多重水質(zhì)評(píng)價(jià)方法在地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)中的對(duì)比研究
——以北京市朝陽(yáng)區(qū)為例

郭彤，張永祥，賈瑞濤

北京工業(yè)大學(xué)城市建設(shè)學(xué)部

水是人類(lèi)生活和生存的重要元素，地下水是人類(lèi)重要的供水資源之一。隨著工業(yè)和社會(huì)的快速發(fā)展，人類(lèi)不合理開(kāi)發(fā)利用以及工業(yè)廢水、生活污水等的排放，致使地下水遭受不同程度的污染[1-2]。因此，對(duì)地下水水質(zhì)進(jìn)行合理評(píng)價(jià)，對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、水資源管理和生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有重要意義[3-4]。

水質(zhì)評(píng)價(jià)是依據(jù)不同的目的和要求，按照規(guī)定的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和方法，對(duì)區(qū)域水體的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行分析、計(jì)算，從而劃分其水質(zhì)等級(jí)，掌握水體的受污染狀況[5-6]。目前，常用的水質(zhì)評(píng)價(jià)方法主要有單因子指數(shù)法、綜合污染指數(shù)法、層次分析法等[5-9]。傳統(tǒng)的層次分析法在構(gòu)造判斷矩陣時(shí)的各元素標(biāo)度易受人為因素的影響，導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果不夠客觀[10-11]，且當(dāng)選取多個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)運(yùn)算量很大。采用變異系數(shù)法在進(jìn)行賦權(quán)時(shí)，能夠避免出現(xiàn)主觀賦權(quán)法所帶來(lái)的主觀偏好性誤差；模糊綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)時(shí)，可以較好地解決水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)邊界模糊對(duì)水質(zhì)評(píng)價(jià)的影響[12]。在進(jìn)行地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)時(shí)，僅使用單一的水質(zhì)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果具有一定的不準(zhǔn)確性和風(fēng)險(xiǎn)性[7]。利用多種水質(zhì)評(píng)價(jià)方法對(duì)地下水進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)和分析，結(jié)合研究區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行綜合評(píng)估，能夠得到相對(duì)客觀合理的評(píng)價(jià)結(jié)果[13]。

筆者將傳統(tǒng)的層次分析法與變異系數(shù)法和模糊綜合評(píng)價(jià)法相結(jié)合，使之成為改進(jìn)的層次分析法。于2020 年對(duì)北京市朝陽(yáng)區(qū)枯水期21 個(gè)地下水樣品進(jìn)行采集和測(cè)試，運(yùn)用改進(jìn)的層次分析法、單因子評(píng)價(jià)法、綜合污染指數(shù)法3 種水質(zhì)評(píng)價(jià)方法對(duì)研究區(qū)地下水水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，以期為該地區(qū)的水質(zhì)評(píng)價(jià)和水資源的合理開(kāi)發(fā)與利用提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況和樣品采集

1.1 研究區(qū)概況

朝陽(yáng)區(qū)位于北京市東部（116°2l′E～116°42′E，39°48′N(xiāo)～40°09′N(xiāo)），呈南北長(zhǎng)、東西窄的區(qū)域，面積為470.8 km2，南北長(zhǎng)約30 km，東西寬約18 km，四周與9 個(gè)區(qū)相鄰。全區(qū)平均海拔為34 m，地勢(shì)低平，西北高、東南低，由西北向東南緩慢下降，地面坡降平均在1/2 000 左右。研究區(qū)為暖溫帶季風(fēng)型大陸性氣候，四季分明，夏季降水多，多年平均風(fēng)速為2.5 m/s，多年平均降水量為595.3 mm。研究區(qū)水系主要由河流、湖泊和排水溝組成，河流屬于海河流域北運(yùn)河水系，主要有溫榆河、清河、壩河、通惠河及涼水河等。

研究區(qū)主要含水層為第四系含水層，第四系松散沉積物廣泛分布，第四系厚度由西向東逐漸加厚，含水層由淺部潛水含水層及深部的多層承壓含水層組成，地下水呈自西北向東南的自然流向。含水層中地下水主要來(lái)源為大氣降水、灌溉回歸和側(cè)向流入等的入滲補(bǔ)給，地下水主要消耗為人工開(kāi)采及向深部含水層的越流補(bǔ)給。

