某金矿开采区地表水环境质量评价探究

1、某金矿开采区地表水环境质量评价探究摘要：以某金矿地表水水环境质量为例，分别运用传统 的单项标准指数法评价和物元可拓集分析理论对地表水水 环境质量进行了评价，选取具有代表性的b0d5、codcr、 nh3-n、石油类、粪大肠菌群五项指标为待评物元，取i至 v类水质标准对应的取值范围构造经典域物元矩阵，按照污 染贡献率法确定各特征(评价因子)的权重，应用建立的水 质评价物元模型计算出关联度maxkj (p) =k2=0. 14,得出该河流水环境质量属于ii级。实例研究表明, 运用物元模型评价水环境质量，评价结果符合客观实际，具 有较好的实用性。abstract： taking water envi

2、ronment quality of gold mining area as an example, respectively using the traditional single standard index method and matter-element analysis theory to evaluate the water environment quality. we select b0d5, codcr, nh3-n, petroleum, fecal coliform bacteria as matter-element, choose i to v water sta

3、ndard range corresponding to classical field matter-element strueture matrix, in accordance with the pollution contribution rate method to determine the weight of factors , applying the matter-element analysis method to calculate the max correla ti on degree (maxkj (p) =k2=0. 14)，eve nt ually obtain

4、 the degree of the river water quality is ii. the results prove the new model is suitable to evaluate water environment quality and it can be applied in practice关键词：金矿；水环境；单项标准指数法；物元可拓 集；评价key words: gold mining area； water environment qual ity； single standard index met hod； matt er-elemen t analys

5、is； evaluation中图分类号：x52文献标识码：a文章编号：1006-4311(2012) 33-0054-020引言地表水水环境质量评价是金矿开采项目中环境质量评 价的一个重要方面，目前国内外学者常用单项标准指数法评 价水环境质量，但由于各项水质指标的评判结果往往是不相 容的，故不能判断出被评价水质属于哪一类水质。物元分析 理论，从最初的物元分析到现在的可拓学，已形成了其理论 体系1-3 o物元分析法以物元模型和可拓集合、关联函数 理论为基础，解决不相容问题，是一种多元数据量化评价方 法。运用物元分析方法，对地表水环境质量进行评价，可以 确切的指出被评价的水环境属于哪一类水质，结果

6、更加客观 和科学。本文以此为切入点，以某金矿地表水水环境质量为 例，分别运用传统的单项标准指数法评价和物元可拓集分析 理论对地表水水环境质量进行了评价，为地表水水环境评价 提供了新方法。1评价模型1.1单项标准指数法评价 采用单项标准指数法评价， 其数学模式如下：一般污染物：sij=式中：siji污染物在监测点的j的标准指数；ciji污染物在监测点j的浓度值(mg/l)；cisi污染物的水环境质量标准值(mg/l)。1. 2物元可拓集分析法评价物元可拓集分析法模型构 建如下1-3：1. 2. 1确定待评物元 事物p由n个特征cl, c2,， cn及相应的量值xl, x2,，xn来描述，则称为n

7、维物元, 并表示为：r=h (1)1.2.2确定等级的物元集 确定经典域：rj二(nj, cj, xji)二= (2)式中，nj为所划分的第j个等级；ci表示等级nj的特 征；xji为nj关于ci所规定的量值范围，即各等级关于对 应的特征所取的数值范围。 确定节域：rp= (po, ci, xpi) = = (3)式中，p0表示等级的全体；xpi为p0关于ci所取的量 值范围。 确定待评物元关于各等级的关联度：根据可拓集合论和具体条件建立关联函数：kj (xi) = xiexjih xihxji (4)其中? 籽 (xi, xji) =xi-0. 5 (aji+bji) -0. 5 (bji-

8、aji)(5)? 籽 (xi, xpi) =xi-0. 5 (api+bpi) -0. 5 (bpi-api)(6)xji二aji-bji (7)对于每个特征ci, ?棕匚为权值，令kj (p) =? < i kj (xi) (8)称kj (p)为待评单元p关于j质量等级的关联度。 物元分析结论：若 ka=aki (p) (j=l, 2,，m),则 rgra,即 待评单元p属于a等级。 2实例研究2. 1研究区域 项目区域地表水属岷江水系，地表水体 为穿越矿区一自北向南流的果然沟，该渠向东流经约1. 5km汇入杜柯河，杜柯河水体功能为山区泄洪，杜水 期平均流量7. 5m3/s,为了解评价

9、河段地表水水质现状，本 次环评在果然沟评价河段设置1个监测断面，评价因子选择 以下五种，地表水环境质量监测值及标准值见表1。2. 2分析2. 2. 1单项标准指数法评价分析地表水现状监测及评 价因子共5项，当以地表水环境质量标准(gb3838-2002) 中i类水域标准限值要求，b0d5, codcr,石油类三项指标 单项指数小于1,当以地表水环境质量标准mgb3838-2002) 中ii类水域标准限值要求，bod5, codcr,石油类，nh3-n四 项指标单项指数小于1,当以地表水环境质量标准 (gb3838-2002)中iii类水域标准限值要求,bod5, codcr, 石油类，nh3-

10、n和粪大肠菌群五项指标单项指数小于1,这 样的结果无法确定该水域水质质量级别。2. 2. 2物元可拓集分析 确定经典域：构造经典域物元矩阵如下：r (1) =r (2) =r (3) =r (4) =r (5) = 确定节域：rp=b 确定各特征的权值：按照污染贡献率法，确定各特征(评价因子)的权重为:w= (0. 3, 0. 2, 0. 3, 0. 08, 0. 12) 计算关联系数kj (xi)及关联度kj (p)：以第i级计算为例，其关联函数为：ki (xi) = xiexlih xihxli (9)将 xl=2. 3, x2=ll. 4, x3=0. 3, x4=0. 03, x5=3

11、855 代入 以上各式得：ki (xl) =0. 11, ki (x2) =0.14, ki (x3) =-0. 35, ki (x4) =0. 22, ki (x5) =-0. 50同理计算出第ii、iii、iv、v级的关联系数，将所有的 系数列入表2中，并按照式9计算出关联度kj (p),将结果 一并列入表2中。见表2。 水质综合评价：从表2可知，关联度maxkj (p) =k2=0. 14,所以该段水环境质量属于ii级。和实际情况对比，该评价结果是符合实际，评价结果是可信的。3结论本论文以某金矿开采区地表水环境质量为评价研究对 象，分别运用传统的单项标准指数法评价和物元可拓集分析 理论对地表水水环境质量进行了评价，通过对比分析得出用 物元可拓集来评价水环境质量是合理的和可行的，本论文研 究结果不但拓宽了物元分析的应用范围，而且为环境评价提 供新的思路。参考文献：1 cai wen. method of mat ter elem ents an alysis j busefal, 1984,20： 51-562 liu zhemin. heavy metals pollution in vegetablefields and its preventionj journal of arid land