某金礦開采區(qū)地表水環(huán)境質(zhì)量評價探究

1、某金礦開采區(qū)地表水環(huán)境質(zhì)量評價探究摘要：以某金礦地表水水環(huán)境質(zhì)量為例，分別運用傳統(tǒng) 的單項標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法評價和物元可拓集分析理論對地表水水 環(huán)境質(zhì)量進行了評價，選取具有代表性的b0d5、codcr、 nh3-n、石油類、糞大腸菌群五項指標(biāo)為待評物元，取i至 v類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)的取值范圍構(gòu)造經(jīng)典域物元矩陣，按照污 染貢獻率法確定各特征(評價因子)的權(quán)重，應(yīng)用建立的水 質(zhì)評價物元模型計算出關(guān)聯(lián)度maxkj (p) =k2=0. 14,得出該河流水環(huán)境質(zhì)量屬于ii級。實例研究表明, 運用物元模型評價水環(huán)境質(zhì)量，評價結(jié)果符合客觀實際，具 有較好的實用性。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關(guān)鍵詞：金礦；水環(huán)境；單項標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法；物元可拓 集；評價key words: gold mining area； water environment qual ity； single standard index met hod； matt er-elemen t analys

5、is； evaluation中圖分類號：x52文獻標(biāo)識碼：a文章編號：1006-4311(2012) 33-0054-020引言地表水水環(huán)境質(zhì)量評價是金礦開采項目中環(huán)境質(zhì)量評 價的一個重要方面，目前國內(nèi)外學(xué)者常用單項標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法評 價水環(huán)境質(zhì)量，但由于各項水質(zhì)指標(biāo)的評判結(jié)果往往是不相 容的，故不能判斷出被評價水質(zhì)屬于哪一類水質(zhì)。物元分析 理論，從最初的物元分析到現(xiàn)在的可拓學(xué)，已形成了其理論 體系1-3 o物元分析法以物元模型和可拓集合、關(guān)聯(lián)函數(shù) 理論為基礎(chǔ)，解決不相容問題，是一種多元數(shù)據(jù)量化評價方 法。運用物元分析方法，對地表水環(huán)境質(zhì)量進行評價，可以 確切的指出被評價的水環(huán)境屬于哪一類水質(zhì)，結(jié)果

6、更加客觀 和科學(xué)。本文以此為切入點，以某金礦地表水水環(huán)境質(zhì)量為 例，分別運用傳統(tǒng)的單項標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法評價和物元可拓集分析 理論對地表水水環(huán)境質(zhì)量進行了評價，為地表水水環(huán)境評價 提供了新方法。1評價模型1.1單項標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法評價 采用單項標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法評價， 其數(shù)學(xué)模式如下：一般污染物：sij=式中：siji污染物在監(jiān)測點的j的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)；ciji污染物在監(jiān)測點j的濃度值(mg/l)；cisi污染物的水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值(mg/l)。1. 2物元可拓集分析法評價物元可拓集分析法模型構(gòu) 建如下1-3：1. 2. 1確定待評物元 事物p由n個特征cl, c2,， cn及相應(yīng)的量值xl, x2,，xn來描述，則稱為n

7、維物元, 并表示為：r=h (1)1.2.2確定等級的物元集 確定經(jīng)典域：rj二(nj, cj, xji)二= (2)式中，nj為所劃分的第j個等級；ci表示等級nj的特 征；xji為nj關(guān)于ci所規(guī)定的量值范圍，即各等級關(guān)于對 應(yīng)的特征所取的數(shù)值范圍。 確定節(jié)域：rp= (po, ci, xpi) = = (3)式中，p0表示等級的全體；xpi為p0關(guān)于ci所取的量 值范圍。 確定待評物元關(guān)于各等級的關(guān)聯(lián)度：根據(jù)可拓集合論和具體條件建立關(guān)聯(lián)函數(shù)：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)對于每個特征ci, ?棕匚為權(quán)值，令kj (p) =? < i kj (xi) (8)稱kj (p)為待評單元p關(guān)于j質(zhì)量等級的關(guān)聯(lián)度。 物元分析結(jié)論：若 ka=aki (p) (j=l, 2,，m),則 rgra,即 待評單元p屬于a等級。 2實例研究2. 1研究區(qū)域 項目區(qū)域地表水屬岷江水系，地表水體 為穿越礦區(qū)一自北向南流的果然溝，該渠向東流經(jīng)約1. 5km匯入杜柯河，杜柯河水體功能為山區(qū)泄洪，杜水 期平均流量7. 5m3/s,為了解評價

9、河段地表水水質(zhì)現(xiàn)狀，本 次環(huán)評在果然溝評價河段設(shè)置1個監(jiān)測斷面，評價因子選擇 以下五種，地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測值及標(biāo)準(zhǔn)值見表1。2. 2分析2. 2. 1單項標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法評價分析地表水現(xiàn)狀監(jiān)測及評 價因子共5項，當(dāng)以地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(gb3838-2002) 中i類水域標(biāo)準(zhǔn)限值要求，b0d5, codcr,石油類三項指標(biāo) 單項指數(shù)小于1,當(dāng)以地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)mgb3838-2002) 中ii類水域標(biāo)準(zhǔn)限值要求，bod5, codcr,石油類，nh3-n四 項指標(biāo)單項指數(shù)小于1,當(dāng)以地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) (gb3838-2002)中iii類水域標(biāo)準(zhǔn)限值要求,bod5, codcr, 石油類，nh3-

10、n和糞大腸菌群五項指標(biāo)單項指數(shù)小于1,這 樣的結(jié)果無法確定該水域水質(zhì)質(zhì)量級別。2. 2. 2物元可拓集分析 確定經(jīng)典域：構(gòu)造經(jīng)典域物元矩陣如下：r (1) =r (2) =r (3) =r (4) =r (5) = 確定節(jié)域：rp=b 確定各特征的權(quán)值：按照污染貢獻率法，確定各特征(評價因子)的權(quán)重為:w= (0. 3, 0. 2, 0. 3, 0. 08, 0. 12) 計算關(guān)聯(lián)系數(shù)kj (xi)及關(guān)聯(lián)度kj (p)：以第i級計算為例，其關(guān)聯(lián)函數(shù)為：ki (xi) = xiexlih xihxli (9)將 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同理計算出第ii、iii、iv、v級的關(guān)聯(lián)系數(shù)，將所有的 系數(shù)列入表2中，并按照式9計算出關(guān)聯(lián)度kj (p),將結(jié)果 一并列入表2中。見表2。 水質(zhì)綜合評價：從表2可知，關(guān)聯(lián)度maxkj (p) =k2=0. 14,所以該段水環(huán)境質(zhì)量屬于ii級。和實際情況對比，該評價結(jié)果是符合實際，評價結(jié)果是可信的。3結(jié)論本論文以某金礦開采區(qū)地表水環(huán)境質(zhì)量為評價研究對 象，分別運用傳統(tǒng)的單項標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法評價和物元可拓集分析 理論對地表水水環(huán)境質(zhì)量進行了評價，通過對比分析得出用 物元可拓集來評價水環(huán)境質(zhì)量是合理的和可行的，本論文研 究結(jié)果不但拓寬了物元分析的應(yīng)用范圍，而且為環(huán)境評價提 供新的思路。參考文獻：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