1.2 樣品采集

于2020 年4 月枯水期采集21 個(gè)地下水采樣點(diǎn)（圖1）的水樣。監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括pH、溶解性總固體（TDS）、總硬度、硫酸鹽（）、氯化物（Cl?）、重碳酸鹽、氨氮（）、硝酸鹽（），所有水質(zhì)指標(biāo)的采集和分析均按照SL 183—2005《地下水監(jiān)測(cè)規(guī)范》和GB/T 14848—2017《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[14]要求進(jìn)行。

圖1 研究區(qū)地下水采樣點(diǎn)監(jiān)測(cè)井分布Fig.1 Distribution of groundwater sampling point monitoring wells in the study area

2 水質(zhì)評(píng)價(jià)方法

2.1 單因子指數(shù)法

單因子指數(shù)法是將各檢測(cè)指標(biāo)的實(shí)測(cè)值與國(guó)家規(guī)定的相應(yīng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)限值對(duì)比，確定各指標(biāo)的水質(zhì)類(lèi)別，然后以該檢測(cè)點(diǎn)中的單項(xiàng)最差因子結(jié)果類(lèi)別確定最終的水質(zhì)類(lèi)別[15]，其計(jì)算公式為：

式中：Pij為 第i項(xiàng)指標(biāo)在第j級(jí)標(biāo)準(zhǔn)下的污染指數(shù)；Ci為第i項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)測(cè)值；Sij為 第i項(xiàng)指標(biāo)在第j級(jí)標(biāo)準(zhǔn)下的標(biāo)準(zhǔn)限值。

2.2 綜合污染指數(shù)法

綜合污染指數(shù)法是在單因子污染指數(shù)的基礎(chǔ)上，計(jì)算出綜合污染指標(biāo)，并根據(jù)綜合污染指數(shù)（P）評(píng)分表的標(biāo)準(zhǔn)（表1），確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水質(zhì)類(lèi)別[16]。綜合污染指數(shù)的計(jì)算公式為：

表1 綜合污染指數(shù)評(píng)分表[17]Table 1 Comprehensive Pollution Index rating scale

式中：n為參與水質(zhì)評(píng)價(jià)的指標(biāo)個(gè)數(shù)。

2.3 改進(jìn)的層次分析法

2.3.1 構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型

將地下水水質(zhì)作為層次分析的目標(biāo)層，以pH、總硬度、TDS、氨氮、硫酸鹽、硝酸鹽、氟化物7 項(xiàng)地下水質(zhì)量指標(biāo)作為準(zhǔn)則層，將水質(zhì)類(lèi)別（Ⅰ類(lèi)、Ⅱ類(lèi)、Ⅲ類(lèi)、Ⅳ類(lèi)、Ⅴ類(lèi)）作為方案層，根據(jù)這3 個(gè)層次建立地下水水質(zhì)層次結(jié)構(gòu)模型（圖2）。

圖2 改進(jìn)的層次分析法的層次結(jié)構(gòu)Fig.2 Hierarchy structure of improved AHP

2.3.2 改進(jìn)權(quán)重集的建立

為改進(jìn)傳統(tǒng)的層次分析法中計(jì)算的權(quán)重主觀性較強(qiáng)的問(wèn)題，在計(jì)算傳統(tǒng)層次分析法權(quán)重的基礎(chǔ)上，利用變異系數(shù)法計(jì)算出另一組權(quán)重，將2 種方法的權(quán)重結(jié)果再進(jìn)行綜合計(jì)算，從而增加改進(jìn)層次分析法中各評(píng)價(jià)因子權(quán)重的客觀性[18]。

2.3.2.1 構(gòu)造判斷矩陣

為了使評(píng)價(jià)因子具有可比性，使用單因子評(píng)價(jià)法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理[19]。根據(jù)研究區(qū)枯水期水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果，依據(jù)GB/T 14848—2017 中Ⅲ類(lèi)水質(zhì)（以人體健康基準(zhǔn)值為依據(jù)，主要適用于集中式生活飲用水水源）的標(biāo)準(zhǔn)限值，計(jì)算各評(píng)價(jià)因子的單項(xiàng)污染指數(shù)，使用各評(píng)價(jià)指標(biāo)的單項(xiàng)污染指數(shù)進(jìn)行兩兩比值作為判斷矩陣的元素，即可得到監(jiān)測(cè)點(diǎn)水環(huán)境質(zhì)量及評(píng)價(jià)因子的判斷矩陣。

