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用趋势权重污染指数法评价水体的环境质量 杨士建 江苏省宿迁市环境监测中心站, 江苏 223800 李 军 连云港市环境监测中心站, 江苏 222001 刘云国 湖南大学环境科学与工程系, 长沙 410082 摘要 针对水环境质量的均值污染指数评价方法的缺点, 提出了利用趋势权重污染指数法来评价微水体环境质量。 并通过实例与均值污染指数法进行了比较, 结果证明, 趋势权重指数法评价水体质量准确、简便。 关键词 水环境质量 评价 均值污染指数 趋势权重污染指数 1 引言 水环境质量评价工作是根据对水环境进行广泛、 深入、全面的调查和监测结果的基础上 , 对水环境的 质量做出综合评价, 以确定水环境中存在的问题。现 行的水环境质量的评价方法很多, 最常用的方法是均 值污染指数法。 2 均值污染指数 2. 1 计算方法 均值污染指数法的计算公式如下 PiCi Ci0 P 1 n∑Pi FiPi ∑Pi 式中 Ci i 项污染物的年均值; Ci0 i 项污染物的评价标准; Pi i 项污染物的污染指数 ; n 参加评价的污染物项数 ; P 均值污染指数 ; Fi i 项污染物的分担率。 2. 2 污染分级 均值污染指数的分级标准见表 1。 表 1 均值污染指数法污染程度分级标准 均值污染指数 P污染级别分级参考依据 2 . 0严重污染 相当一部分项目平均值超出标准数倍 甚至几十倍 2. 3 均值污染指数法的缺点 1 由于污染因子的选择不一, 会使均值污染指 数的值出现波动。水体的一些污染因子的监测值常 年较低且与标准值相差甚远。如果将其带入进行均 值污染指数计算 ,均值污染指数将较低。如果不将其 带入计算 , 均值污染指数将较高 。 例如表2中的总 表 2 1998～ 2000年宿迁市区饮用水源水质监测值及其参数计算值 项目总硬度 高锰酸 盐指数 生化需 氧量 非离 子氨 亚硝酸 盐氮 硝酸 盐氮 挥 发 酚 氰 化 物 总砷总汞 六 价 铬 总铅总镉 氟 化 物 总大肠 菌群 个L- 1 监测值 mgL- 1 11 . 584. 42 . 20. 020. 0730. 630. 0020. 0020. 0040. 000 02 0 . 0060. 0010 . 000 10. 491 330 1998 年污染指数0. 461. 10. 7310. 730. 0610. 040. 080 . 040. 120 . 020. 020. 490. 13 趋势指数0. 790 . 791. 050. 670. 991. 47110. 6710. 75110. 70. 49 监测值 mgL- 113 . 594. 42 . 10. 020. 0210. 550. 0020. 0020. 0040. 000 02 0 . 0050. 0010 . 000 10. 551 800 1999 年污染指数0. 541. 10 . 710. 210. 0610. 040. 080 . 040. 100 . 020. 020. 550. 18 趋势指数1. 1710. 9510. 290. 8711110. 83111. 121. 35 监测值 mgL- 112 . 424. 82 . 10. 020. 0501. 450. 0020. 0020. 0060. 000 02 0 . 0060. 0010 . 000 10. 565 050 2000 年污染指数0. 491. 20. 0710. 500. 1510. 040. 120 . 040. 120 . 020. 020. 560. 50 趋势指数0. 921 . 09112. 382. 64111. 511 . 2111. 022. 81 标准值 mgL- 125. 2430. 020. 1100. 0020. 050. 050 . 000 50. 050 . 050. 0051. 010 000 65 环 境 工 程 2005年 2 月第23 卷第1 期 汞、 总铅、总镉等污染项目就是这种污染因子 。 2 水体的某些污染物评价标准的值特别低, 一 般都是检出限的一半 。如果这些污染物未被检出 ,但 根据数据的填报原则 ,就将报为检出限的一半 。此时 计算污染指数时 ,此污染物的污染指数就将为 1, 此 时带入计算均值污染指数 ,会夸大水污染。表 2中的 非离子氨和挥发酚就是此类污染因子。 3 趋势权重污染指数法 结合在实际工作中的经验 ,对均值污染指数法进 行了改进 ,提出了用活性污染指数法评价水体环境质 量来有效克服均值污染指数法上述的缺点 。但是该 方法只适用于评价微污染水体的环境质量 [ 1] 。为此 研究提出了一种新方法 趋势权重污染指数法 。 3. 1 计算方法 K t Ci t Ci t -1 ,K t 为趋势指数。该 式表示环境中第 i 种因子监测值的逐年变化的相对 量,其实际意义是污染因子监测值的逐年变化率。 趋势权重污染指数法的计算公式如下 PiCi Ci0 P ∑KiPi FiKiPi ∑KiPi 式中 P 趋势权重污染指数 ; Ki 趋势权重 。 Ki的值根据第i 项污染物污染指数Pi和趋势指 数K t 而定。 当K t 1 时 , 即该项污染物的监测值逐步增 加,且污染有加重趋势,Ki K t ; 当 Pi≤1且 K t ≤1 时 , 即该污染物的监测值 符合评价标准, 且污染有减轻趋势 Ki 0; 当 Pi1但 K t ≤1 时 , 即该污染物的监测值 符合评价标准, 但其污染有增加的趋势 ,Ki 1。 3. 2 污染分级 根据平时的工作经验 ,并与均值污染指数法进行 对照 ,提出了趋势权重污染指数污染程度分级标准, 见表 3。 表 3 趋势权重污染指数法污染程度分级标准 趋势权重污染指数 污染级别分级参考依据 0清洁 无一项目超标, 无一项目的污染有加 重趋势 100严重污染 有不少项目超标严重, 个别项目超标 十分严重, 且其污染加重趋势十 分 明显 4 对比 用均值污染指数法和趋势权重污染指数法评价 九五期间宿迁市区饮用水源 见表 2 和骆马湖 见表 4 的水环境质量, 结果见表 5。 