黑龙江太平沟断面水质评价方法选择

梁 琳，周艳军，孔祥羽，程建超

（松辽委水文局黑龙江中游水文水资源中心，黑龙江同江，156400）

1 概 述

美国是最早开展水质评价的国家。1965年，Horton提出将质量指标法用于水质评价，接着1970年,R.M.Brown利用德尔菲法提出布朗水质指数法，1974年，N.L.Nemerow提出了内梅罗水质指数法，1977年，S.L.Ross提出了罗斯水质指数法。

我国的水环境质量评价工作始于1973年，初期仅限于城市或小范围内的现状评价，之后开展了松花江、太湖等水环境的专题质量评价工作。目前，水质评价不仅仅考虑物理和化学指标，还考虑生物指标，使水质评价更加全面和科学。

2 常用地表水水质评价方法简介

按照一定的质量标准选择适合的评价参数和方法，对水体的质量进行定量或定性评价的过程称为水质评价。其主要目的是为了解水质的现状，对水体的质量和利用价值进行评定，是水质等级评定和水功能区划的前提，同时也是水质预测的基础。它的评价对象可以是一个湖泊，一个水库，一条河流或是一条河流的一个断面。对象虽有所不同，但它们所采用的的评价方法和相关程序基本相似。下面介绍在开展水质评价工作时几种常用的评价方法。

2.1 单因子评价法

单因子评价法又称一票否决法，是将每个评价因子与评价标准进行比较，确定各个评价因子的水质类别，在所有的水质类别中选取最差水质类别作为水体的水质类别。选用现行的水质标准，地表水一般选择GB3838-2002《地表水环境质量标准》。该方法需统计超标项目与超标项目，不同的水域功能标准值不同，例如，GB3838-2002一般以Ⅲ类水为污染标准界限，若评价参数的实测值超过其上限，即为超标，对这样的项目，应进行统计说明。

单因子评价法可确定水体中的主要污染因子，是目前使用最多、应用很广的水质评价方法。如GB3838-2002规定：“地表水环境质量评价应根据应实现的水域功能类别，选取相应类别标准，进行单因子评价，评价结果应说明水质达标情况，超标的应说明超标项目和超标倍数。”,《地表水环境质量评价办法（试行）》（环办［2011］22号）中规定“河流断面水质类别评价采用单因子评价法”。

但这一方法过于简单，评价过于粗糙。如陆卫军以江苏省太湖流域2007年15条主要入湖河流监测数据为例，进行水质评价，通过结果可以看出，单因子评价法仅表示了水质类别，不能具体说明各河流污染程度。

2.2 综合指数法

综合指数法是对各污染指标的相对污染指数进行统计，得出代表水体污染程度的数值，用加权平均等方法来计算的水质评价方法。因对水质指数的数学运算方法有很多种，综合指数法往往表现出不同的形式，最主要的有叠加型指数、加权均值型参数、豪顿水质指数、布朗水质指数、内梅罗水质指数法、罗斯水质指数法等。

其中，内梅罗指数法是当前国内外进行综合指数计算的最常用的方法之一，是一种兼顾极值和平均值的计权型多因子评价指数。它在水质评价中的应用也比较广泛，尤其是国家技术监督局于1994年实施的GB/T14848-93《水质量标准》荐的方法，2007年在分析黄河兰州段水质污染状况时也采用此法。该方法虽着重考虑了污染最严重的因子，但它只能反映污染的程度而难于反映污染的质变特征。针对内梅罗水质指数法的不足，马有成在磐石市地下水评价中提出了其修正形式，得出较客观的结果。

2.3 综合水质标识指数法

综合水质标识指数法是以单因子水质标识法为基础，通过全面分析各类型水质指标污染状况，选取有代表性的重点污染因子，结合各水体功能区标准，通过计算，用一个水质标识指数来反映河流水质状况。综合水质标识指数是由同济大学徐祖信2005年提出，并将其用于上海市河流的水质评价，取得了令人信服的评价结果。

