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基于熵权的模糊综合评价法对扬州市地表水质的分析与评价

作　者: 徐晓云
导　师: 陈效民
学　校: 南京农业大学
专　业: 土壤学
关键词: 模糊综合评价法权重污染物浓度超标赋权法熵权法地表水质扬州
分类号: S273.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

通过模糊评价法的评价指标、监测值、监测点位、隶属函数、权重计算和模糊算子等六个方面的不确定问题研究,提出了采用熵权法修正初始权重值,并且应用于扬州市的地表水质评价研究中,不仅有助于评价方法本身的完善,同时也为环保部门的治理工作提供依据,主要得到以下的结论：(1)对于模糊评价法本身存在的六个不确定问题,本文研究认为：评价指标的选取应根据评价的目的和对象而定；一般选用监测数据的算术平均值的做法是正确的,卜全民提出采用Hust指数修正浓度信息过于理想化；在对河流水质进行评价布点时,只需依照水质采样准则执行即可,采用遗传算法优化是一种适用于污染源调查的方法；水质评价时隶属函数采用“降半梯形”分布形式是合理的,在模糊评价中应用最为广泛；把表达污染含义的“浓度超标赋权法”和表达数据内在联系的“熵权法”结合起来的权重计算方法,将使模糊评价结果更为合理；M(∧,∨)算子属于主因素突出型、M(·,⊕)算子属于加权平均型,采用M(·,⊕)算子能充分体现了各污染因子对水质污染的协同作用。(2)根据对扬州市地表水体京杭运河、长江和古运河的水质浓度时空分析可知,京杭运河和古运河中各类有机污染物、氮磷污染物和微生物污染物均是在夏季丰水期浓度最高,并且在古运河的下游三个测点浓度最高；而长江在不同月份中各污染物的浓度差距不大。从不同年份来看,京杭运河、古运河、长江中的各项水质指标浓度在2001～2004年呈上升的趋势,随后逐渐好转、下降,至2006年水质开始逐渐好转。(3)采用模糊评价法对研究水体水质进行评价时,将熵权法对初始权重进行了修正,结果表明这种方法比“浓度超标赋权法”计算出来的结果更合理。最终经评价表明：京杭运河上游2个测点水质属于未污染级别,下游3个测点属于重污染级别；古运河上5个测点全部为重污染级别；长江上的2个测点属于未污染级别。总体来看,在12个研究断面中,1/3的测点属于Ⅰ类水,其余2/3测点均属于V类水,研究区域的水体污染情况较为严重。京杭运河、古运河和长江等研究水体中主要的污染物质是粪大肠菌群和总氮,其次的污染物质包括营养盐因子氨氮和总磷,以及有机物因子DO、CODcr等。京杭运河污染原因主要是受沿岸生活污水和少量工业废水排放的影响；古运河污染原因主要是接纳了几十家重污染工业废水的排放,并且接纳了水质较差的内城河的径流。对于研究水体中京杭运河和古运河的治理,应该从生活污水治理和工业废水治理两个方面来考虑。

全文目录

摘要  7-9
ABSTRACT  9-12
第一章文献综述  12-20
  1.1 环境问题  12-14
    1.1.1 环境问题的发展  12
    1.1.2 国外水环境的主要问题  12-13
    1.1.3 我国的水环境现状  13-14
  1.2 环境质量评价的重要性  14
  1.3 环境质量评价方法  14-18
    1.3.1 发展历程  14-15
    1.3.2 评价方法分类  15-16
    1.3.3 各类评价方法的应用  16-18
  1.4 本文的研究内容、目的和意义  18-20
    1.4.1 研究内容  18
    1.4.2 研究目的和意义  18-20
第二章材料与方法  20-26
  2.1 研究区域  20-21
    2.1.1 自然环境  20
    2.1.2 社会经济  20
    2.1.3 研究区简介  20-21
  2.2 技术路线  21-22
  2.3 样品采集及分析方法  22-23
    2.3.1 采样断面位置  22-23
    2.3.2 分析方法  23
  2.4 评价方法选择  23-26
第三章模糊综合评价法研究  26-38
  3.1 模糊评价法的基本概念  26-28
    3.1.1 模糊集概念  26
    3.1.2 模糊关系和模糊矩阵  26
    3.1.3 隶属函数  26-28
  3.2 模糊综合评判  28
  3.3 模糊评价法中存在的不确定问题  28-36
    3.3.1 评价因子的选取  29
    3.3.2 评价指标浓度值确定  29-30
    3.3.3 监测点位选择  30-31
    3.3.4 隶属函数的选用  31-32
    3.3.5 权重计算比较  32-35
    3.3.6 模糊算子的比较  35-36
  3.4 小结  36-38
第四章扬州市地表水质的时空变化分析  38-60
  4.1 水质时间变化分析  38-53
    4.1.1 月变化分析  38-49
    4.1.2 年变化分析  49-53
  4.2 水质空间分布分析  53-58
    4.2.1 氧平衡因子  53-56
    4.2.2 营养盐因子  56
    4.2.3 毒物因子  56-57
    4.2.4 微生物因子  57-58
  4.3 小结  58-60
第五章扬州市地表水环境质量评价  60-72
  5.1 建立评价因子和评价集  60
  5.2 隶属函数计算  60-61
  5.3 权重分析  61-65
    5.3.1 计算方法  61-62
    5.3.2 结果与讨论  62-65
  5.4 模糊评价  65
  5.5 主要污染原因及治理措施探讨  65-70
    5.5.1 主要污染原因分析  65-68
    5.5.2 治理措施探讨  68-70
  5.6 小结  70-72
第六章全文主要结论与展望  72-74
  6.1 主要结论  72-73
  6.2 创新之处  73
  6.3 研究中的不足之处  73
  6.4 研究展望  73-74
参考文献  74-80
致谢  80-82
在校期间发表论文  82

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