計(jì)算出特征值與特征向量，再對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，計(jì)算公式為：

式中：CI 為一致性指標(biāo)；λmax為判斷矩陣的最大特征值；k為判斷矩陣的階數(shù)。

進(jìn)一步，可得到隨機(jī)一致性比率，計(jì)算公式為：

式中：RI 為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)。當(dāng)CR<0.1 時(shí)，則認(rèn)為判斷矩陣滿(mǎn)足一致性，否則需對(duì)判斷矩陣進(jìn)行修正。

2.3.2.2 變異系數(shù)法

變異系數(shù)法是通過(guò)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中各評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)值的變異系數(shù)來(lái)確定權(quán)重，通過(guò)使用變異系數(shù)法來(lái)調(diào)整層次分析法中各水質(zhì)指標(biāo)的權(quán)重，使評(píng)價(jià)結(jié)果能夠更合理地反映水體的綜合特性[20]。各指標(biāo)的變異系數(shù)（vi）計(jì)算公式如下：

式中：Cil為第i項(xiàng)指標(biāo)在第l個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的實(shí)測(cè)值；為第i項(xiàng) 指標(biāo)的平均值；si為第i項(xiàng)指標(biāo)的均方差；

m為監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量。對(duì)vi進(jìn)行歸一化，即得各污染指標(biāo)的權(quán)重（wi）：

2.3.2.3 綜合權(quán)重計(jì)算

將層次分析法中地下水水質(zhì)和水質(zhì)因子的權(quán)重與變異系數(shù)法的權(quán)重相結(jié)合，使各評(píng)價(jià)因子指標(biāo)的權(quán)重結(jié)果更加客觀合理[21-22]。

設(shè)評(píng)價(jià)因子的主觀權(quán)重向量為(α1,α2,···,αn)，客觀權(quán)重向量為(β1,β2,···,βn)，則綜合權(quán)重（wi'）為：

2.3.3 建立模糊關(guān)系矩陣

傳統(tǒng)的層次分析方法中需要建立準(zhǔn)則層與方案的判斷矩陣，即建立各評(píng)價(jià)因子與水質(zhì)類(lèi)別的判斷矩陣，根據(jù)判斷矩陣計(jì)算出權(quán)重集，依照權(quán)重集最大值所對(duì)應(yīng)的水質(zhì)類(lèi)別最終確定該監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水質(zhì)類(lèi)別。但是在評(píng)價(jià)因子較多的情況下，傳統(tǒng)層次分析法的計(jì)算量較大，在建立判斷矩陣時(shí)，矩陣元素通過(guò)單因子評(píng)價(jià)的方法建立時(shí)會(huì)出現(xiàn)評(píng)價(jià)因子水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)邊界模糊等問(wèn)題，導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果不夠準(zhǔn)確。

通過(guò)隸屬度劃分不同水質(zhì)類(lèi)別的界限，依照GB/T 14848—2017 列出不同水質(zhì)類(lèi)別相對(duì)應(yīng)的隸屬函數(shù)。隸屬函數(shù)的值越大，表示該因子對(duì)某水質(zhì)等級(jí)的隸屬度越高[23]。隸屬度函數(shù)〔R(Ci)〕的計(jì)算公式如下。

Ⅰ類(lèi)水質(zhì)類(lèi)別時(shí)：

Ⅱ類(lèi)～Ⅳ類(lèi)水質(zhì)類(lèi)別時(shí)：

Ⅴ類(lèi)水質(zhì)類(lèi)別時(shí)：

將研究區(qū)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)代入隸屬函數(shù)中，得到其隸屬度(rij)，從而可建立一個(gè)模糊關(guān)系矩陣(隸屬矩陣R)。

2.3.4 綜合評(píng)價(jià)

將綜合權(quán)重矩陣（w'）和隸屬矩陣（R）進(jìn)行復(fù)合運(yùn)算，以確定改進(jìn)的層次分析法的綜合權(quán)重排序（B）[24]：

