用层次分析法评价青白江区长流河水质现状

文章编号:1004-5422(2010)04-0290-03用层次分析法评价青白江区长流河水质现状董�艳1,陈�琳1,成和平1,贾滨洋2(1.成都电子机械高等专科学校信息与计算机科学系,四川成都�610031;2.成都市环境保护科学研究院,四川成都�610081)摘�要:采用层次分析法对青白江区长流河的农水局和古城桥断面监测点采样水质进行分析,根据流域内的水环境现状、流域内水污染物排放特点,分别选取了CODCr、氨氮和总氮3个指标进行计算.结果表明:长流河常年氨氮和总氮严重超标,不同水期氨氮和总氮的污染指数均大于CODCr,总氮污染最严重,大于氨氮,且远远大于CODCr.因此,氨氮治理是长流河流域水环境综合整治和污染源控制工程的重点.关键词:长流河;水质评价;层次分析法中图分类号:X824����������文献标识码:A0�引�言河流的水质评价[1]是根据监测数据对河流水质的现状、变化趋势及其变化原因进行评价.通过河流水质评价可以了解水质的发展趋势和变化规律,了解和掌握影响本地区环境质量的主要污染因子和污染源[2],从而有针对性地制订污染源治理方案和水环境综合规划与措施.青白江区属成都市重点工业区,区域内有四川化工总厂等多个大型企业,工业废水排放量较大,境内河流水质污染严重.长流河不仅是青白江区主要的灌溉河道,而且流经多个城镇,是青白江区重要的一条城市河流.长流河属毗河二级支流,在青白江区境内流长18.5km,平均河宽17m,水深3m,流域面积55.23km2,占青白江区全区行政区域面积的14.53%,此河还是川化、攀成钢和玉龙公司等主要工业企业的供水河,同时接纳工业污水.因此,对长流河的水质进行客观评价,了解其水质污染现状,对合理开发、利用与保护水资源具有重要的现实意义.本文根据采集到的青白江区长流河的监测资料,利用层次分析法建立数学模型,并对其水质污染现状进行了评价.1�评价标准、指标及方法青白江环境监测站常年在长流河的农水局和古城桥设监测点对水质进行采样,监测长流河水质变化情况.根据流域内的水环境现状、流域内水污染物排放特点,我们以国标�地表水环境质量标准(GB3838-2002)为标准来设计评价指标,共选取了CODCr、氨氮和总氮3个指标.在水质的评价方法上我们采用层次分析法[3]对长流河水质进行分析,并为之提供数学依据.这种方法实用性强、计算简单、容易操作.具体步骤是:先将决策分层,形成一个多层次评价指标体系,每层由若干因素构成,对其进行量化;再将定性描述与定量分析相结合,给出比较结果的成对比较矩阵,并在系统分析中,根据实际情况给予各指标不同的权重.最后对长流河水质的各影响因素加以总结并归纳,建立长流河水质污染强度的层次结构模型(见图1).图1�长流河水质污染强度的层次分析模型2�运用层次分析法确定各影响因素的权重运用层次分析法确定各影响因素权重的步骤包括:(1)准则层对目标层的成对比较矩阵为,收稿日期:2010-10-15.作者简介:董�艳(1971!),女,硕士,副教授,从事工程数学应用研究�����A=1�1�3�1�53�1�1�25�2�1(1)式(1)中,a12=1�3表示丰水期与平水期对水质污染强度这个目标的重要性之比为1∀3.方案层对准则层的成对比较矩阵为,��B1=1�1�4�1�74�1�1�37�3�1B2=1�1�3�1�63�1�1�46�4�1B3=1�1�4�1�54�1�1�35�3�1(2)式(2)中,B1、B2、B3分别表示方案层的3种方案依次对准则层的丰水期、平水期及枯水期这3个准则的成对比较矩阵,如B1中的b13=1�7表示CODCr与总氮对丰水期这个准则的重要性之比为1∀7.据此,由第二层的成对比较矩阵A计算出权向量w、最大特征根�、一致性指标CI及一致性比率CR(2):w=(0.1096,0.3091,0.5813)T,�=3.0038CI(2)=0.0019,CR(2)=0.0033.由于CR(2)<0�1,一致性检验通过,可用其特征向量作为权向量.故,w=(0.1096,0.3091,0.5813)T为其权向量.同理,再由第三层的成对比较矩阵Bk(k=1,2,3)计算出权向量w(3)k(k=1,2,3),最大特征根�,一致性指标CIk和一致性比率CRk.CRk均小于0�1,一致性检验通过,w(3)k(k=1,2,3)可确定为权向量.(2)方案p1在目标中的总排序权重为,w(3)1#w=(0.0797,0.0934,0.0964)(0.1096,0.3091,0.5813)T=0.0936同理,可以算出p2,p3在目标中的总排序权重为0.2627,0.6437.于是,总排序权向量为,w(3)=(0.0936,0.2627,0.6437)T.CI(3)=(0.0162,0