模糊綜合評價法在規(guī)劃環(huán)評水質(zhì)變化趨勢分析中的應(yīng)用

康聰成

(福建華大環(huán)保工程有限公司，福建泉州 362021)

0 引言

水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查、分析與評價是進行規(guī)劃環(huán)境影響識別的基礎(chǔ)，通過現(xiàn)狀調(diào)查與分析，可掌握與規(guī)劃相關(guān)的水環(huán)境問題.目前，對于規(guī)劃環(huán)評的水環(huán)境現(xiàn)狀主要是以規(guī)劃編制期間的水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查分析為主，而對水質(zhì)的變化趨勢的分析、評價較少.水質(zhì)綜合評價方法通常采用單因子污染指數(shù)法、層次分析法、W值法和模糊綜合評價法等［1－4］，其中，模糊綜合評價具有結(jié)果合理、更接近客觀實際等優(yōu)點，近年來在水質(zhì)評價中得到較多應(yīng)用.例如，火飛飚［5］應(yīng)用模糊綜合評價法研究水質(zhì)隨時間的動態(tài)變化趨勢，取得了較好的評價效果.本文結(jié)合某縣陶瓷產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃的環(huán)評工作，采用模糊綜合評價法，對與規(guī)劃環(huán)評相關(guān)的河流城區(qū)段2007～2009年水質(zhì)變化趨勢進行了綜合分析.

1 規(guī)劃工業(yè)區(qū)及相關(guān)的水環(huán)境基本情況

某縣的陶瓷產(chǎn)業(yè)一直以來都是當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)品主要包括工藝陶瓷和日用陶瓷.當?shù)卣疄榧s用地，合理發(fā)展陶瓷產(chǎn)業(yè)，規(guī)劃在城區(qū)內(nèi)設(shè)立陶瓷產(chǎn)業(yè)園區(qū).該陶瓷產(chǎn)業(yè)園區(qū)分為東、西兩個分區(qū)，東區(qū)尚未開發(fā)，西區(qū)以現(xiàn)有陶瓷產(chǎn)業(yè)集中群為基礎(chǔ)進行適當擴大開發(fā).城區(qū)的污水經(jīng)收集后匯入污水處理廠處理.一河流自西向東流經(jīng)縣城，河道比降為6.5‰，多年平均年徑流量為11.72億m3，多年平均流量為37.2 m3/s.

2 水質(zhì)模糊綜合評價模型建立

模糊綜合評價模型建立的思路為:首先構(gòu)造等級模糊子集，再確定被評價事物的模糊指標量化(即確定隸屬度)，然后利用模糊變換原理對各指標進行綜合.具體步驟如下:

(1)建立評價對象的因子集.根據(jù)水環(huán)境污染的具體特點，本研究選取7個指標為評價因子建立因子集，即，

U={高錳酸鹽指數(shù)，BOD，氨氮，TP，氟化物，石油類，Cu}.

(2)建立評價集.評價集是與因子集中評價因子相對應(yīng)的評價標準集合.根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838－2002)，地表水水質(zhì)標準分為5類水體，即，

(3)建立模糊關(guān)系矩陣.評價模型涉及7種水質(zhì)參數(shù)、5級水質(zhì)標準，將各單因素模糊評價集Ri的隸屬度為行組成單因素評價矩陣，構(gòu)造為7×5階的模糊矩陣R.

(4)建立隸屬度函數(shù).為簡化計算，本研究采用降半梯形分布來刻畫隸屬度rij.

(5)權(quán)重向量的計算.本研究采用“超標倍數(shù)法"來確定各指標權(quán)重，并對每個評價指標的超標比進行歸一化處理，計算出每個評價指標的相對權(quán)重，由此，得到相對權(quán)重集，

評價因子經(jīng)過歸一化處理后的結(jié)果見表1.

表1 評價因子權(quán)重歸一化處理結(jié)果

(6)建立模糊評價矩陣.確定了模糊評價矩陣R和權(quán)重集W后，得到如下的模糊綜合評價模型，

根據(jù)最大隸屬度原則，取bj=max(b1，b2，b3，…，bm)為最終隸屬等級，水質(zhì)模糊綜合評價結(jié)果見表2.

