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肇庆市环境保护监测站 广东肇庆 526000
摘要：本文主要针对模糊综合法在水质环境评价的应用展开了探讨，对模糊综合评价法的基本原理与步骤作了详细的阐述，并结合了具体的应用分析，对水质环境评价法作了系统的研究，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
关键词：模糊综合法；水质环境评价；应用
1 概述
随着环境污染问题越来越受到人们的重视，水质环境评价也随之受到了广泛的关注。而在水质资源的环境质量评价中，模糊综合法由于具有着结果清晰，系统性强等特点，得到了普遍的使用。基于此，本文就模糊综合法在水质环境评价的应用进行了探讨，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。
2 模糊综合评价法的基本原理
模糊集合理论（fuzzysets）的概念于1965年由美国自动控制专家查德（L.A.Zadeh）教授提出，用以表达事物的不确定性。模糊综合评价法是一种运用模糊可变原理分析和评价模糊系统的方法，以模糊推理为主的定性与定量相结合、精确与非精确相统一的评判方法。由于这种方法在处理各种难以用数学方法模数的复杂系统问题方面，表现出独特的优越性。地下水水质评价中的污染程度、水质类别都是一些客观存在的模糊概念和模糊现象，简单的根据某一数字界限来对地下水水质进行研究和评价是不合适的。而模糊集理论在地下水水质评价中的应用与传统的评价方法相比更适应水质污染级别划分的模糊性，能更客观的反映水质的实际情况。
3 模糊综合法对水质环境评价步骤
（1）由n个污染因子构成水环境质量综合判别因素集合X={x1，x2，…xn}。
（2）确定评价集V={v1，v2，…vm}，其中可以对应水质分类级别或者水质评价级别等。
（3）建立隶属函数，即在给定水质分级标准后，建立对该标准所表述的特性具有的程度。
（4）根据每个因子对其各自环境质量等级的隶属程度组成模糊矩阵R。其中每个元素都是由隶属函数求得的。
（5）因子权重的确定。在测点的水质综合评价中，由于各个因子对其污染贡献不同，所以按各个因子在环境质量评价中的作用大小分别赋予不同的权重。为了方便模糊计算，需要将各项权重值进行归一化处理。其公式如下：
式中：Ai是归一化后第i种污染物的权重系数；Ci是第i种污染物的实测值；Si是第i种染物的标准值的算术平均值，即第i种染物的环境质量基点值。
表1 饮用水源区水质监测数据 mg/L
3 应用分析
3.1 水质样本和指标
本文采用2008年3-12月某饮用水源区的水质监测数据进行水质评价。该水功能区的水质目标为Ⅲ类。评价中采用了5个水质指标，分别是溶解氧（DO）、高锰酸盐（COD Mn）、化学需氧量（COD）、5日生化需氧量（BOD5）和氨氮（NH3-N）。水质类别标准参照《地表水环境质量标准（GB3838-2002）》。饮用水源区水质监测数据见表1。表中“ 3.1 水质评价
模糊评价法的基本思路是：由监测数据建立各因子指标对各级标准的隶属度集，形成隶属度矩阵，再把因子的权重集与隶属度矩阵相
乘，得到模糊积，获得一个综合评判集，表明评价水体水质对各
级标准水质的隶属程度，反映了综合水质级别的模糊性，最后由隶属度最大原则确定水质级别。以2008年3月的监测数据为例进行水质评价，首先运用改进的层次分析法得出各指标权重见表2。
然后运用隶属度函数求得模糊评价矩阵R 见表3。综合评价的结果权重矩阵A 与模糊评价矩阵R 进行复合运算得到，即综合评价集B 表示为：
B = A·R
常用的复合运算有4种，即取大取小法、相乘取大法、取小相加法和相乘相加法。本文采用相乘相加法，利用隶属度最大原则确定水质级别。该次水质评价中Ⅲ类水的隶属度最大，隶属度为0.53。因此，2008年3月水质评价结果为Ⅲ类水。2008年3月的水质模糊评价结果见表4。将每次水质监测数据均用以上述方法进行评价可得出整个水质样本的水质评价结果。
表3 模糊评价矩阵 A
表4 模糊评介结果
模糊评价法是以模糊数学为基础，应用模糊关系合成的原理，将一些边界不清，不易定量的因素定量化，进行综合评价的一种方法，从而为水体的科学管理和污染防治提供决策依据。但模糊综合法并没能给出水质样本中主要污染物和污染程度，不能为今后河流治理提供更多的数据支持。本文运用单因子法和主成分分析法对该水功能区进行水质评价，从而得出主要污染指标和污染程度，用以丰富和完善该水功能区的水质评价结果。
4 结论
综上所述，模糊综合法具有操作简单，计算迅速、准确等特点，在地表示环境质量的评价应用中有着极大的帮助。在环境问题日益受到人们关注的今天，水环境质量的评价当然会得到更多人的关注，相信模糊综合法的应用能为水质环境评价带来极大的便利。
参考文献：
[1]龙玉桥、李伟、杨忠平、朱超.地下水环境健康分功能模糊评价方法[J].水文.2011（04）.
[2]刘聚涛、高俊峰、姜加虎.不同模糊评价方法在水环境质量评价中的应用比较[J].环境污染与防治.2010（01）.