根據(jù)得到的權(quán)重集中數(shù)值的大小，水質(zhì)類(lèi)別確定為最大數(shù)值所對(duì)應(yīng)的等級(jí)。

2.4 可靠性分析

由于不同的水質(zhì)評(píng)價(jià)方法得出的結(jié)果有一定的差異，但是并不能確定哪一種評(píng)價(jià)方法的結(jié)果是最可信的，所以需進(jìn)行可靠性分析計(jì)算水質(zhì)結(jié)果，公式如下[7]：

式中：M為最終的水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果；Nz為第z種水質(zhì)評(píng)價(jià)方法的結(jié)果；Wz為第z種水質(zhì)評(píng)價(jià)方法對(duì)應(yīng)的權(quán)重。

3 結(jié)果與討論

3.1 不同方法的水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果

由不同水質(zhì)評(píng)價(jià)方法的評(píng)價(jià)結(jié)果可見(jiàn)（圖3），改進(jìn)的層次分析法中，90.48%的水樣符合Ⅰ類(lèi)～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，只有9.52%的水樣水質(zhì)類(lèi)別為Ⅳ類(lèi)。單因子指數(shù)法評(píng)價(jià)中，符合Ⅰ類(lèi)～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)的水樣占比為57.14%，Ⅳ類(lèi)水質(zhì)的水樣占比為38.10%，僅有4.76%的水樣為Ⅴ類(lèi)。綜合污染指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，符合Ⅳ類(lèi)水質(zhì)水樣占比為33.33%；符合Ⅴ類(lèi)水質(zhì)水樣的占比為4.76%；其余均達(dá)到Ⅰ類(lèi)～Ⅲ類(lèi)，占比為61.90%?？煽啃苑治鲈u(píng)價(jià)結(jié)果顯示，有23.81%的水樣為Ⅰ類(lèi)；Ⅱ類(lèi)水樣的占比最多，為38.10%；Ⅲ類(lèi)水樣的占比為28.57%；Ⅳ類(lèi)水樣的占比最少，為9.52%；無(wú)Ⅴ類(lèi)水樣。

圖3 3 種水質(zhì)評(píng)價(jià)方法及可靠性分析的水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果Fig.3 Water quality assessment results of three water quality assessment methods and the reliability analysis

3.2 評(píng)價(jià)結(jié)果分析

3.2.1 評(píng)價(jià)結(jié)果比較

3 種評(píng)價(jià)方法所得的水質(zhì)類(lèi)別結(jié)果對(duì)比見(jiàn)圖4。

圖4 3 種水質(zhì)評(píng)價(jià)方法的評(píng)價(jià)結(jié)果兩兩比較Fig.4 Multiple comparisons of assessment results of three water quality assessment methods

單因子評(píng)價(jià)法與改進(jìn)的層次分析法的評(píng)價(jià)結(jié)果相差較大，2 種評(píng)價(jià)方法所得結(jié)果中，相同等級(jí)的水質(zhì)類(lèi)別占比為42.86%，相差1 個(gè)等級(jí)的占比為47.62%，相差2 個(gè)等級(jí)的占比為4.76%。評(píng)價(jià)結(jié)果最大相差了3 個(gè)等級(jí)，占4.76%。如在評(píng)價(jià)豆各莊處的地下水水質(zhì)時(shí)，改進(jìn)的層次分析法評(píng)價(jià)結(jié)果為Ⅰ類(lèi)水質(zhì)，而綜合污染指數(shù)法的評(píng)價(jià)結(jié)果為Ⅳ類(lèi)水質(zhì)。

從圖4 可以看出，單因子評(píng)價(jià)法與綜合污染指數(shù)法所得的結(jié)果相同的比例為66.67%，結(jié)果相差1 個(gè)等級(jí)的比例為33.33%，所有的評(píng)價(jià)結(jié)果相差均不超過(guò)1 個(gè)等級(jí)。

改進(jìn)的層次分析法與綜合污染指數(shù)法所得水質(zhì)等級(jí)相同的占比為47.62%，有42.86%的評(píng)價(jià)結(jié)果相差1 個(gè)等級(jí)，其余9.52%的結(jié)果相差2 個(gè)等級(jí)及以上，2 種評(píng)價(jià)方法最大相差3 個(gè)等級(jí)。

