水资源的数量评价

宁波大学答题纸

（2009—2010学年第二学期）

课号：117C55A03 课程名称：资源环境评价改卷教师：

学号：074110408 姓名：刘晓蓓得分：

水资源的质量评价综述

摘要：水资源质量评价是水环境质量评价的简称，是环境质量评价体系中一种单要

素评价。水资源质量评价包括查明区域地表水的泥沙和天然水化学特征，进行污染

源调查与评价、地表水资源质量现状评价、地表水污染负荷总量控制分析、地下水

资源质量现状评价、水资源质量变化趋势分析及预测、水资源污染危害及经济损失

分析、不同质量的可供水量估算及适用性分析，为水资源利用、保护和污染治理提

供依据。

关键词：水资源；质量；评价；方法；标准

0 引言

水资源质量评价是水环境质量评价的简称，是环境质量评价体系中一种单要素评价。水资源质量评价包括查明区域地表水的泥沙和天然水化学特征，进行污染源调查与评价、地表水资源质量现状评价、地表水污染负荷总量控制分析、地下水资源质量现状评价、水资源质量变化趋势分析及预测、水资源污染危害及经济损失分析、不同质量的可供水量估算及适用性分析，为水资源利用、保护和污染治理提供依据。[2]

1 水资源质量评价的内容和方法

水的质量简称水质，是指水体中所含物理成分、化学成分、生物成分的总和。天然的水质是自然界水循环过程中各种自然因素综合作用的结果，人类活动对现代水质有着重要的影响。水的质量决定着水的用途和水的利用价值，优质的淡水可作为人类生活饮用水、工业生产用水和农业灌溉用水等。水资源是人类生产、生活不可缺少的自然资源，是生命的源泉，是生态环境要素之一，是生物赖以生存的宝贵资源。

水资源质量评价是按照评价目标，选择相应的水质参数（指标）、水质标准和计算方法，对水质的利用价值及水的处理要求做出的评定。

1.1 水质评价方法分类

水质评价一般可分为以下几类：

（1）按评价对象可分为大气降水水质评价、地表水水质评价、地下水水质评价。由于地下水和地表水是目前开发利用且能够实施人工调控的主要对象，所以，供水实践中，主要是针对这两种水开展水质评价工作。

（2）按评价时段可分为三种，即回顾评价、现状评价、影响评价。回顾评价是利用积累的历史水质数据，揭示水质演化的过程；现状评价是根据近期水质监测数据，阐明水质当前的状况；影响评价又称预测评价，是针对拟建工程在运行后对水质的可能影响做出预测分析。

（3）按水的用途可划分为供水水质评价（包括生活饮用水、工业用水、农业灌溉用水等方面的水质评价）、养殖用水（渔业）水质评价、风景游览水体的水质评价以及为水环境保护而进行的水环境质量评价等。

（4）被评价的范围可划分为局部地段的水质评价和区域性的水质评价。[3]

1.2 水质评价工作的内容

评价工作内容按评价水体可分为天然水化学特征、河流、湖（库）、地表水、地下水、饮用水、渔业用水、游览娱乐用水评价、农业灌溉用水评价及阶段性的回顾、预测、现状评价。

1.2.1 天然水化学特征

水化学是地壳化学中溶解于水内物质中的一部分，是研究天然水化学成分及其在周围介质内所进行的物理作用、生物作用、化学作用相互影响并随时间与空间而发生变化的科学，研究水体化学成分的改变，水体水化学分布状况及因水化学成分改变与地理环境及水文循环条件密切相关而具有区域地带性分布规律。大尺度的地理环境中，天然水化学具有全球性的意义。

对于天然水化学特征从下列角度评价：

评价基准年选用：某年。

评价方法：采用地表水化学类型的阿列金（O.A.Aleken）分类法和天然水矿化过程四个主要阶段的分类方法。

评价项目：矿化度、总硬度、碳酸盐、项目代表值取多年平均值。

评价结果：矿化度评价结果、总硬度评价结果、水化学类型分析、PH值的统计等。1.2.2 地表水河流现状水质评价

根据现有技术手段及资料、确定地表水评价体系，如下：

评价水平年：某年。

评价范围：规划中所有进行了水功能区划的江、河、湖、库。

评价代表值：选用汛期、非汛期，全年均值作为评价代表值。

评价标准：《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）.

