水库用水水质评价论文

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1．我国水质评价的主要方法

近年来，随着大量数学方法应用在水质评价中，水质评价已成为我国环境质量评价中一个发展最快、进步最大的分支，方法很多，有二、三十种水质评价方法在国内外被广泛采用。

（1）单因子评价法指用水体中感观性、毒物和生物学等单因子的监测结果对照各自评价标准，确定各项目的水质类别，在所有项目水质类别中选取水质最差类别作为水体水质类别，是现行国家水质标准中确定的悲观评价原则。

（2）污染指数法污染指数评价法是用水体各监测项目的监测结果与其评价标准之比作为该项目的污染分指数，再通过各种数学手段将各项目的分指数综合运算得出一个综合指数，以此代表水体的污染程度，作为水质评定尺度。指数法综合评价是对整体水体质量的定量描述，只要项目、标准、监测结果可*，综合评价从总体上看是可以基本反映污染的性质和程度的。而且对于全国流域尺度而言，指数化综合评价法计算简便，便于进行水系之间或同一水系时间上的基本污染状况和变化的比较。

（3）灰色评价法水质的监测数据都是在有限的时间和空间范围内获得的，因而信息是不完全或不确切的，故可将水环境系统视为一个灰色系统，即部分信息已知，部分信息未知或不确知的系统。

（4）模糊评价法因水体环境本身存在大量不确定性因素，各项目的级别划分、标准确定都具有模糊性。因此，模糊数学在水质评价中得到了广泛应用，其基本思路是：由监测数据建立各指标对各级标准的隶属度集，形成隶属度矩阵，再把因子权重集与隶属度矩阵相乘，得到模糊集，获得综合评判集，表明评价水体水质对各级标准水质的隶属程度，反映了水质级别的模糊性。

（5）物元分析法物元分析法是物元分析理论在水环境质量评价领域的应用。其思路是：根据各级水质标准建立经典域物元矩阵，根据各因子的实测浓度建立节域物元矩阵，然后建立各污染指标对不同水质标准级别的关联函数，最后根据其值大小确定水体水质的级别。

2．某水库水质评价的实践探讨

2.1水库的概况

某水库位于南水北调东线工程主要调蓄水库，属黄河流域，大汶河水系。水库大坝总长1530m，坝高33.3m，坝前最大水深30m。流域内山高坡陡，水流湍急，干流坡降9.72×10-3，弯曲系数1.57，为东北西南走向，季节性河流，河源深切，侵蚀强烈，形状系数0.66，河网密度系数0.26。汇水水源主要由泰山、长清岭和大青山3条溪流和流域内工业废水和生活污水等汇聚而成。

目前水库流域水土流失比较严重，流失面积94.4km2，占总面积的32.3％，年流失量17万t，年侵蚀深1.6mm。每年汛期降水径流携带的泥沙会造成水库水质浑浊不清达20～40天，混浊度由平时的3°增大到20°，一方面增加了水质净化难度和成本，且净化后的水中仍含有较多残留物，影响供水水质；另一方面导致水库中泥沙含量很大，影响水库使用寿命。

2.2水库水质评价标准及方法

采用目前国内外较常用的等标污染负荷法，计算方法如下：

；（1）

式中，为污染物排放量（t/a）；为污染物按我国目前统一的《国家地表水环境质量标准》（GB3838-2002）（以下简称GB3838-2002）中Ⅱ类标准浓度；为污染物等标排放量（m3/a）；为污染率指数。

参照GB3838-2002中对应标准对水库水质进行评价。评价方法采用GB3838-2002中推荐的单因子评价法和我国环保总局推荐的污染指数法。分别采用单因子评价法和污染指数法。其中单因子评价法即为用水体各监测项目的监测结果，对照该项目的评价标准，确定该项目的水质类别，在所有项目的水质类别中，选取水质最差类别作为水体的水质类别。评价结果以“类”表示。计算公式为：