3.2.2 可靠性分析結(jié)果

可靠性分析通過(guò)考慮各種水質(zhì)評(píng)價(jià)方法的優(yōu)缺點(diǎn)賦予權(quán)重，對(duì)水樣的3 種評(píng)價(jià)方法進(jìn)行加權(quán)、求和、取整計(jì)算，并得到最終的水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果[7]。單因子評(píng)價(jià)法以單項(xiàng)最差因子結(jié)果類(lèi)別確定最終的水質(zhì)類(lèi)別，評(píng)價(jià)結(jié)果較差，賦予其權(quán)重W1；綜合污染指數(shù)法會(huì)放大數(shù)值最大的污染因子使水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果較差，但結(jié)果好于單因子評(píng)價(jià)法，賦予其權(quán)重W2；改進(jìn)的層次分析法考慮了不同評(píng)價(jià)因子的權(quán)重問(wèn)題，準(zhǔn)確化水質(zhì)類(lèi)別劃分標(biāo)準(zhǔn)較模糊的邊界，評(píng)價(jià)結(jié)果優(yōu)于前2 種方法，賦予其權(quán)重W3。因此權(quán)重應(yīng)滿(mǎn)足W3>W2>W1，經(jīng)過(guò)計(jì)算確定W3為0.55、W2為0.30、W1為0.15。

3 種評(píng)價(jià)方法與可靠性分析水質(zhì)類(lèi)型的比較如表2 所示。由表2 可知，改進(jìn)的層次分析法的評(píng)價(jià)結(jié)果與可靠性分析的水質(zhì)類(lèi)型的一致性程度最高，達(dá)到90.48%，其余9.52%的差異性?xún)H為1 個(gè)等級(jí)；其次為綜合污染指數(shù)法，評(píng)價(jià)結(jié)果相同的比例為47.62%，有47.62%的比例是相差1 個(gè)等級(jí)；最差的是單因子指數(shù)法，評(píng)價(jià)結(jié)果相同的比例僅為42.86%，可見(jiàn)該方法評(píng)價(jià)結(jié)果與可靠性評(píng)價(jià)結(jié)果相差較多，但大部分僅相差1 個(gè)等級(jí)，占比為52.38%。

表2 3 種評(píng)價(jià)方法與可靠性分析的水質(zhì)類(lèi)別的比較Table 2 Comparison of water quality types between three assessment methods and reliability analysis

3.2.3 評(píng)價(jià)結(jié)果空間分析

由地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果空間分布（圖5）可以看出，改進(jìn)的層次分析法〔圖5(a)〕與可靠性分析結(jié)果〔圖5(d)〕在研究區(qū)北部和東南部均為Ⅰ、Ⅱ類(lèi)水質(zhì)，Ⅲ類(lèi)水質(zhì)集中分布于中西部地區(qū)，西南部的水質(zhì)最差，主要為Ⅳ、Ⅴ類(lèi)。進(jìn)一步說(shuō)明改進(jìn)的層次分析法的水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果與可靠性分析得出的結(jié)果契合度較高。單因子指數(shù)法〔圖5(b)〕和綜合污染指數(shù)法〔圖5(c)〕的水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果與可靠性分析結(jié)果具有一定差異。例如在研究區(qū)東南部和北部，可靠性評(píng)價(jià)結(jié)果主要為Ⅰ、Ⅱ類(lèi)水質(zhì)，而單因子指數(shù)法和綜合污染指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果中Ⅰ、Ⅱ類(lèi)水質(zhì)分布面積小，主要以Ⅲ、Ⅳ類(lèi)水質(zhì)為主；在可靠性評(píng)價(jià)中僅在西南部水質(zhì)較差，而這2 種方法的水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果較差的地區(qū)分布于西部和西南部。通過(guò)水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果空間分布的對(duì)比可以看出，改進(jìn)的層次分析法與可靠性分析的一致性更好，說(shuō)明改進(jìn)層次分析法的評(píng)價(jià)結(jié)果較合理。