摘要：本文主要针对模糊综合法在水质环境评价的应用展开了探讨，对模糊综合评价法的基本原理与步骤作了详细的阐述，并结合了具体的应用分析，对水质环境评价法作了系统的研究，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
关键词：模糊综合法；水质环境评价；应用
1 概述
随着环境污染问题越来越受到人们的重视，水质环境评价也随之受到了广泛的关注。而在水质资源的环境质量评价中，模糊综合法由于具有着结果清晰，系统性强等特点，得到了普遍的使用。基于此，本文就模糊综合法在水质环境评价的应用进行了探讨，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。
2 模糊综合评价法的基本原理
模糊集合理论（fuzzysets）的概念于1965年由美国自动控制专家查德（L.A.Zadeh）教授提出，用以表达事物的不确定性。模糊综合评价法是一种运用模糊可变原理分析和评价模糊系统的方法，以模糊推理为主的定性与定量相结合、精确与非精确相统一的评判方法。由于这种方法在处理各种难以用数学方法模数的复杂系统问题方面，表现出独特的优越性。地下水水质评价中的污染程度、水质类别都是一些客观存在的模糊概念和模糊现象，简单的根据某一数字界限来对地下水水质进行研究和评价是不合适的。而模糊集理论在地下水水质评价中的应用与传统的评价方法相比更适应水质污染级别划分的模糊性，能更客观的反映水质的实际情况。
3 模糊综合法对水质环境评价步骤
（1）由n个污染因子构成水环境质量综合判别因素集合X={x1，x2，…xn}。
（2）确定评价集V={v1，v2，…vm}，其中可以对应水质分类级别或者水质评价级别等。
（3）建立隶属函数，即在给定水质分级标准后，建立对该标准所表述的特性具有的程度。
（4）根据每个因子对其各自环境质量等级的隶属程度组成模糊矩阵R。其中每个元素都是由隶属函数求得的。
（5）因子权重的确定。在测点的水质综合评价中，由于各个因子对其污染贡献不同，所以按各个因子在环境质量评价中的作用大小分别赋予不同的权重。为了方便模糊计算，需要将各项权重值进行归一化处理。其公式如下：
式中：Ai是归一化后第i种污染物的权重系数；Ci是第i种污染物的实测值；Si是第i种染物的标准值的算术平均值，即第i种染物的环境质量基点值。
表1 饮用水源区水质监测数据 mg/L
3 应用分析
3.1 水质样本和指标
本文采用2008年3-12月某饮用水源区的水质监测数据进行水质评价。该水功能区的水质目标为Ⅲ类。评价中采用了5个水质指标，分别是溶解氧（DO）、高锰酸盐（COD Mn）、化学需氧量（COD）、5日生化需氧量（BOD5）和氨氮（NH3-N）。水质类别标准参照《地表水环境质量标准（GB3838-2002）》。饮用水源区水质监测数据见表1。表中“
模糊评价法的基本思路是：由监测数据建立各因子指标对各级标准的隶属度集，形成隶属度矩阵，再把因子的权重集与隶属度矩阵相
乘，得到模糊积，获得一个综合评判集，表明评价水体水质对各
级标准水质的隶属程度，反映了综合水质级别的模糊性，最后由隶属度最大原则确定水质级别。以2008年3月的监测数据为例进行水质评价，首先运用改进的层次分析法得出各指标权重见表2。
然后运用隶属度函数求得模糊评价矩阵R 见表3。综合评价的结果权重矩阵A 与模糊评价矩阵R 进行复合运算得到，即综合评价集B 表示为：
B = A·R
常用的复合运算有4种，即取大取小法、相乘取大法、取小相加法和相乘相加法。本文采用相乘相加法，利用隶属度最大原则确定水质级别。该次水质评价中Ⅲ类水的隶属度最大，隶属度为0.53。因此，2008年3月水质评价结果为Ⅲ类水。2008年3月的水质模糊评价结果见表4。将每次水质监测数据均用以上述方法进行评价可得出整个水质样本的水质评价结果。
表3 模糊评价矩阵 A
表4 模糊评介结果
模糊评价法是以模糊数学为基础，应用模糊关系合成的原理，将一些边界不清，不易定量的因素定量化，进行综合评价的一种方法，从而为水体的科学管理和污染防治提供决策依据。但模糊综合法并没能给出水质样本中主要污染物和污染程度，不能为今后河流治理提供更多的数据支持。本文运用单因子法和主成分分析法对该水功能区进行水质评价，从而得出主要污染指标和污染程度，用以丰富和完善该水功能区的水质评价结果。
4 结论
综上所述，模糊综合法具有操作简单，计算迅速、准确等特点，在地表示环境质量的评价应用中有着极大的帮助。在环境问题日益受到人们关注的今天，水环境质量的评价当然会得到更多人的关注，相信模糊综合法的应用能为水质环境评价带来极大的便利。
参考文献：
[1]龙玉桥、李伟、杨忠平、朱超.地下水环境健康分功能模糊评价方法[J].水文.2011（04）.
[2]刘聚涛、高俊峰、姜加虎.不同模糊评价方法在水环境质量评价中的应用比较[J].环境污染与防治.2010（01）.