由表 5 中可以看出 , 两种方法的评价结果不一 样。但由于趋势权重指数法在继承均值污染指数法 优点克服了 2. 3 中所述的缺点的同时, 在反映水体变 化趋势的基础上能利用分担率准确指出影响水体环 境质量的关键污染因子, 故其评价结果较均值污染指 数的评价结果客观一些。 表 4 1998～ 2000 年骆马湖水体水质监测值及各类参数 指 标 高锰酸 盐指数 生化需 氧量 总氮 非离 子氨 亚硝酸 盐氮 硝酸 盐氮 挥 发 酚 氰 化 物 总砷总汞 六 价 铬 总铅总镉总磷 石 油 类 氨氮 监测值 mgL- 14. 91. 72. 070 . 020 . 0350. 650. 0020 . 0020. 0090. 000 20. 0060. 0010. 000 10. 0610. 360. 11 1998 年污染指数1. 220. 572. 9610. 350. 0610. 040 . 180. 040. 120 . 020. 026. 17. 20. 22 趋势指数0. 9810. 930 . 671. 461. 23111 . 1211. 20110. 861. 030 . 2 监测值 mgL- 1 4. 61. 11. 770 . 020 . 0160. 260. 0020 . 0020. 0080. 000 20. 0050. 0010. 000 10. 0560. 310. 53 1999 年污染指数1. 150. 372. 5310. 160. 0310. 040 . 160. 040. 100 . 020. 025. 66. 21. 06 趋势指数0. 940. 650. 8610. 460. 4110 . 8910. 83110. 920. 94. 82 监测值 mgL- 14. 21. 92 . 40. 0020 . 0970. 560. 0020 . 0020. 0060. 000 20. 0110. 0010. 000 10. 0490. 030. 21 2000 年污染指数1. 050. 633. 4310. 970. 0610. 040 . 120. 040. 220 . 020. 024. 90. 60. 42 趋势指数0. 911. 731. 3516. 062. 15110 . 7512 . 2111. 120. 10 . 4 标准值 mgL- 1430 . 70 . 020. 1100. 0020. 050 . 050. 000 50. 050 . 050 . 0050. 010. 050. 50 66 环 境 工 程 2005年 2 月第23 卷第1 期 表 5 两种评价方法的实例对比 水体年度 均值污染指数法趋势权重污染指数法 均值污染指数污染级别主要污染物及分担率趋势权重污染指数污染级别主要污染物及分担率 19980 . 41轻污染 高锰酸盐指数 18. 3、挥发酚 16 . 6、非离子氨 16 . 6 1. 95尚清洁 高锰酸盐指数 56 . 3、生化需 氧量 39. 2 饮用水源19990 . 38尚清洁 高锰酸盐指数 19. 5、挥发酚 17 . 7、非离子氨 17 . 7 2. 59尚清洁 高锰酸盐指数 42 . 5、总硬度 24. 4、氟化物 23 . 8 20000 . 43轻污染 高锰酸盐指数 18. 6、挥发酚 15 . 5、非离子氨 15 . 5 5. 19轻污染 高锰酸盐指数 20 . 1、亚硝酸 盐 氮 15 . 1、 总 大 肠 菌 群 30. 5 19981 . 32重污染 石油 类 34. 1、总磷 28 . 9、 总氮 14 . 0 18. 6中污染 石油类 39. 8、总 磷 32. 7、 总氮 15. 9 骆马湖19991 . 22重污染 石油 类 31. 8、总磷 28 . 7、 总氮 13 . 0 20. 6重污染 石油类 30. 1、总 磷 27. 2、 氨氮 24. 8、总氮 12. 3 20000 . 91中污染总磷 33 . 7、总氮 23 . 618. 2中污染 亚 硝 酸 盐 氮32. 4、 总 磷 27. 0、总氮 25 . 5 5 小结 用趋势权重污染指数法评价水体环境质量时 ,不 仅充分考虑了环境背景和现状 ,并能准确反映影响水 体环境质量的主要污染因子, 评价结果令人满意。另 外此方法其简便易用 ,便于掌握,参数物理意义明确, 适合数据库自动生成 。 参考文献 1 杨士建. 用活性污染指数法评价微污染水体的环境质量. 中国环境 监测, 2003. 19 5 54～ 55. 作者通讯处 杨士建 223800 江苏省宿迁市新区平安大道 68 号 宿迁市环境监测中心站 电话 0527 4363216 E -mail yangshijiangsq163. com 2004- 03-01 收稿 上接第 30页 附图 工艺流程 4 运行效果 通过近一年的运行实践证实 ,该系统运行稳定, 处理效果好 。两个主要污染因子 pH 和 SS 完全满足 污水综合排放标准 GB8978 -1996 中第一时段的一 级标准值 , 同时亦满足生产回用水水质 pH 6. 5 ～ 8. 5; SS 50 mg L 的要求 。污泥含水率亦低于有关 标准 65的要求, 不会造成二次污染。实际监测值 见附表。 5 结束语 1 生产实践证明 , 采用该工艺治理酸性废水是 可行的, 处理后的水 SS 50 mg L pH 值在 6. 5 ～ 9. 0 范围内,完全满足生产用水要求,可以达到零排放 。 附表 水质监测结果 处理前处理后 pH SS mgL- 1 pH SS mgL- 1 1. 873846. 3770 1. 801756. 9523 1. 881266. 3432 1. 931386. 6657 1. 801356. 3052 2. 271246. 7219 1. 791416. 1659 1. 571526. 6254 1. 541356. 9358 注 污泥含水率处理前 98. 4, 处理后为 61. 7。 2 消除酸性废水对厂房基础及主下水道的腐蚀 等安全生产隐患 。 3 处理后出水满足酸洗工序回用水要求 。 4 采用该工艺治理酸性废水经济效益可观。 