圖5 3 種評(píng)價(jià)方法及可靠性分析的地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果空間分布Fig.5 Spatial map of groundwater quality assessment results by three assessment methods and reliability analysis

因單因子指數(shù)法為GB/T 14848—2017 的推薦方法，所以根據(jù)水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果的原始數(shù)據(jù)，將單因子指數(shù)法與另外2 種方法進(jìn)行比較，結(jié)果表明：綜合污染指數(shù)法、改進(jìn)的層次分析法與推薦的單因子指數(shù)法的契合頻次分別為14、9，契合度為66.67%、42.86%。單因子指數(shù)法與綜合污染指數(shù)法的評(píng)價(jià)結(jié)果一致程度較高，而與改進(jìn)的層次分析法的評(píng)價(jià)結(jié)果差異性較大。水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果中，改進(jìn)的層次分析法結(jié)果最優(yōu)，其次是綜合污染指數(shù)法，單因子指數(shù)法最差。這是因?yàn)閱我蜃又笖?shù)法評(píng)價(jià)過(guò)程較嚴(yán)格，采用最差的評(píng)價(jià)因子類(lèi)別確定水質(zhì)等級(jí)[25]；而綜合污染指數(shù)法會(huì)過(guò)于突出數(shù)值最大的污染因子（超出標(biāo)準(zhǔn)極限值較多的污染因子），所以在評(píng)價(jià)過(guò)程中會(huì)特別放大該指標(biāo)的影響，評(píng)價(jià)結(jié)果也會(huì)出現(xiàn)一定的誤差[25-26]，綜合污染指數(shù)法適用于水體基本未污染、水質(zhì)較好的地區(qū)，所以在進(jìn)行地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)時(shí)較少使用該方法；改進(jìn)的層次分析法綜合多個(gè)評(píng)價(jià)因子在水質(zhì)污染中所占的權(quán)重，并在傳統(tǒng)的層次分析法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重的基礎(chǔ)上，通過(guò)與變異系數(shù)法所得的權(quán)重相結(jié)合，這樣會(huì)削弱原權(quán)重的主觀性，增加客觀性。本研究區(qū)中，水體含有多個(gè)超標(biāo)污染物，主要為T(mén)DS、總硬度、硝酸鹽和氟化物，而改進(jìn)的層次分析法與單因子指數(shù)法和綜合污染指數(shù)法相比，能綜合不同污染因子對(duì)水質(zhì)的影響，所以能得到較好的評(píng)價(jià)結(jié)果。

4 結(jié)論

（1）改進(jìn)的層次分析法是在傳統(tǒng)的層次分析法的基礎(chǔ)上，通過(guò)引入變異系數(shù)法，削弱了主觀對(duì)權(quán)重的影響，增加評(píng)價(jià)因子權(quán)重的客觀性；其結(jié)合隸屬函數(shù)對(duì)水環(huán)境進(jìn)行水質(zhì)等級(jí)的劃分，在有多種評(píng)價(jià)因子的情況下，極大地減少了原來(lái)的計(jì)算量。該評(píng)價(jià)方法的評(píng)價(jià)結(jié)果與單因子評(píng)價(jià)法契合度較低，與可靠性分析的一致性高。

（2）改進(jìn)的層次分析法評(píng)價(jià)的水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果優(yōu)于單因子評(píng)價(jià)法和綜合污染指數(shù)法，單因子指數(shù)法所得評(píng)價(jià)結(jié)果最差。綜合污染指數(shù)法與其他2 種水質(zhì)評(píng)價(jià)方法的結(jié)果契合度最高，該方法適用于大部分水體的水質(zhì)評(píng)價(jià)；而單因子指數(shù)法適用于水體污染物較少或有嚴(yán)格管理的地下水；當(dāng)水體中有多個(gè)超標(biāo)污染物時(shí)，可使用改進(jìn)的層次分析法。

（3）改進(jìn)的層次分析法的水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果與可靠性分析中的水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果一致性最高，為90.48%；其次為綜合污染指數(shù)法，契合度為47.62%；單因子指數(shù)法的差異性最大，契合度為42.86%。改進(jìn)的層次分析法的評(píng)價(jià)結(jié)果相較單因子指數(shù)法和綜合污染指數(shù)法較為客觀、合理，可作為地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)的方法。