2.3 綜合汙染指數法評價結果
水質綜合汙染指數的高低直接反映水體質量的優劣,綜合汙染指數越高,河流合分水質越差,域水綜合汙染指數越低,质综水質越好。析评F-不參與、清水參與評價的河流合分綜合汙染指數分別見圖3(a)(b)。
由圖3可知,域水當F-不參與水質評價時,清水河流域整體的析评汙染程度為7月>11月>4月,7月浮遊植物生物量上升,清水水質較差,河流合分4月和11月浮遊植物生物量下降,域水水質逐漸好轉。质综褚一凡等[13]在對陳橋東湖浮遊生物群落特征及水質評價中也有同樣結論。析评12個樣點中,折死溝水質最差,處於汙染狀態,中河和西河水質最好,基本合格。當F-參與水質評價時,清水河流域整體汙染程度為11月>7月>4月,11月河流水位低,流量較小,其補水水源主要源於淺層地下水,沿途含氟岩石經過地下水淋濾,使得地下水F-濃度較高,地下水補充到地表水,使得河流F-濃度較高。4月和7月降雨相對較多,水流量大、速度快,對水體中的F-濃度有一定的稀釋作用,使得河流F-濃度較低。納麥提·托合提等在對克裏雅河流域F-時空分布特征分析時也有相同特征。雙井子溝水質最差,處於汙染狀態,西河水質最好,基本合格。
2.4 灰色關聯法評價結果
利用灰色關聯法對清水河的水質進行評價,評價時將數據歸一化到0~1之間,其評價結果見表3。
由表3可知,當F-不參與水質評價時,中河、西河的水質較好,全年以Ⅱ類為主;雙井子溝、井溝、折死溝水質7月最差,7月降雨較多,地表汙染物通過降雨衝刷帶入河流,增加了河流的汙染程度,同時,降雨還將空氣中的粉塵、農田過剩的肥料等都帶入河流,加速了水質的富營養化;12個樣點中折死溝水質最差,全年以Ⅴ類水為主。當F-參與水質評價時,雙井子溝、井溝、沙沿溝、折死溝水質較差,全年以Ⅳ、Ⅴ類水為主;中河、西河水質相對較好,以Ⅱ類水為主。綜合分析發現,當F-參與水質評價時,清水河流域水質狀況逐漸變差。
2.5 模糊綜合評價法評價結果
利用模糊綜合評價法對2018年清水河水質進行評價,評價結果見表4。
由表4可知,當F-不參與水質評價時,雙井子溝、井溝、沙沿溝、折死溝水質較差,由於其位於清水河的下遊段,可能周圍工農業生產及生活汙水的綜合排放[6]使得河流汙染嚴重。另外,雙井子溝、折死溝是清水河的主要產沙區[6],氣候幹燥,植被稀少,水土流失現象較為常見。上遊和中河水質稍好,以Ⅲ類為主。當F-參與水質評價時,雙井子溝、沙沿溝、折死溝水質較差,全年以Ⅴ類為主,清水河上遊至下遊降雨和水麵蒸發趨勢相反,下遊降雨稀少,水麵蒸發較大,河流受到強烈的蒸發濃縮作用,使得河流下遊氟化物濃度較高[17]。中河、西河水質以Ⅳ類為主。綜合分析發現,當F-參與水質評價時,清水河流域水質逐漸變差。
2.6 4種評價結果對比分析
應用單因子評價法、綜合汙染指數法、灰色關聯法、模糊綜合評價法對清水河流域的水質進行綜合評價,每種方法有其各自的特點,文中表明模糊綜合評價法的評價結果更符合實際水體情況。謝衛平等應用相同的方法對漕橋河的水質進行綜合評價,結果發現模糊綜合評價法的評價結果更能全麵地反映漕橋河的實際水體情況。
通過對4種方法的評價結果對比分析,發現單因子評價法雖然可以對水質作定性評價,判斷出河流主要汙染因子,但不能全麵反映河流水質狀況,適用於汙染物單一的河流;綜合汙染指數法雖然可以對水質作定量分析,計算簡單,能判斷出河流的汙染程度,但不能判別水質類別;灰色關聯法采用等權的處理方法,使得一些指標在評價時作用變小,對劣Ⅴ類水質評價偏保守;模糊綜合評價法更能客觀反映實際水體情況,適用於含有許多不確定性因素的水質綜合評價。
3 結論
(1) 綜合汙染指數法表明,當F-不參與水質評價時,清水河整體的汙染狀況為7月>11月>4月。當F-參與水質評價時,清水河整體的汙染狀況為11月>7月>4月。
(2) 單因子評價法的評價結果最差,模糊綜合評價法的評價結果更符合實際水體情況。雙井子溝、井溝、沙沿溝、折死溝的水質較差,中河、西河的水質稍好。當F-參與水質評價時,清水河流域的水質變差。
(3) 4種方法的評價結果表明,清水河流域下遊段水質較差,全年以Ⅴ類水為主,主要由清水河周圍工農業生產及生活汙染所致。
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