浅谈改进灰色关联分析法在淠河水环境质量评价中的应用论文
六安市位于安徽西部,淠河(淮河的一级支流)是境内最大的天然河流,近年来,由于城区大量的工业废水和生活污水排入,造成淠河污染严重。因此,对淠河进行了系统的水质评价,对改善淠河乃至淮河流域的水环境质量和城市的水资源持续开发利用具有一定的参考意义。由于水环境系统是一个部分信息已知、部分信息未知或不确知的灰色系统,将灰色系统理论应用于水环境质量评价是一个新的发展方向,其中灰色关联分析法是最活跃的一种方法。灰色关联分析法主要是通过计算各个年份的水质中各因子的实测浓度与各级水质标准的关联度,根据关联度大小确定不同年份的水环境质量级别。为了克服传统的灰色关联分析法的不足,采用“中心化”处理数列的无量纲化,以提高分析对象间的差异;应用点到区间距离法计算关联系数避免传统的点到点计算方法的缺陷。改进灰色关联分析评价法既能充分体现各种污染物对水环境污染影响程度的大小,又能反映出处于不同级别的年份间的环境质量的显著差异和同一级别的年份间的环境质量的优劣,评价结果较为直观。因此,应用改进的灰关联分析法对六安市淠河进行水质评价可行。
1改进灰色关联分析法评价原理
1.1基本原理
灰色关联度分析方法是对系统中所包含的相互联系、相互影响、相互制约的因素(如指标)之间,在发展过程中,其同步(或同向)变化的程度进行比较的一种 ……此处隐藏593个字……一般选取对水体环境能够产生重要影响的几种因子为评价因子。根据淠河常规监测资料并结合所采用评价方法的基本特点,确定选用:溶解氧(DO)、生化需氧量(BOD5)、氨氮(NH3-N)、高锰酸盐指数4个评价因子。
2.2研究区域与数据来源
由六安市环境监测站的常规监测资料统计获得2007年淠河各断面监测值。
2.3改进灰色关联分析法的计算过程
2.3.1选定参考数列与比较数列以淠河2007年4个监测断面的水质监测值为参考数列。
2.3.2对监测数据和评价标准进行无量纲化处理
按照公式(1),对水体污染物实测值组成的参考数列和评价标准组成的比较数列进行无量纲化处理。
2.3.3灰色关联分析法的评价结果与分析按照计算公式及步骤,可以确定2007年淠河各监测断面的各级关联度。由表3可知,窑岗嘴大桥和大店岗断面的水质均为Ⅰ类,光华厂渡口和新安渡口断面的水质级别均为Ⅱ类,可见各断面水质较清洁。同理,按照上述计算公式与步骤,应用灰关联法对2007年淠河的控制断面即新安渡口监测断面进行了水质评价。
3结语
(1)2007年度,窑岗嘴大桥和大店岗断面的水质均为Ⅰ类,光华厂渡口和新安渡口断面的水质级别均为Ⅱ类,各断面水质较清洁。
(2)2007年度,淠河新安渡口断面在丰水期、平水期、枯水期的水质依次属于Ⅱ级、Ⅱ级、Ⅰ级,水质较清洁,水期对水质影响不大。
(3)改进的灰色关联分析评价法既能充分体现各种污染物对水环境污染影响程度的大小,又能反映出处于不同级别的年份间的环境质量的显著差异,也能反映出处于同一级别的年份间的环境质量的优劣,评价结果较为直观且与实际比较符合。