评价项目（必评）：溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、挥发酚、砷。

评价项目（选评）：五日生化需氧量、氟化物、氧化物、汞、铜、锌、镉、六价铬、总磷、石油类等。

评价项目（参考）：PH 值、水温、总硬度。

1.2.3 湖泊（水库）水质现状评价

评价水库：标准、方法同河流现状水质评价。

评价结果：将水库、湖泊现状评价结果填表并绘制水质类别分布图。

1.2.4 湖泊（水库）营养状态评价

评价水平年：某年。

评价标准：采用湖泊（水库）营养状态评价标准。

评价项目：总磷、总氮、叶绿素（a ）、高锰酸盐指数和透明度5项。 评价模式：∑==n 1i i n 1M M （其M 为湖（库）营养状态评价值；Mi 为i 项目的

评分值；n 为评价项目的一个数）

1.2.5 地下水水资源质量评价

评价水平年：某年。

评价范围：确定评价区域。

评价标准：《地下水质量标准》（GB/T14848-93）、《生活饮用水卫生标准》（GB5749-85），（参照）。

评价方法：采用舒卡列夫分类法，单指标评价法。

评价项目（必评）：PH 值、矿化度、总硬度、氨氮、挥发酚、高锰酸盐指数、总大肠菌群。（选评）：氟化物、氯化物、氰化物、碘化物、砷、硝酸盐、亚硝酸盐、六价铬、汞、铅、锰、铁、镉、化学需氧量、有毒有机物、重金属等。

评价结果表示：地下水的水化学分类、总硬度评价、矿化度评价。

地下水现状：水质类别、水文地球化学异常区、地下水劣质区、污染区。

地下水污染分析评价：地下水资源达Ⅵ、Ⅴ类水的评价。

地下水水资源水质综合评价：不同质的面积分类、不同质的资源量分类。[1]

1.3 水资源质量评价方法

国内外水质评价工作历经近半个多世纪，提出的评价方法种类繁多，归纳起来有三大类型：第一类是指数法；第二类是分级评价法；第三类是纯数字的方法。下面介绍一些代表性方法：

1.3.1 无量纲污染指数法

国内外各类评价指数的基本单元都是P i=C i/S i（P i为单项污染指数，即实测浓度超过评价标准的倍数；C i为参数浓度，mg/L；S i为相应的标准浓度，mg/L）。P i≦1说明水体尚未受到污染；P i＞1说明水体已经受到污染。单项污染指数能直观地说明水质是否污染或超标，计算简便，但它易屏蔽极大和少数超标污染项目的影响，过分强调最大超标项的作用，不能反映水体的整体状况。要全面反映水体的质量状况，可用综合评价指数。综合评价指数可在单项污染指数的基础上，通过进行相加、相乘、或开放等数学运算得到。常用的综合评价指数见表1-1。

表1-1 水质综合评价指数一览表

注：P为大于中位数半集的单项指数。

1.3.2 分级评价法

分级评价也是我国应用较多的方法。该法将评价参数的区域代表值与同一分级标准浓度值作对比，分级确定水质优劣。首先划分水质等级，然后用实测值与等级比较作对比，最后据总分值进行综合评价。该法克服了简单指数方法忽视不同污染物同一超标倍数所产生危害不同的缺点，克服了单项污染指数法有时代分水质级别不尽合理的状况。该法计算简单，方法简便易于应用，适合全国、全流域统一的水质评价，能直观、明确地反映水体水质污染的实际状况，反映水质综合效应。我们大范围水质评价多用此法，其代表表达式为：

