层次分析法在上海淀山湖水质评价中的应用-论文.pdf

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1、第45卷第18期人民长江Vo1．45．No．182014年9月YangtzeRiverSep．，2014文章编号：1001—4179(2014)18—0025一O3层次分析法在上海淀山湖水质评价中的应用李祥，袁政涛(上海市青浦区水务局水文勘测队，上海201700)摘要：上海淀山湖湖泊水质富营养化，对湖区生态环境造成较大威胁。根据2005—2009年淀山湖水质监测结果，应用层次分析法建立了淀山湖富营养化指标体系，对湖泊富营养化状况进行了评价。结果表明，湖泊水质总体处于中度富营养化状态。2005～2009年水质呈现好转趋势，氮、磷等营养物质含量呈现出一定程度的减少。评价方法能够体现各种因子对水

2、质富营养化状态的影响程度，结果较为客观、可信。关键词：层次分析法；富营养化；水质；上海淀山湖中图法分类号：X52文献标志码：A淀山湖位于上海市西部，是太湖流域重要的下泄有主观赋权法和客观赋权法。本文利用的层次分析法通道和上海市境内最大湖泊，也是黄浦江上游重要的(AnalyticHierarchyProcess，AHP)是主观赋权法中常水源保护区¨，其地理坐标为31。04N～30。12N，用的一种方法，先由专家对选取的各指标因子的相对120。54E～121。01E。湖泊岸线长62．3km，水深约2重要性进行判断，明确其比较尺度(1～9尺度)，构造m，总面积约为62km，属于吞吐性浅水湖泊。近

3、年成对比矩阵(正反矩阵)，再通过Mathmatical5．0计算来，随着太湖流域及周边地区国民经济和工业生产的确定各个指标的权重值，并通过了一致性检验。发展，淀山湖的水质正在逐年恶化，富营养化是淀山湖目前所面临的重大生态问题之一。1监测方法本文根据2005～2009年淀山湖水质监测结果进行了系统的综合分析，应用层次分析法对淀山湖富营养化状况进行评价。通过近年来对淀山湖水质调查分析，结合水域特点及入湖河流状况，共设了13个水质监测点(见图图1淀山湖监测点位1)，其中千墩港口、汪洋湖、朝阳桥、向阳桥为省市边2．1建立递阶层次结构界来水水质监测点；西闸、淀峰2个监测点位于淀山湖根据淀山湖水域生态

4、环境的特点，结合水质监测主要出水口；湖北2，湖北3，湖北4，湖南2，灯2，灯4，结果，建立了淀山湖水域富营养状况的递阶层次结西旺港为湖体本部监测点。构(见图2)。本研究从2005年1月到2009年l2月，每月对淀2．2评价指标相对重要性及其权重值山湖主要水质指标进行测定，选取NH一N、TN、TP、DO、COD作为评价因子。A层评价指标相对重要性(标度，权重值)，标度根据层次分析法，专家咨询打分确定(0～9)，具体可2层次分析法‘参考层次分析法建模。在多指标综合评价中，确定指标权重的方法主要(1)综合营养状态(标度，权重值)。构造判断矩收稿日期：2014—07—14作者简介：李祥，男，工程师

5、，主要从事水环境监测及评价工作。E—mail：55307003@qq．oom26人民长江阵0一A：将准则层A中两个因素A1，A2进行两两比(0．75，0．25)。较，得到成对比较矩阵(见表)。3富营养化评价3．1综合营养状态指数由AHP选择的湖泊富营养化评价参数确定的综合营养状态指数CNI，按下式计算。CNI=∑wlP式中，CNI表示综合营养状态指数；表示指标的图2淀山湖富营养化递阶层次结构归一化权重值；P表示第i种指标的归一化值。表10一A层矩阵3．2水质类别评价‘计算2005～2009年DO、CODMNH3一N、TP、TN的年算术平均值，见表4。表420052009年湖区水质状况mg／

6、L2005年2o06年2007年2008年2009年该矩阵的特征值和对应特征向量为{0，2}、{{2，珥平均值类别平均值类别平均值类别平均值类别平均值类别1}，{2，1}}。由公式CI=(A一一TI,)／(17,_1)，CID07．1Ⅱ6．4Ⅱ7．3Ⅱ6．5lI5．9ⅢCODM6．5Ⅳ6．4IV'7．1IV6．0IV5．6II=0，通过一致性检验。可得归_化特征向量=NH1一N1．78V2．37劣V1．8lV1．46IV0．99Ⅲ’(0．67，0．33)T。'rP0．23IV0．2IⅣ0．201V0．211V0．2IⅣ(2)营养盐指标(标度，权重值)。构造判断矩阵TN5．29劣V5．21劣

7、V5．06劣V4．67劣V3．19劣VA1一：将准则层B中3个因素B1，B2，B3两两比较，得到成对比较矩阵(见表2)。2005～2009年淀山湖溶解氧为Ⅱ类，2009年为Ⅲ表2A1一B层矩阵类，平均含量略有下降。2005～2008年高锰酸盐指数为Ⅳ类，2009年为Ⅲ类。2005年氨氮类别为V类，2006～2009年分别为劣V类、V类、Ⅳ类、Ⅲ类，含量逐年下降，水质逐年改善。2005—2009年总磷都为Ⅳ类，质量浓度总体