几种水质评价方法在积石峡水库水质评价中的应用和分析

几种水质评价方法在积石峡水库水质评价中的应用和分析

根据青海省渔业环境监测站多年的监测数据，选取总氮（TN）、总磷（TP）、高锰酸盐指数（CODmn）、氨氮（NH3-N）4项监测指标，采用单因子评价法、水质质量系数（P）法、综合污染指数法、内梅罗污染指数法、模糊综合评价法及综合水质标识指数法6种水质评价法对积石峡水库2007～2012年水环境进行评价，结合评价结果对6种评价方法进行了讨论分析。

标签：积石峡水库水质分析评价方法

1水质评价

1.1水质监测

黄河积石峡水电站位于黄河干流积石峡峡谷出口处，上距青海省循化县城30km，距西宁市203km，是黄河上游龙～青段梯级开发规划25座电站中的第11个梯级电站，电站的主要任务是发电，兼顾灌溉和生活用水，本文评价分析的数据以青海省渔业环境监测站6年来对积石峡水库监测的数据为基础，分析项目包括《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）所规定的地表水环境质量标准基本项目。

1.2评价因子的选取

依据《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中对地表水环境质量的分类以及积石峡水库地表水功能要求，将Ⅱ类水质限值作为污染物评价标准值。

考虑到积石峡水库地表水污染特点，在计算水质综合污染指数时选择了积石峡水库具有代表性的污染物作为评价因子，包括总磷、总氮、高酸盐指数、氨氮、共计4项指标。其余监测项目基本上都能满足相应的地表水功能要求。

1.3评价方法的选择

由于不同类别水体的水质要求有差异，利用单一标准来评价水质的优劣是不可取的，本文以積石峡水库为研究对象，分别采用目前普遍使用的单因子评价法、水质质量系数（P）法、综合污染指数法、内梅罗污染指数法、模糊综合评价法及水质标识指数法6种方法对积石峡水库2007-2012年水质进行评价，从而得出水库的水污染特征，便于将研究结果用于指导库区水污染防治及水资源管理。

2水质评价方法概述

2.1单因子评价法

在我国水质监测公报中，均采用单因子评价法评价水体综合水质，该方法将

监测项目浓度与评价标准浓度相比，根据比值是否大于1来评价该项目是否超标，并判定水质类别，以最差的水质浓度作为综合评价结果。

2.2水质质量系数（P）法

计算公式：P= ■ ■ 该方法认为水体环境质量是由参与评价的各要素共同界定的。

2.3综合污染指数法

综合污染指数（CPI）是评价水环境质量的一种重要方法。它是用污染物的监测浓度与其评价标准之比作为该项目的标准污染指数，然后通过算数平均值和加权得到该综合污染指数，根据评价结果对水质进行分级。

2.4内梅罗污染指数法

内梅罗污染指数法亦称最大指数法，该方法兼顾最高污染项和平均污染项的影响，数学模式为：式中：F-综合评分值；Fmax-单项组分Fi的最大值；Fave-各项组分评分值F的平均值；n-项数。

2.5模糊综合评价法

模糊评价法较好的体现了环境系统中客观存在的模糊性和不确定性，具有较强的合理性。6个步骤分别为：建立评价因子集、建立评价集、建立模糊关系矩阵、确定评价因子的权重集、建立模糊综合评价模型。

2.6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，综合水质标识指数法是以单因子水质标识指数为基础，依据地表水环境质量标准（GB3838-2002），对水库、河流水质进行综合分析评价的一种水质评价方法。

3评价结果

应用6种方法对积石峡水库2007-2012年水质进行评价，评价结果见下表1：

从表1的评价结果中，可以看出：

（1）应用单因子评价法分析得出结果为：积石峡水库2007-2012年水质环境状况为Ⅳ类，最好的水质等级为Ⅲ类水（2007年、2010年），2008年、2009年、2011年、2012年为Ⅳ类，Ⅳ类水约占评价结果的67%，根据我站多年监测情况来看，评价结果差于库区的实际情况，2008年、2009年、2011年和2012年评价结果与库区实际情况不符，2008年、2009年和2012年监测项目除总氮超

标外，其它监测项目均符合标准，综合水质类别由总氮一票决定。单因子评价法有一定的片面性，污染指数最严重的水质项目决定综合水质项目，有时由于过于严格的要求使评价结果偏低。

（2）应用水质质量系数法得出结果为：积石峡水库2007-2012年水质环境状况为Ⅱ类中度污染，2007年-2012年积石峡水库水质状况质量系数法评价结果均在均在1.0-5.0之间，该方法属于多项水质参数综合评价方法，是利用初等数学的方法计算出一个综合指数，该方法形式简单，应用广泛。

（3）应用综合污染指数法得出的结果为：积石峡水库2007-2012年水质环境状况为Ⅱ类重度污染，除2007年为中度污染外，2008-2012年连续五年均为重度污染，该方法评价结果可知水质是否达标，但不能确定水质类别；虽综合反映各种污染物对水质的影响，但可能掩盖高浓度污染物的影响。

（4）应用肉梅罗污染指数法得出的结果是，2007-2012年积石峡水库水质环境状况为良好，评价结果具有一定的合理性，但是该方法在污染物浓度波动较大时，可能出现由最大值决定的高峰，未充分考虑次污染项的贡献。

（5）应用模糊综合评价法得出的结果是，2007-2012年积石峡水库水质环境状况为Ⅳ类，2008年、2009年及2010年库区水质分别为Ⅳ、Ⅳ、Ⅲ，与单因子评价法评价结果相同，A2008=（0.148 0.632 0.093 0.126）、A2009=（0.135 0.630 0.119 0.116）总氮权重最大，表明水污染严重，有可能劣于Ⅳ类水质标准，但是它的分类原则为Ⅰ-Ⅳ或Ⅰ-Ⅴ，2008年和2009年都为Ⅳ类，但是它们无法进行比较。该方法的优点是评价有可能对应每一个水质级别，但是不能确定主要污染因子，也不可以对同级别水质进行比较，但相对于单因子指数法，其污染最大的因子对水质等级的决定程度要小得多。

（6）应用综合水质标识指数法得出的结果是，积石峡水库2007年、2012年水质为优于Ⅰ类，其余4年水质为Ⅱ类，Ⅱ类约占评价结果的67%，评价结果与实际情况基本一致，该方法科学合理地涵盖了综合水质类别、定量污染程度，既能定性评价、也能定量评价，不会因个别水质指标较差就否定综合水质，又能对综合水质做出合理的评价。

4评价分析

通过上述6种评价方法对积石峡水库的水质进行评价。分别得出了3种结果，单因子指数法评价法和模糊综合评价法为Ⅳ类，水质质量系数法、综合污染指数法、和综合水质标识指数法评价结果为Ⅱ类，内梅罗污染指数法评价结果为良好。6种评价方法中水质质量系数法、综合污染指数法、综合水质标识指数法、内梅罗污染指数法评价结果与实际情况基本一致。由此可见，选用不同的水质评价方法评价同一组水质监测数据，会得到不同的结果。

水环境质量评价方法众多，如何选择合适的评价方法要综合考虑多方面的因素，不同类别水体的水质要求有差异，利用单一标准来评价水质的优劣是不可取