基于模糊综合评价的水环境质量评价

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1、http://www.paper.edu.cn1基于模糊综合评价的水环境质量评价——以中国矿业大学南湖校区人工湖为例宋晓猛中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州（221008）E-mail：wenqingsxm@126.com摘要：本文旨在定量分析中国矿业大学南湖校区人工湖水环境质量现状和存在的问题，根据国家景观娱乐用水水质标准（GB12941-91），运用模糊综合评判的方法进行人工湖的水环境质量评价，结果显示学校景观用水的水质较差，仅符合景观水质标准中的III类水质，并结合实际情况提出了相关建议与优化方案：即运用水体生物-生态修复技术建

2、立生态人工湖。关键词：模糊综合评价；水环境质量评价；人工湖；中国矿业大学中图分类号：X8241.引言水环境质量包括水质、水生生物和底质三部分的质量。水质现状评价是水环境质量评价的一个方面,是以水环境监测资料为基础，按照一定的评价标准和评价方法，对水质要素进行定性评价或定量评价，以准确反映水质现状，了解和掌握水体污染影响程度和发展趋势，为水环境保护和水资源规划管理提供科学依据，是计算水环境容量和对水资源系统进行规划的基础,有其独特的重要性。水环境质量评价结果的可靠程度一方面取决于监测数据的准确性,另一方面依赖于科学的评价方法,包括技术的选择。

3、近年来,对水环境质量评价方法的研究相当活跃,各种方法的研究都是为了更客观、更准确地反映水体水质的实际情况。单就其评价方法而言,水环境质量评价可分为单项评价和多项综合评价,单项评价一般根据国家标准或本底值采用超标指数法,评价其超标程度,做起来相对容易;综合评价则要考虑水体中所有污[1-3]染物的综合作用,确定水质的综合级别。综合评价方法有模糊评价法，灰色评价法，物元分析法，人工神经网络(ANNs)评价法等，本文采用模糊综合评价法对中国矿业大学的人工湖的水质进行综合评价。2.南湖校区概述中国矿业大学南湖校区于2004年9月开始正式使用，南湖校区

4、远期规划在校生人数为25000人，校区内总人数约为30000人。南湖校区占地2858亩，校舍建筑面积47.01万平方米。南湖校区总规划建筑面积约84万平方米，主体工程将于2005年底完工。根据校区规模33设计污水处理量为8000m/d，该校区分期建设，第一期污水处理量约为2000m/d，第二期333约达4000m/d，第三期约达6000m/d，第四期达到8000m/d。校园生活污水主要来源于学生生活区、教学区、行政办公楼、食堂、及医院排水。该校区生活污水全部进入污水处理站。#按地形将校区分成东区、西区两路进水。完工后东区污水进入1污水加压泵

5、房，水量预计3#32000m/d；西区污水进入2泵房，水量预计4600m/d。经处理合格排放的中水回用水量（含3绿化用水，校区内水体需要的补充水量，冲厕所需要的水量，观光用水量）大约6700m/d，其他水量排入校园人工湖。中国矿业大学南湖校区人工湖——镜湖作为南湖校区目前唯一的1.本课题得到中国矿业大学2007年大学生科研训练计划项目（项目编号070513）的资助，为《中国矿业大学南湖校区水环境评价》部分成果。-1-http://www.paper.edu.cn景观区，应该同学们休息娱乐的好地方，可是由于存在许多不合理的地方，致使湖水水质很

6、差，达不到相关的景观娱乐用水标准，失去了原有景观用水的意义。3.模糊综合评价方法和步骤模糊综合评价是通过构造等级模糊子集把反映被评事物的模糊指标进行量化(即确定隶[4-7]属度),然后利用模糊变换原理对各指标综合,一般需要如下步骤:(1)确定因素集u={u1,u2,un}即评价指标集合。(2)确定评价集v={v1,v2,vm},即等级集合,每一个等级可对应一个模糊子集。(3)进行单因素评价,建立模糊关系矩阵R在构造了等级模糊子集后,要逐个对被评事物从每个因素ui(i=1,2,n)上进行量化,即确定从单因素来看被评事物对各等级模糊子集的

7、隶属度R,进而得到模糊关系矩阵:(4)确定评价因素的模糊权向量A=(a1,a2,,an)在模糊综合评价中,权向量A中的元素ai本质上是因素ui对模糊子集{对被评事物重要的因素}的隶属度,因而一般用模糊方法来确定,并且在合成之前要归一化。即:n∑=1aii=1ai≥0i=1,2,,n(5)利用合适的算子将A与各被评事物的R进行合成得到各被评事物的模糊综合评价结果向量B,即:其中bj是由A与R的第j列运算得到的,它表示被评事物从整体上看对vj等级模糊子集的隶属程度。由B向量结果评判评价结果。4.应用实例下面运用模糊综合评价方法进行中国矿业大

8、学南湖校区人工湖的水环境质量评价，首先确定评价指标，评价指标是根据景观娱乐用水水质标准（GB12941-91）以及主要影响此人工湖的水质指标而设置的。共设置个指标：①溶解氧（DO