（2）

式中，为水体综合级别；为评价参数的级别；为取最大值；为监测的各次数。

污染指数法则为用水体各监测项目的监测结果与其评价标准之比作为该项目的污染分指数，然后通过各种数学手段将各项目的分指数综合运算得出一个综合指数，以此代表水体的污染程度。

2.3某水库的水质评价

根据水质监测断面应尽量*近已有水文站；尽量利用现有监测断面；要考虑交通方便以提高监测时效性；能反映功能区内水质状况等技术要求，再结合本文研究的是水库饮用水源区，故本分析水源设置坝前和库区2监测点。具体，坝前：位于某市自来水公司取水口附近，水面下约0.5m处取样，代表自来水引取某水库水质的状况；库中：在坝前2km，库内水面下0.5m取样，代表库中水质情况。根据集中式取水水源地、用水矛盾突出的水域、水污染较严重或水质状况变化较大的水域，监测次数可适当多一些的原则，本文监测时间为2006年10月～2006年12月，每月10号左右采样监测1次。

根据监测项目要视水体水质现状、水体使用功能、监控目标、所选监测项目须有相应的国家或行业颁发的标准分析方法的原则，再依据GB3838-2002中所列项目，和流域内地理环境因素及社会经济发展带来的人为影响的实际需要，本文选用以下24个监测指标：

（1）一般化学指标：pH、Cl-、SO42-、Fe、Cu、Zn、Mn、VP；

（2）污染指标：NH3-N、DO、CODMn、BOD5、COD、TP、TN；

（3）毒理学指标：NO3-N、F-、CN－、As、Cr6+、Hg、Cd、Pb；

（4）微生物指标：FC。

各指标的分析方法按GB3838-2002中所规定的方法。用单因子评价法和污染指数评价法对水库水质进行评价。

由水库2001年6月～2003年12月连续31次的24项因子的监测结果做比较，依据GB3838-2002，明显得出：Zn、CN－、As、Cr6+、Hg、Cd及Pb在31次监测中均未检出；Cu在2003年5月库中检出1次，VP在2002年12月库中及2003年5月坝前和库中共3次检出，但两物质检出值均小于GB3838-2002Ⅱ类水标准，说明以上9项因子在两测点监测期间均符合GB3838-2002Ⅱ类水标准。SO42-、Cl-、NO3-N、Fe、Mn，这5项补充项目，除了Mn在2003年7、8月库中两次检出值分别为0.13mg/L（超GB3838-2002Ⅱ类水标准值0.1mg/L）和0.01mg/L外，其余4项在各测点处的各次测值均在标准值内。因此，这14项参数基本可认为均属Ⅱ类水标准，水库水质未受其污染，本文对其每次的实测值和评价不再详细列出了，只选取pH、NH3-N、DO、BOD5、F-、CODMn、COD、TP、TN、FC，这10个因子对其进行单因子评价和污染指数评价。

根据上述所选的10项评价因子坝前和库中监测数据结果，可知，pH、NH3-N、DO、BOD5、F-，在库中和坝前2监测点的所有测次中，均属Ⅱ类水，不影响水库水质，而CODMn、COD、TP、TN、FC，这5项在2监测点都有月超Ⅱ类水现象，且TN超标现象最严重。因此，这5项是导致某水库整体水质变差的主要因子，通过以其来做水库水质评价与分析。评价期间，某水库水质污染较严重，连续31个月坝前和库中2监测点的水质综合评价，均为Ⅲ类以上，绝大多数为超V类（库中超V类水占74.2％，V类水占12.9％，Ⅳ类水占9.7％，Ⅲ类水占3.2％；坝前超V类水占71.0％，V类水占16.1％，Ⅳ类水占12.9％）；坝前和库中每年的水质综合评价，也均为超V类，远远达不到该水库应属于GB3838-2002中Ⅱ类水域的标准。

用污染指数评价法分析出CODMn、COD、TP和TN为影响某水库水质的主要因子，且TN为影响最大的因子。另外，从单因子评价法还分析出了FC也是影响某水库的一个主要因子。

参考文献：

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