作者通讯处 阳卫国 421001 湖南衡阳 华菱钢管有限公司二连 轧工程指挥部 电话 0734 8873774 传真 0734 8873203 E -mail yangweiguo111tom. com 2004- 04-26 收稿 67 环 境 工 程 2005年 2 月第23 卷第1 期 Abstract The goalwas to recycle secondary alloys raw material from solid waste of high-speed-steel tool swarf by electrothermal process. The techniques and the factors affecting the quality of products were analyzed. For getting pure high-speed-steel tool grinding swarf, the pre - treatment was needed. The multi -alkaline slag could not only meet the need of high heat value, low oxidation andgoodfluidity , but also increase the recovery ratio of alloys andwipe out impurity. The compound reducing reagent was about 98～ 100 of its theoretical consumption. The results showed that the quality of the secondary alloy raw material recycled from waste solid of high -speed -steel tool could meet the need of steel -making. From which remarkable social and economic benefits are achieved. Keywords high speed steel, solid waste, grinding swarf, secondary alloy raw material and electrothermal process DETERMINATION OF TOTAL CHROMIUM INWASTE -WATERBY FLAME ATOMIC ABSOPTION SPECTROPHOTOMETRYYe Jun 61 Abstract A determination of total chromium in environmental samples by flame atomic absorption spectrophotometry was studied. The optimal analytical conditions were ascertained through different experimental conditions. Analytical precision and accuracy were also validated by means of analysis of standard samples and realistic samples. The experimental results showed that this was easy to operate. The anylytical efficiency was promoted, analytical precision and accuracy were good as well, so this could be applied and popularized. Keywords flame atomic absorption spectrophotometry, tatal chromium and determination MODIFIED LOGISTIC CURVEMODEL OF OVERALLUATION OFATMOSPHERE ENVIRONMENTAL QUALITYJinKaizheng 62 Abstract In order to test the grade criteria of atmosphere environmental quality , to resolve the non -uni problem of uation results of atmosphere environmental quality inds, and to raise the grade resolution of uation, a new model a modified Logistic curve model is suggested, whose atmosphere environmental quality grade is a real number. The calculation example shows that the scheme is practical, effective and general,which can be applied to uating other environmental quality. Keywords Atmosphere environemntal quality , overall uation and modified Logistic curve model APPRAISEMENT OF ENVIRONMENTAL QUALITY OF WATER BODIES BY TENDENCY WEIGHT POLLUTION INDEXYang Shijian et al 65 Abstract It was suggested that the of tendency weight pollution index should be used to assess the