模糊综合评价法在规划环评水质变化趋势分析中的应用

康聪成

(福建华大环保工程有限公司，福建泉州 362021)

0 引言

水环境现状调查、分析与评价是进行规划环境影响识别的基础，通过现状调查与分析，可掌握与规划相关的水环境问题.目前，对于规划环评的水环境现状主要是以规划编制期间的水环境现状调查分析为主，而对水质的变化趋势的分析、评价较少.水质综合评价方法通常采用单因子污染指数法、层次分析法、W值法和模糊综合评价法等［1－4］，其中，模糊综合评价具有结果合理、更接近客观实际等优点，近年来在水质评价中得到较多应用.例如，火飞飚［5］应用模糊综合评价法研究水质随时间的动态变化趋势，取得了较好的评价效果.本文结合某县陶瓷产业园规划的环评工作，采用模糊综合评价法，对与规划环评相关的河流城区段2007～2009年水质变化趋势进行了综合分析.

1 规划工业区及相关的水环境基本情况

某县的陶瓷产业一直以来都是当地经济发展的支柱产业，其产品主要包括工艺陶瓷和日用陶瓷.当地政府为集约用地，合理发展陶瓷产业，规划在城区内设立陶瓷产业园区.该陶瓷产业园区分为东、西两个分区，东区尚未开发，西区以现有陶瓷产业集中群为基础进行适当扩大开发.城区的污水经收集后汇入污水处理厂处理.一河流自西向东流经县城，河道比降为6.5‰，多年平均年径流量为11.72亿m3，多年平均流量为37.2 m3/s.

2 水质模糊综合评价模型建立

模糊综合评价模型建立的思路为:首先构造等级模糊子集，再确定被评价事物的模糊指标量化(即确定隶属度)，然后利用模糊变换原理对各指标进行综合.具体步骤如下:

(1)建立评价对象的因子集.根据水环境污染的具体特点，本研究选取7个指标为评价因子建立因子集，即，

U={高锰酸盐指数，BOD，氨氮，TP，氟化物，石油类，Cu}.

(2)建立评价集.评价集是与因子集中评价因子相对应的评价标准集合.根据《地表水环境质量标准》(GB3838－2002)，地表水水质标准分为5类水体，即，

(3)建立模糊关系矩阵.评价模型涉及7种水质参数、5级水质标准，将各单因素模糊评价集Ri的隶属度为行组成单因素评价矩阵，构造为7×5阶的模糊矩阵R.

(4)建立隶属度函数.为简化计算，本研究采用降半梯形分布来刻画隶属度rij.

(5)权重向量的计算.本研究采用“超标倍数法"来确定各指标权重，并对每个评价指标的超标比进行归一化处理，计算出每个评价指标的相对权重，由此，得到相对权重集，

评价因子经过归一化处理后的结果见表1.

表1 评价因子权重归一化处理结果

(6)建立模糊评价矩阵.确定了模糊评价矩阵R和权重集W后，得到如下的模糊综合评价模型，

根据最大隶属度原则，取bj=max(b1，b2，b3，…，bm)为最终隶属等级，水质模糊综合评价结果见表2.

表2 水质模糊综合评价结果

3 评价结果分析

3.1 污染特征

从表1数据可以看出，各评价指标中，BOD和氨氮对水质污染的贡献相对较大，说明流经城区的河流水体主要受到生活污水污染.而氟化物、Cu等因子对河流的污染较小，表明当地陶瓷行业的废水污染较小.

3.2 水质等级

从表2数据可知，当地水环境质量保护较好，2007～2009年流经城区的河流水质较好，其水质级别达到或优于Ⅲ类.

3.3 变化趋势

从表1数据可以看出，2007～2009年间，评价因子的权重值(Ii)呈缓慢变小的趋势.以氨氮的权重值变化趋势为例(见图1)，其数据表明，流经城区的河流水质趋向良好，虽然水体受到生活污水的污染，但近年来城区污水收集处理系统的加快建设使城区水环境污染得到有效控制，河流水体得到有效保护.表1数据也显示，氟化物的权重值相对较小，且在2007～2009年间呈现相对较快变小的趋势(见图2)，此说明当地的陶瓷行业的发展未产生水环境污染问题.这主要有两方面原因:其一，陶瓷行业中生产废水产生量较小、水质简单，大部分废水经处理后直接回用，外排废水较少;其二，陶瓷行业外排的废水进入城区污水处理厂处理，避免了对水体的污染.

3.4 主要水环境问题和制约因素分析

从水质评价结果可以看出，当地的陶瓷产业未对水环境造成严重的污染，主要的水环境问题为流经城区河流受到城市生活污水的污染，也即城区污水收集处理系统建设进度与规划的衔接成为规划实施的水环境制约因素.

4 结论

对一段时间内水环境污染物的模糊综合评价的权重值分析，可了解所研究析水环境中主要污染物的变化趋势，可为规划环评的水环境问题分析和规划制约因素分析提供相关依据.采用模糊综合评价法可以较好地反映水环境质量的状况，本研究评价结果与实际状况相符.本研究表明，模糊综合评价结果可较好地分析出水环境主要污染物及污染特点，可为规划环评中水环境保护措施的制定工作的提供科学根据.

［1］李彩霞，李彩亭，翟云波，等.湘江衡阳段水质污染现状及对策分析［J］.环境保护科学，2007，33(12):31－34.

［2］董艳，陈琳，成和平，等.用层次分析法评价青白江区长流河水质现状［J］.成都大学学报(自然科学版)，2010，29(4):290－292.

［3］孙素云.W值水质评价法在册田水库中的应用［J］.甘肃环境研究与检测，2002，15(4):297－299.

［4］潘峰，付强，梁川.模糊综合评价在水环境质量综合评价中的应用［J］.环境工程，2002，20(2):58－61.

［5］火飞飚.模糊综合评价在水质随时间变化研究中的应用［J］.人民黄河，2007，29(11):56－57.