綜合污染指數法在環境影響后評價中的應用

王志偉，安 慧，耿春香，孫曉軍

(中國石油大學(華東)化學工程學院，山東 青島 266580)

根據《建設項目環境影響后評價的管理辦法》(試行)的規定，后評價過程需要對區域環境變化進行評價。主要包括建設項目周圍區域環境敏感目標變化、污染源或者其他影響源變化、環境質量現狀和變化趨勢分析等。環境質量變化趨勢分析主要是用于說明建設項目的建設對當地環境的影響，通常是通過對比說明項目建設后當地環境質量發生的變化。環境質量涉及多種指標要素以及監測時間段的選取等因素，如何能夠清楚地說明環境質量的變化趨勢值得深入探討。水環境保護是目前世界范圍內面對的重大問題，中國水環境安全形勢也日益嚴峻[1]，水環境質量評價方法主要有單因子評價法、綜合污染指數法、物元分析法、灰色系統評價法、水污染指數法、模糊綜合評判法、綜合水質標志指數法等[2]。李名升等[3]對單因子評價法、內梅羅綜合指數法等7種評價方法進行實例研究，認為單因子評價法和綜合水質標識指數法是兩種優選方法；高桂青等[4]采用單因子和綜合水質標識指數評價法，對南昌市瑤湖水環境質量進行評價，得出了各水域采樣點污染因子按污染嚴重程度的排列順序；趙穎等[5]以河南河流斷面為研究對象，通過單因子評價法和算術均值評價方法，具體說明了水環境質量評價方法的步驟和適用性。上述方法對水環境評價方法研究有貢獻，但如何簡單、快速、有效地說明水質變化趨勢，是在環境影響后評價中需要面對和解決的問題。本文選取某環境影響后評價項目中的地表水數據為例，綜合上述各評價方法，選取了常用的兩種水質評價方法探討環境質量的變化趨勢。

1 方法介紹

環境影響評價中的水質評價通常采用單因子指數法。單因子首先要確定該水體的評價標準，將各參數濃度與評價標準相比，根據比值是否大于1來評價該水體是否達到了相應的水質標準，并判斷評價指標的水質類別，以最差的水質類別作為水質綜合評價的結果[6]。單因子指數評價是將每個水質因子單獨進行評價，對照相應的標準值計算各水質因子的單因子指數，利用統計方法計算達標率、超標率、最大超標倍數或最大占標率等參數。單因子指評價能客觀反應評價水體的水環境質量狀況，可清晰地判斷出評價水體的主要污染因子、主要污染區域和主要污染時段[7]。

《環境影響評價技術導則 地表水環境》(HJ/T2.3-2018)指出監測斷面或點位水環境質量現狀評價可采用水質指數法評價，也可參照國家或地方政府相關部門制定的水環境質量評價技術規范等進行評價。相關規范指出，可采用水質類別評價方法，水質綜合評價方法等。水質綜合污染指數法是用各種污染物的相對污染指數進行數學上的歸納和統計，得出一個較簡單的代表水體污染程度的數值。常用的有冪指數法、加權平均法、向量模法和算術平均法。這里介紹算術平均法。其表達式為：

式中：p——水質綜合污染指數

pi——某污染物的分指數

ci——評價因子的實測濃度值

si——評價因子的評價標準值

n——評價指標的項目數

根據水質綜合指數來判別水體污染程度是相對的，即對應其水體功能要求評價其污染程度。

當p<0.2時為清潔，表明水質多數項目未檢出，個別檢出也在標準內；0.2≤p<0.4為尚清潔，表明檢出值均在標準內，個別接近標準；0.4≤p<0.7為輕污染，表明個別項目檢出值超過標準；0.7≤p<1為中污染，有兩次檢出值超過標準；1≤p<2為重污染，表明相當一部分項目超過標準；p>2為嚴重污染，表明相當一部分檢出值超過標準數倍或幾十倍。

