摘 要 水環(huán)境問(wèn)題已對我國社會(huì )經(jīng)濟可持續發(fā)展產(chǎn)生越來(lái)越明顯的制約作用。針對當前嚴峻的水環(huán)境形勢，水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的重要性越發(fā)凸顯，它是水環(huán)境保護的一項重要內容，而水質(zhì)評價(jià)結果的合理性取決于評價(jià)方法的科學(xué)合理性，目前水質(zhì)評價(jià)的方法很多，典型的水質(zhì)評價(jià)方法包括單因子評價(jià)法、綜合指數評價(jià)法、模糊數學(xué)評價(jià)法和灰色系統評價(jià)法等。本文將對國內外水質(zhì)評價(jià)的發(fā)展和水質(zhì)評價(jià)方法進(jìn)行淺析。
關(guān)鍵詞 水環(huán)境；水質(zhì)評價(jià)；評價(jià)方法
“水”作為人類(lèi)經(jīng)濟社會(huì )系統向前進(jìn)步發(fā)展無(wú)法代替的最基本自然和戰略資源，支撐著(zhù)人類(lèi)的生存和發(fā)展，是地球萬(wàn)物的生命之源。水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)首先在明確評價(jià)水體的使用功能后，根據一定的原則選擇具有代表性的污染因子作為評價(jià)指標，按照水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)標準，在眾多評價(jià)方法中挑選出適當的方法對水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行定性或定量的評價(jià)，最終確定水質(zhì)等級的過(guò)程。通過(guò)水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)，可以確定污染物類(lèi)型，判別水質(zhì)污染程度以及發(fā)展趨勢，還可以對各控制斷面的綜合污染程度進(jìn)行排序，或對同一斷面中不同污染物的污染程度進(jìn)行排序，以便找出優(yōu)先控制斷面或優(yōu)先控制指標，進(jìn)而采取相應措施對其管理和控制[1]。這不僅能為制定保護水環(huán)境質(zhì)量的污染源治理方案和綜合防治計劃提供有效參考，還能為制定水環(huán)境標準、法規、條例細則等提供科學(xué)依據。
1 國內外水質(zhì)評價(jià)的發(fā)展
美國于1948年制定了《聯(lián)邦水污染控制法》，1956年通過(guò)對《聯(lián)邦水污染控制法》的修正并頒布了《水質(zhì)法》。首次采用了以州水質(zhì)標準為依據的管理辦法。日本于1970年頒布的《水污染防治法》是水污染控制的法律依據。1971 年公布的水環(huán)境的質(zhì)量標準《關(guān)于水質(zhì)污染的環(huán)境質(zhì)量標準》也是根據此法設定的，1993年頒布的《環(huán)境基本法》和環(huán)境質(zhì)量標準文件中，界定了質(zhì)量標準體系的結構和基本內容，表明環(huán)境質(zhì)量標準并不是孤立的標準限值的概念，而是一個(gè)體系，主要包括標準項目、標準限值、監測方法、分析方法和評價(jià)標準等。我國水環(huán)境標準是進(jìn)行水環(huán)境管理、水污染防治和水環(huán)境保護的重要組成部分，與水環(huán)境標準相關(guān)的法律依據有：《中華人民共和國水污染防治法》（1996年）和《中華人民共和國水法》（2002年）等。水環(huán)境標準體系是對水環(huán)境標準工作全面規劃、統籌協(xié)調相互關(guān)系，明確其作用、功能、適用范圍而逐步形成的一個(gè)完整的管理體系。我國水環(huán)境標準體系比較完備，為水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)工作的展開(kāi)提供了有力支撐，可以將其概括為“五類(lèi)三級”，即水環(huán)境基礎標準、水環(huán)境質(zhì)量標準、水環(huán)境標準樣品標準、水污染物排放標準和水監測分析方法標準五類(lèi)，三級包括國家級標準、行業(yè)標準和地方標準。
2 水質(zhì)評價(jià)方法
水質(zhì)評價(jià)結果的合理性取決于監測數據的準確性和評價(jià)方法的科學(xué)性，評價(jià)方法是水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)理論的核心。一個(gè)好的水質(zhì)評價(jià)方法應滿(mǎn)足準確性（即評價(jià)結果科學(xué)合理）、可比性和可行性，便于在實(shí)際的評價(jià)工作中推廣。經(jīng)過(guò)多年的完善與經(jīng)驗的積累，多數評價(jià)模型和計算方法已日趨成熟，典型的水質(zhì)評價(jià)方法包括單因子評價(jià)法、污染指數法、模糊數學(xué)評價(jià)法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )評價(jià)法、灰色系統評價(jià)法和投影尋蹤分類(lèi)法等。
