基于模糊綜合評(píng)判法的衡水湖水環(huán)境評(píng)價(jià)

程鳳林，馬英芝，申紅蓮，張利民

(衡水學(xué)院 a. 數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院；b. 圖書(shū)館，河北 衡水 053000)

衡水湖位于衡水市境內(nèi)，是一個(gè)同時(shí)擁有草甸、沼澤、灘涂、水域、林地等多種生態(tài)系統(tǒng)的天然濕地，在保護(hù)水生態(tài)環(huán)境、維護(hù)華北平原內(nèi)陸淡水濕地生態(tài)系統(tǒng)的典型性、稀有性以及重要生態(tài)功能等方面具有非常重要的意義.針對(duì)衡水湖這一較大型的水環(huán)境的綜合評(píng)價(jià)中涉及大量的復(fù)雜現(xiàn)象和多種復(fù)雜因素的相互作用，存在大量的模糊現(xiàn)象和模糊概念，而模糊綜合評(píng)判在水環(huán)境評(píng)價(jià)中具有可靠性，可以確定出主要的水質(zhì)污染物，從而為制定合理的措施提供依據(jù)，因此本文選擇使用模糊綜合評(píng)判法對(duì)衡水湖水環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià).

1 衡水湖水環(huán)境的模糊綜合評(píng)判

1.1 建立評(píng)價(jià)因子及評(píng)價(jià)集

根據(jù)表1測(cè)得的數(shù)據(jù)選擇溶解氧、氨氮、總磷、總氮、高錳酸鉀5項(xiàng)指標(biāo)作為評(píng)價(jià)因子，評(píng)價(jià)因子集為U ={x1,x2…x5}=｛溶解氧，氨氮，總磷，總氮，高錳酸鉀｝.表1為衡水湖2003年7個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)采樣點(diǎn)5項(xiàng)指標(biāo)的水質(zhì)檢測(cè)實(shí)測(cè)值.

依照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》把評(píng)價(jià)結(jié)果分為5個(gè)等級(jí).表2為標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別指標(biāo)，評(píng)價(jià)集為V={I , II, I II, I V,V}.

表1 2003年衡水湖洼內(nèi)觀測(cè)點(diǎn)水質(zhì)觀測(cè)結(jié)果 mg/L

表2 標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別指標(biāo)

1.2 建立模糊關(guān)系矩陣

構(gòu)建模糊關(guān)系矩陣，對(duì)照《2003年衡水湖洼內(nèi)觀測(cè)點(diǎn)水質(zhì)觀測(cè)結(jié)果》和《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》根據(jù)隸屬度函數(shù)構(gòu)建7個(gè)測(cè)試點(diǎn)的模糊關(guān)系矩陣[1-3].各測(cè)點(diǎn)的模糊關(guān)系矩陣分別為：

1.3 計(jì)算權(quán)向量

根據(jù)模糊綜合評(píng)判法確定評(píng)價(jià)因素的模糊權(quán)向量，并進(jìn)行歸一化處理，結(jié)果見(jiàn)表3.

表3 評(píng)價(jià)因子權(quán)重值歸一化結(jié)果

2 衡水湖水質(zhì)模糊綜合評(píng)價(jià)

將得到的模糊矩陣R和權(quán)重集W代入到模糊評(píng)判模型中進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)計(jì)算可以得到模糊綜合評(píng)判集.各測(cè)點(diǎn)的模糊綜合評(píng)判結(jié)果見(jiàn)表4.

3 結(jié)語(yǔ)

目前，評(píng)價(jià)水環(huán)境的方法有很多種，但是每一種評(píng)價(jià)方法都存在著各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn).由于影響水環(huán)境的因素較多，同時(shí)又存在著大量的模糊現(xiàn)象，本文采取了模糊綜合評(píng)判法來(lái)評(píng)價(jià)衡水湖水環(huán)境.首先選取7個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)出這7個(gè)測(cè)點(diǎn)我們選取的5項(xiàng)評(píng)價(jià)因子指標(biāo)值，用國(guó)家《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》作為參照，根據(jù)模糊綜合評(píng)判法的計(jì)算結(jié)果可以確定這7個(gè)測(cè)點(diǎn)的污染級(jí)別.衡水湖水環(huán)境適用的標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)別為Ⅲ類(lèi)，通過(guò)表4可以看出，測(cè)點(diǎn)3和測(cè)點(diǎn)5都屬于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ類(lèi)，測(cè)點(diǎn)6屬于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ類(lèi)，測(cè)點(diǎn)1屬于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ類(lèi)，根據(jù)水域功能類(lèi)別的劃分可知測(cè)點(diǎn) 1、3、5、6符合標(biāo)準(zhǔn)要求.但是測(cè)點(diǎn)2、4、7都屬于Ⅴ類(lèi)不符合衡水湖適用標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該對(duì)這些測(cè)點(diǎn)的水域加強(qiáng)管理，對(duì)污染物加強(qiáng)處理，進(jìn)一步改善水質(zhì)環(huán)境.

表4 各監(jiān)測(cè)點(diǎn)模糊綜合評(píng)判結(jié)果

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