2 實例應用

某企業于2010年投產，后評價過程收集了該企業投產前至現在的廢水納污河流控制斷面的例行監測數據。該納污河流執行《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)的Ⅲ類水質標準，2009-2013年監測了溶解氧、化學需氧量、生化需氧量、氨氮、總氮、六價鉻等9項指標，2014-2017年監測項目減少了總氮。按Ⅲ類水質標準對控制斷面計算單因子指數及綜合污染指數，計算結果見表1。

表1 控制斷面單因子指數及綜合污染指數計算結果

表1列出了各年份各項目的單因子指數，并以此為基礎，統計出了綜合污染指數和超標因子個數、單因子指數總和及平均值，并按評定方法分別給出了評定結果。結果顯示，2009-2013年單因子指數法評定的水質均為劣Ⅴ類水質，不能反應水質發生的具體變化；綜合污染指數所評定的水質由嚴重污染向重污染轉化，從綜合污染指數的數值來看，這種逐漸減小的趨勢也很明顯，超標因子的情況也說明了水質漸好的變化趨勢；2014-2017年單因子指數法評定的水質為Ⅲ-Ⅳ-Ⅳ-Ⅴ，水質有逐漸惡化的趨勢；綜合污染指數法評定的結果為輕污染-輕污染-中污染-中污染，變化趨勢也是逐漸惡化，但出現惡化的轉折點有所區別，單因子指數為2015年，綜合評價為2016年，若從綜合污染指數的數值來看，水質出現持續惡化趨勢，超標因子的統計結果也說明了這種惡化趨勢。

之所以出現評判結果不一致的現象，是因為單因子指數法是通過最高的參數來確定水質，以一個最差指標來代表水質情況，得到的結果往往較為悲觀[6]，不能全面反應水質的綜合情況，當用來反應水質的變化時也較為片面，尤其當監測結果劣于Ⅴ類水體時，統統用劣Ⅴ類來表示，而不能再區分污染的程度；對于出現水質變化轉折點不同的現象，是因為用綜合污染指數界定水質污染的程度，是用數值分檔的辦法進行判定的，當數值處于兩個檔次的中間位置附近時，就可能出現不同的檔次結果。為避免上述問題的出現，用綜合污染指數進行判定，可以通過數值的連續變化反應水質的連續變化情況，從而可以說明水環境質量的變化趨勢。但這種方法也有其局限性，監測因子數量較少則不適合做出綜合評判，否則可能得出相反的結論；當評判期間出現監測因子減少時，則不能進行水質的評判，比如本例中的2009-2013年期間與2014-2017年間就不具有可比性。

對于本例項目于2010年投產，2011-2013年的綜合污染指數較2009年呈現下降趨勢，說明該項目的投產運行，沒有對納污河流造成不利影響。

3 結論與建議

本文針對環境影響評價中需要說明水質變化趨勢的現實問題，通過實例應用，對比了單因子指數法和綜合污染指數法在說明水質評價方面的作用，其評價結果反應的內容和側重點有所不同。單因子指數法，計算簡便，能對每個評價指標的污染程度做出判斷，能與現行的水環境質量標準進行直觀比較，對水環境污染的主要污染物做出明確評價，但不能綜合比較兩個不同水環境的質量狀況。綜合污染指數評價法，對單因子指數法進行了改進，它不能對每個評價指標污染程度做出判斷，但可以通過綜合污染指數比較相同水體不同時間段、不同水體水質變化，能對水治理的改善情況做出評判。評價結果發現應用綜合污染指數法對地表水水質的變化趨勢進行判斷時較為合適，且在單因子指數法的基礎上開展時較為簡單，適合在環境影響后評價過程中開展應用。但在使用該方法時注意監測數據應該能夠比較好地表征環境要素質量或條件，如監測點、采樣時間、周期、頻率等方面要具有時空的一致性[8]。在實際評價過程中，應根據研究目的，合理選擇一種或多種評價方法進行綜合評價，以期對水環境質量做全面準確的評價。

水環境質量評價方法眾多，每種評價方法在評價內容和適用性上各有差異[9]，建議針對不同水體和不同的評價目的，出臺相應的水環境質量評價技術規范，以便于更有針對性地開展評價工作。