效的辅助决策信息，对于水环境保护和实现可持续发展具有重要意义。其研究成果将大大提高玄武湖水环境管理与决策的水平，对于更好地利用和保护水资源、控制水污染，都具有重要的现实意义和深远的历史意义。

2 国内外研究现状及发展趋势

2.1 国内外水环境评价研究现状

国内外环境质量评价方法多种多样，但目前国内还没有制定出统一的评价方法标准供环保工作者使用[2]。其中水环境质量评价方法较多如：布朗水质指数、普拉特水质指数、罗斯水质指数、内梅罗水质指数、综合污染指数、模糊数学法和地图叠加法等，最后一种方法是国内目前普遍采用的方法，简单且实用。以上种种评价方法都要首先确定断面单项指标代表值，大多用平均值作为代表值，而内梅罗水质指数法则既考虑到平均值，同时考虑端值对评价结果的影响，但评价工作中有很多具体问题不易解决，很少采用。其他方法还牵涉到标准问题或评价指标的权重问题，也很少采用[3]。

水质评价方法有两大类，一类是以水质的物理化学参数的实测值为依据的评价方法；另一类是以水生物种群与水质的关系为依据的生物学评价方法。较多采用的是物理化学参数评价方法，其中又分：①单项参数评价法即用某一参数的实测浓度代表值与水质标准对比，判断水质的优劣或适用程度。②多项参数综合评价法即把选用的若干参数综合成一个概括的指数来评价水质，又称指数评价法。

指数评价法用两种指数即参数权重评分叠加型指数和参数相对质量叠加型指数两种。参数权重评分叠加型指数的计算方法是，选定若干评价参数，按各项参数对水质影响的程度定出权系数，然后将各参数分成若干等级，按质量优劣评分，最后将各参数的评分相加，求出综合水质指数。数值大表示水质好，数值小表示水质差。用这种指数表示水质，方法简明，计算方便。参数相对质量叠加型指数的计算方法是，选定若干评价参数，把各参数的实际浓度与其相应的评价标准浓度相比，求出各参数的相对质量指数，然后求总和值。根据生物与环境条件相适应的原理建立起来的生物学评价方法，通过观测水生物的受害症状或种群组成，可以反映出水环境质量的综合状况，因而既可对水环境质量作回顾评价，又可对拟建工程的生态效应作影响评价，是物理化学参数评价方法的补充。缺点是难确定水污染物的性质和含量。

在选择城市水质评价指标时，一般可按下列几个原则进行选择：

（1）据水环境监测和污染源监测所掌握的水中主要污染物种类、数量以及迁移、转化规律及危害大小进行选择。

（2）选择指标应有相应的水质标准及其它明确的规定。

（3）所选择指标标应有明确的物理意义，能够表征所受污染的类型。

（4）应注意到各指标之间的可比性和指标的概括面及代表性，应尽可能选择较少的指标用以反映水体污染的特征。

以下列举几种国内外较为常用的水质分析方法：

水质指数法

是用一个综合指数表示水质的物理和化学参数，特点是便于比较。分类评价法是根据水质分类标准，先确定单项因子所属的等级。然后进行叠加并综合评价，特点是参数选择范围广。数理统计法是把每一次监测数据看成一个随机变量，利用数理统计的方法推求出各种概率下的水质状况，特点是能较完整地提供监测水体质量的时空变化。模糊数学法是根据水体质量好与差的界面不明确，具有模糊性特点，运用模糊数学中的隶属函数剖析水质分类界限，综合评判水体质量。灰色系统法是利用水质信息系统中具有信息不完备的特点，把灰色系统理论中的方法应用于水质评价。

模糊数学法

水体污染及其轻重的程度属于模糊概念，而根据水质标准进行水质评价是一个典型的模糊模式识别问题，所以采用模糊集理论方法，能使水质评价的理论与