表2 水質(zhì)模糊綜合評價結(jié)果

3 評價結(jié)果分析

3.1 污染特征

從表1數(shù)據(jù)可以看出，各評價指標中，BOD和氨氮對水質(zhì)污染的貢獻相對較大，說明流經(jīng)城區(qū)的河流水體主要受到生活污水污染.而氟化物、Cu等因子對河流的污染較小，表明當?shù)靥沾尚袠I(yè)的廢水污染較小.

3.2 水質(zhì)等級

從表2數(shù)據(jù)可知，當?shù)厮h(huán)境質(zhì)量保護較好，2007～2009年流經(jīng)城區(qū)的河流水質(zhì)較好，其水質(zhì)級別達到或優(yōu)于Ⅲ類.

3.3 變化趨勢

從表1數(shù)據(jù)可以看出，2007～2009年間，評價因子的權(quán)重值(Ii)呈緩慢變小的趨勢.以氨氮的權(quán)重值變化趨勢為例(見圖1)，其數(shù)據(jù)表明，流經(jīng)城區(qū)的河流水質(zhì)趨向良好，雖然水體受到生活污水的污染，但近年來城區(qū)污水收集處理系統(tǒng)的加快建設(shè)使城區(qū)水環(huán)境污染得到有效控制，河流水體得到有效保護.表1數(shù)據(jù)也顯示，氟化物的權(quán)重值相對較小，且在2007～2009年間呈現(xiàn)相對較快變小的趨勢(見圖2)，此說明當?shù)氐奶沾尚袠I(yè)的發(fā)展未產(chǎn)生水環(huán)境污染問題.這主要有兩方面原因:其一，陶瓷行業(yè)中生產(chǎn)廢水產(chǎn)生量較小、水質(zhì)簡單，大部分廢水經(jīng)處理后直接回用，外排廢水較少;其二，陶瓷行業(yè)外排的廢水進入城區(qū)污水處理廠處理，避免了對水體的污染.

3.4 主要水環(huán)境問題和制約因素分析

從水質(zhì)評價結(jié)果可以看出，當?shù)氐奶沾僧a(chǎn)業(yè)未對水環(huán)境造成嚴重的污染，主要的水環(huán)境問題為流經(jīng)城區(qū)河流受到城市生活污水的污染，也即城區(qū)污水收集處理系統(tǒng)建設(shè)進度與規(guī)劃的銜接成為規(guī)劃實施的水環(huán)境制約因素.

4 結(jié)論

對一段時間內(nèi)水環(huán)境污染物的模糊綜合評價的權(quán)重值分析，可了解所研究析水環(huán)境中主要污染物的變化趨勢，可為規(guī)劃環(huán)評的水環(huán)境問題分析和規(guī)劃制約因素分析提供相關(guān)依據(jù).采用模糊綜合評價法可以較好地反映水環(huán)境質(zhì)量的狀況，本研究評價結(jié)果與實際狀況相符.本研究表明，模糊綜合評價結(jié)果可較好地分析出水環(huán)境主要污染物及污染特點，可為規(guī)劃環(huán)評中水環(huán)境保護措施的制定工作的提供科學(xué)根據(jù).

［1］李彩霞，李彩亭，翟云波，等.湘江衡陽段水質(zhì)污染現(xiàn)狀及對策分析［J］.環(huán)境保護科學(xué)，2007，33(12):31－34.

［2］董艷，陳琳，成和平，等.用層次分析法評價青白江區(qū)長流河水質(zhì)現(xiàn)狀［J］.成都大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2010，29(4):290－292.

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［4］潘峰，付強，梁川.模糊綜合評價在水環(huán)境質(zhì)量綜合評價中的應(yīng)用［J］.環(huán)境工程，2002，20(2):58－61.

［5］火飛飚.模糊綜合評價在水質(zhì)隨時間變化研究中的應(yīng)用［J］.人民黃河，2007，29(11):56－57.