environmental quality of water bodies in the light of shortcomings of the of average pollution index, which was also compared to the average pollution index through examples. The results showed that the of tendency weight pollution index is accurate and convenient for the assessment on water bodies. Keywords environmental quality of water, uation, average pollution index and tendency weight pollution index DETERMINATION OFCOPPER,ZINC,LEADAND CADMIUM IN SOIL BY ATOMIC ABSORPTION SPECTROMETRYPan Haiyan et al 68 Abstract Through comparison of several counteraction systems, HNO3-HF -H2O2system is selected for Pb and Cd, while HNO3-HF -HClO4 system is selected for Cu and Zn. It has been showed through determinations of standard samples that the measured values are in the range of guaranteed oneswith a relative standard error of 2. 2～ 7. 2 and a recovery of 83～ 116for Pb and Cd; whereas a relative standard error of 2. 6～ 4. 5 and a recovery of 92～ 103 belong to Cu and Zn. Keywords atomic absorption spectrometry, soil, Cu, Zn, Pb and Cd ASSESSMENT OF WORKING ENVIRONMENT AMENITY BASED ON GREY RELEVANCY ANALYSISZhang Dongfang et al 70 Abstract In working environment amenity assessment, there are lots of influencing factor with different attributes. For the purpose of reflecting the attributes in the assessment and avoiding the trouble of distributing weight to every index, which is difficult generally, according to the principle of grey relevancy analysis, we take the amenity standard asa zone and discuss the coefficient ρto avoidthe random; according to the principle of maximum relevancy , the degree of the working environment amenity is ascertained. The analysis by practical example shows that this has a preferable applicability in the amenity assessment of working environment. Keywords grey relevancy analysis, hierarchy analysis, working environment and amenity ANALYSIS OF ACID VOLATILE SULFIDE AND SIMULTANEOUSLY EXTRACTED METALS IN SEDIMENTS OF GUILINLi Zhenping et al 73 Abstract It was measured that the acid volatile sulfide AVSand simultaneously extracted metals SEMin aquatic sedimentsof Guilin, and the character of AVS changing with depth was also studied. A preliminary prediction of biological toxicity of the heavy metals to aquatic sediments of Guilin was conducted by means of [ SEM] [ AVS] . Keywords acid volatile sulfide, simultaneously extracted metals, sediments and biological toxicity STUDY ON PREPARING PLASTICIZER BY COMPREHENSIVE UTILIZATION OF CRUDE 5 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 23, No. 1,Feb. , 2005
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