[發明專利]一種基于多參數相對權重的地表水質綜合評價方法

有效

• 申請號: 202210020062.3
• 申請日: 2022-01-10
• 公開（公告）號: CN114354705B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 孟子豪;李學梅;陳康;吳興兵;朱永久;楊德國
• 申請（專利權）人: 中國水產科學研究院長江水產研究所
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;G01N27/36;G01N21/31;G01N21/33;G01N30/96;G01N31/16
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理有限公司 11562
• 代理人: 陳光磊

1.一種基于多參數相對權重的地表水質綜合評價方法,其特征在于，包括：

設置取樣點采集水樣，獲取所述水樣的水質參數；

通過單個水質參數的實測值和標限值獲得水質指數，將所述水質參數進行分組；分別計算每組水質參數的臨時權重；基于所述臨時權重獲得所述水質參數的相對權重，基于所述相對權重計算獲得所述水質參數的綜合水質指數，基于所述綜合水質指數獲得所述水質參數的相對綜合水質指數；

所述單個水質參數為同一水體、同一采樣周期、同一采樣點的不同水質參數；

將所述水質參數進行分組后獲得L組、H組、S組；

所述L組包括總氮、總磷、氨氮、化學需氧量、氟化物；

所述H組包括溶解氧；所述S組包括pH；

水質指數q_i的計算公式如下：

L組：

式中C_i為水質參數TN、TP、NH₄⁺-N、COD_Cr和F^-的實測值，C_i^*為水質參數TN、TP、NH₄⁺-N、COD_Cr和F^-的標限值；

H組：

式中C_DO為DO的實測值，C_DO^*為溶解氧的標限值；

S組,pH∈[a,b]，根據pH的實測值C_pH大小，分別進行計算：

當實測值C_pH低于標準的下限值時即C_pH≤a，

當實測值C_pH高于標準的下限值且低于標準的上限值時即aC_pHb，

當實測值C_pH高于標準的上限值時即C_pH≥b，

單個水質參數臨時權重W'_i和相對權重W_i的計算，分別計算L組(TN、TP、NH₄⁺-N、COD_Cr和F^-)，H組(DO)和S組(pH)各水質參數的臨時權重W'_i，計算公式如下：

L組：

H組：

S組：

則n個水質參數的相對權重Wi的計算公式如下：

式中A1、A2分別為水質類別，C_i*(A₁)、C_i*(A₂)為水質參數TN、TP、NH₄⁺-N、COD_Cr和F^-在A₁、A₂水質類別下的標限值，b₁、a₁和b₂、a₂分別為A₁、A₂水質類別下參數pH的標限值,W'_i(A₁)、W'_i(A₂)分別A₁、A₂水質類別下水質參數i的臨時權重，n為水質參數的總數；

測定單個水質參數的水質指數包括，溶解氧采用玻璃電極法測定；pH采用電化學探頭法測定；總氮采用堿性過硫酸鉀紫外分光光度法測定；總磷采用鉬酸銨分光光度法測定；氨氮采用水楊酸分光光度法測定；化學需氧量采用重鉻酸鹽法測定；氟化物采用離子色譜法測定；

所述綜合水質指數是同一采樣水體、同一采樣周期的n個水質參數的相對權重W_i與水質指數q_i的乘機加和；

相對綜合水質指數(I)的計算公式為：

式中P_n為綜合水質指數；

基于所述相對綜合水質指數，綜合評價地表水的環境質量狀況；

基于所述相對綜合水質指數，綜合評價地表水的環境質量狀況包括，基于地表水環境評價標準和水質參數的相對綜合水質指數的集合閾值制定水質等級評定表，基于所述水質等級評定表對地表水的環境質量狀況進行評價，閾值的計算公式如下：

根據閾值制定水質等級評定表的方法包括：當所有水質參數均符合地表水環境質量標準時，T_k＝100為極大值，水質為很好；

當所有水質參數均不符合地表水環境質量標準時，T_k＝0為極小值，水質為很差；

當min(k)＝1時，T_k＝100×(1-1/n)＝100(n-1)/n為最大值，水質為一般；

平均閾值為極大值和最大值的一半即，

T_k＝[100+100(n-1)/n]/2＝50(2n-1)/n，水質為好；

當k＝n/2時，n為偶數，k＝n/2，則T_k＝100(1-n/2n)＝50，水質為差；

n為奇數，k＝(n+1)/2，T_k＝100[1-(n+1/2n)]＝50(n-1)/n，

水質為差；

當k＝n-1時，T_k為最小值即T_k＝100[1-(n-1)/n]＝100/n，水質為很差；

其中，T_k為閾值，n為水質參數的個數，k為水質指數大于1的個數。