综合水质标识指数法可以对河流综合水质进行定性和定量评价，该指数包括综合水质指数和标识码两个部分，表示方法相对专业。另外，2008年尹海龙在河流综合水质评价方法比较研究中认为，当综合水质为劣五类时，模糊数学法、灰色评价法及人工神经网络法的评价结论偏保守，而综合水质标识指数法则能进行合理评价。

除上述介绍的几种方法外，模糊评价法、灰色评价法、统计型评价法、评分法、层次分析法、遗传算法在水质评价中也有一定的作用。

3 方法比选

太平沟水质自动监测站建成于2010年，并于2013年初正式投入运行。该站位于黑龙江省鹤岗市萝北县太平沟乡兴东村，与太平沟水文站位于同一地点，水质断面与水文测验断面重合，水质断面数量为一个。水质断面主要污染源为本村居民生产生活垃圾，垃圾量较小。

太平沟水质自动监测站采取自动监测方式，每日自动采样并分析3次，每次监测项目为9项，每日理论可得监测数据27个。该质站2013年度所得有效数据量为0.6万个左右，数据量较大。

对此处水质断面进行水质评价，若选用综合水质标志指数法，需先采用单因子评价法确定各水质因子的单因子水质指数，其次需确定参与综合水质评价对的水质指标中，劣于水环境功能区目标的单项指标个数，最后需确定综合水质类别与水体功能区类别的比较结果。若选用内梅罗指数法，需先求出各因子的分指数（超标倍数），然后需采用加权平均的方法计算出各分指数的平均值，最终取最大分指数和平均值计算内梅罗指数。

根据水质站实际情况，首先，断面附近污染源较少，其次断面数量虽非常少，但采用自动监测，自动监测与人工取样分析有所不同，自动监测所测得的有效数据量非常大。无论采用以上两种方法中的哪一种，都会带来非常大的工作量，而且当计算中某一数值产生误差，在下一步的修正、校正过程中，都会带来很大的困难。

若采用单因子评价法，只需将每个评价因子与评价标准进行比较，并确定各个评价因子的水质类别即可，且此方法为GB3838-2002、《地表水环境质量评价办法（试行）》等国家标准中规定的方法，选用此方法对太平沟水质断面进行水质评价，可以大大减少计算中产生误差的几率，同时也可在较大程度上减小计算强度。

4 结 语

由于地区差异而形成的各个地区的水环境特点有所不同，水环境特点的不同将会影响水质方法的选择，现阶段水质评价方法众多，不可盲目选择水质评价方法，应在综合考虑多种方法特点及自身水环境特点的基础上，认真比较，最终选定适合自身的水质评价方法。

［1］GB3838-2002，地表水环境质量标准［S］.

［2］环办［2011］22号，地表水环境质量评价办法（试行）.

［3］陆卫军，张涛.几种河流水质评价方法的比较分析［J］.环境科学与管理，2009（06）.

［4］李亚松，张兆吉，费宇红，等.内梅罗指数评价法的修正及其应用［J］.水资源保护，2009，25（6）：48-50.

［5］张锐坚，张国珍，武福平.黄河兰州段水质污染分析评价及防治对策［J］.环境科学与管理，2007，32（12）：27-30.

［6］马有成，杨志强，李惠颖，等.改进的内梅罗污染指数法在磐石市地下水环境质量评价中的应用［C］.中国环境保护优秀论文集（上册），2005.

［7］朱引弟，陈星，孟祥永.基于改进模糊综合评价方法的太湖水质评价［J］.水电能源科学，2013，31（009）：42-44.

［8］刘江，贾尔恒·阿哈提，程艳.基于模糊综合评价法的博斯腾湖水环境质量评价［J］.新疆环境保护，2013（3）：43-46

［9］王博，杨志强，李惠颖，等.基于模糊数学和GIS的松花江流域水环境质量评价研究［J］.环境科学研究，2008，21（6）：124-129.

［10］尹海龙，徐祖信.河流综合水质评价方法比较研究［J］.长江流域资源与环境，2008（5）：729-733.

［11］徐祖信.我国河流综合水质标识指数评价方法的研究［J］.同济大学学报（自然科学版），2005，33（4）.