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目 录
引言 1
1. 渭河水质主要污染因子的选择 1
2. 综合水质标识指数法 2
2.1 的计算公式 2
2.2 的确定 2
2.3 的确定 2
3. 单因子水质标识指数 3
3.1 水质好于Ⅴ类水质上限时,与的确定 3
3.2 水质劣于或等于Ⅴ类水质上限时,与的确定 3
4. 2004-2009年渭河水质评价 4
5. 利用GM(1.1)模型对渭河水污染物浓度的变化趋势作出预测 6
5.1 GM(1.1)模型的建立 6
5.2 模型的检验 7
6. GM(1.1)残差模型 9
6.1 原始预测模型 9
6.2 建立新的时间序列 9
6.3 建立新的GM(1.1)模型 9
参考文献 11
附表1 地表水环境质量标准基本项目标准限值 12
附表2 2004-2009年渭河桦林,北道桥,伯阳,葡萄园四个断面的水质监测数据. 13
附表3 GM(1.1)模型在SAS中的实现 14
渭河水质的评价与预测
引言
水污染是我国最严重的环境污染问题,只有对河流污染现状做出合理的评价,提供科学的数据,才能制定出有针对性的水环境治理规划与方案.本文所运用的综合水质标识指数法是一种全新的以单因子水质标识指数为基础,对河流水质进行综合分析评价的方法,它合理的涵盖了综合水质类别,定量污染程度,水环境功能区达标率等水环境管理信息,既可以用于一条河流的不同断面水质的客观比较,又可用于不同河流水质的评价分析.依据2004-2009年的渭河水污染物浓度的监测值,利用综合水质标识指数法,对2004-2009年的渭河水质进行了合理的评价,并得到了理想的结果.
渭河水质主要污染因子的选择
根据2004-2009年在渭河桦林,北道桥,伯阳,葡萄园四个断面的水质监测数据(见附表2)与国家《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》(见附表1)的比较.如图1所示.
图1 污染物浓度对比图
图中的w1-w21分别表示为w1-溶解氧; w2-高锰酸盐数; w3-化学需氧量; w4-生化需氧量; w5-氨氮; w6-总磷; w7-总氮; w8-铜; w9-锌; w10-氟化物; w11-硒; w12-总砷; w13-总汞; w14-总镉; w15-六价铬; w16-总铅; w17-氰化物; w18-挥发酚; w19-石油类; w20-阴离子表面剂;w21-硫化物. 从图1中可以看到除高锰酸盐,化学需氧量,生化需氧量,及总氮超出Ⅰ类水质标准以外,其他污染指标均达到Ⅰ类水质标准.相对于对渭河水质的Ⅲ类水质的要求,已经满足了人们的生活需求,那么就选择以上的五类污染因子作为评价渭河水质的主要污染因子.
综合水质标识指数法
综合水质标识指数是由整数位和三位或四位小数组成.其结构为
. 式中由计算得到.和依据结果得到.通过可以判定综合水质级别,判断关系见表1.
表1 基于综合水质标识指数的综合水质级别判定
综合水质级别 Ⅰ类 Ⅱ类 判断依据 综合水质级别 Ⅲ类 Ⅴ类 判断依据 综合水质级别 Ⅴ类 劣Ⅴ类 判断依据 其中表示河流总体的综合水质类别;表示综合水质在类水质变化区间内所处的位置,从而实现在同类水之中进行水质优劣的比较;表示参与水质评价的水质指标中劣于水环境功能区目标的单项指标个数;表示综合水质类别与水体功能区类别的比较结果,可视为综合水质的污染程度.
的计算公式
. 式中为参加综合水质评价的单项指标的数目,分别为第个水质因子的单因子水质标识指数.
的确定
是参与评价的水质指标中劣于水环境功能区目标的单项指标数目.若,则说明参与评价的水质指标中有一个指标不能达到水环境功能区的目标要求.
的确定
是判断综合水质类别是否劣于水环境功能区类别.若综合水质类别好于或达到水环境功能区类别,则有.若综合水质类别差于水环境功能区类别,且,则.反之,若,则.其中为水环境工区类别.
单因子水质标识指数
单子水质标识指数表示为. 式中代表第项水质指标的水质类别;代表监测数据在类水质变化区间内所处的位置.
水质好于Ⅴ类水质上限时,的确定
的确定
当水质介于Ⅰ类与Ⅴ类之间时,根据检测值与国家《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》(附表1)比较确定.若,则表示该指标为Ⅱ类水质.
的确定
在国家《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》(附表1)中,溶解氧的质量浓度随水质类别的增大而减小,除水温与PH值外,其他指标都随水质类别增大而增大.因此计算时按溶解氧指标与非溶解氧指标计算.
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