（1）單因子評價(jià)法。單因子評價(jià)法是我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB 3838-2002）中規定的評價(jià)方法，即用水質(zhì)最差的單項指標所屬類(lèi)別來(lái)確定水體綜合水質(zhì)類(lèi)別。其方法是：用水體各監測項目的監測結果對照該項目的分類(lèi)標準，確定該項目的水質(zhì)類(lèi)別，在所有項目的水質(zhì)類(lèi)別中選取水質(zhì)最差類(lèi)別作為水體的水質(zhì)類(lèi)別。這種方法簡(jiǎn)單易操作，但不能直觀(guān)地反映出水質(zhì)級別，可比性比較差。
（2）綜合指數評價(jià)法。綜合指數評價(jià)法是一種較為簡(jiǎn)單的評價(jià)方法。它將水體中各監測項目的監測結果與其評價(jià)標準之比作為該項目的污染分指數，然后通過(guò)數學(xué)手段將各項目的分指數綜合得到該水體的污染指數，以此作為該水體指數法的水質(zhì)評定尺。這種方法的缺點(diǎn)是將各種污染物綜合到一起計算，最后結果不能真實(shí)地反映出水體污染程度和主要的污染物種類(lèi)。
（3）模糊數學(xué)評價(jià)法。美國控制論專(zhuān)家Zadeh L.A.于1965年提出模糊集合的概念以來(lái)，在隨后的幾十年時(shí)間里模糊數學(xué)理論得到了前所未有的發(fā)展，同時(shí)也被廣泛運用于生產(chǎn)實(shí)踐中[2]。在水環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)中，涉及大量的復雜現象和許多因素的相互作用，存在大量的模糊概念和模糊現象。如水質(zhì)級別的劃分和評價(jià)標準的確定，因此，模糊數學(xué)在水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)中得到了廣泛的應用。模糊數學(xué)評價(jià)法包括模糊聚類(lèi)法、模糊模式識別和模糊綜合評判法等，其中最典型的方法是模糊綜合評判法。
（4）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )評價(jià)法。近年來(lái)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )在水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)中也取得了較為廣泛的應用。它的基本思路是：根據水體污染特點(diǎn)，選擇適當的污染指標進(jìn)行建模，若選取m項評價(jià)指標，則BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的輸入層有m個(gè)神經(jīng)元，根據水體功能確定水環(huán)境質(zhì)量標準的水質(zhì)標準分級，若有n級，則BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的輸出層有n個(gè)神經(jīng)元，然后根據水質(zhì)評價(jià)標準建立訓練樣本，再通過(guò)對樣本的學(xué)習和對網(wǎng)絡(luò )的反復訓練，當網(wǎng)絡(luò )模型的檢測樣本和訓練樣本擬合度最高時(shí)，獲得相關(guān)訓練參數，由此也就能確立了水質(zhì)評價(jià)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型，進(jìn)而進(jìn)行水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)。
（5）灰色系統評價(jià)法。我國學(xué)者鄧聚龍教授于1982年提出的用于控制和預測的新理論、新技術(shù)的灰色系統理論和方法，其研究對象是“部分信息已知，部分信息未知”的“小樣本”、“貧信息”不確定性系統。水質(zhì)的監測數據都是在有限的空間和時(shí)間范圍內獲得，所以信息參數也是部分已知、部分未知的，即灰色的，所以，采用灰色系統評價(jià)法應用于水環(huán)境質(zhì)量的綜合評價(jià)是合理可行的。
3 結束語(yǔ)
隨著(zhù)我國工業(yè)化、城鎮化的迅速發(fā)展，污水排放量的急劇增加，已超出了河流和湖泊的納污能力，使水體普遍遭受到污染，水資源短缺、水環(huán)境惡化問(wèn)題日益突出[2]。保持對我國水環(huán)境質(zhì)量問(wèn)題的持續關(guān)注和不斷采取措施緩解并改善嚴峻的水環(huán)境質(zhì)量問(wèn)題是十分有必要的。因此，選擇合適的水質(zhì)評價(jià)方法準確、科學(xué)地分析和評價(jià)水環(huán)境質(zhì)量的現狀、變化趨勢及其變化的主要原因是至關(guān)重要的。
參考文獻
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