∑∑===n 1

i i n

1

i i

i L

L K K

（式中：K 为河流综合水质指标；K i 为子河流i 水质级别；L i 为子河段长度，km ；n 为子河段个数。）

1.3.3 基于模糊理论的水环境质量评价法

由于水体环境本身存在大量的不确定因素，各个项目的级别划分、标准确定都具有模糊性。因此，模糊数学在水质综合评价中得到广泛应用。具有代表性的方法有：模糊综合评价法、模糊概率评价法、模糊综合指数等。其中应用较多的是模糊综合评价法，根据各污染物的超标情况进行加权。但由于污染物毒性与浓度不成简单的比列关系，因此，这种加权不一定符合实际情况。从理论上讲，模糊评价法体现了水环境中客观存在的模糊性和不确定性，符合客观规律，具有一定的合理性。从目前的研究情况看，采用线性加权平均得到的评判极易出现失真、失效、跳跃等现象，存在水质类别判断不准或结果不可比的问题，可操作性较差。

1.3.4 基于灰色系统理论的水环境质量评价法

由于水环境质量数据都是在有限的时间和空间内监测得到，信息往往不完全或不确切，因此可将水环境系统视为一个灰色系统，即部分信息已知、部分信息未知或不确知的系统，据此对水环境进行综合评价。基于灰色系统理论的水质评价法通过计算评价水质中各因子的实测浓度与各级水质标准的关联度大小，确定评价水质的级别。根据同类水体与该类标准水体的关联度大小，还可以进行优劣比较。水质综合评价的灰色系统方法有灰色聚类法、灰色贴近度分析法、灰色关联评价法等。

如灰色关联度计算表达式：

γ1=∑=M

K K K W 1

1）

（）（ξ

（式中：ξ1（K）为关联系数（X0与X1与K因子）；W1（K）为权重；γ1为关联度。）一般，并联度愈大，评价结果愈理想。本法信息获取最高，且对样本容量要求不高，能考虑多个因子共同影响，评价结果精度较高，但本法计算复杂，实际运用较少。

水资源质量评价作为水资源研究必不可少的一环，正方兴未艾，现在推行诸多方法，各有利弊。还有其他一些好的方法也正在探索，探索具有理论研究性质的工作方向。[2] 以上几种方法在水资源质量评价中运用的比较多，还有其他的如基于人工神经网络的水环境质量评价法、基于统计理论的主成分析法等。

2 水资源质量评价的标准

水资源质量评价标准是随着水污染问题的出现而产生的。水资源质量标准体现国家政策和要求，是衡量水体是否受污染的尺度，是在一定时期内要求保持或达到的水环境目标，是水资源、水环境管理的执法依据，也是水质评价的基础和依据。我国已制定颁布的水资源质量评价标准主要有：

《地表水水环境质量标准》（GB3838-2002）

《地下水质量标准》（GB/T14848-93）

《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）

《农田灌溉水质标准》(GB11607-89)

《渔业水质标准》（GB11607-89）

《景观娱乐用水水质标准》（GB12941-91）

《污水综合排放标准》（GB8978-1996）

《地表水水资源质量标准》（SL63-94行业标准）

《湖泊（水库）营养状态评价标准》（全国水资源综合规划技术工作组，2003年）

《海水水质标准》（GB3097-1997）[2]

2.1 地下水质量分类标准

根据我国地下水水质现状、人体健康标准值及地下水质量保护目标，同时参照生活饮用水、工业、农业用水水质要求，将地下水质量划分为五类：

Ⅰ类：主要反映地下水化学组分的天然低背景含量，适用于各种用途。

Ⅱ类：主要反映地下水化学成分的天然背景含量，适用于各种用途。

Ⅲ类：以人体健康基准值为依据，主要适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水。

Ⅳ类：以农业和工业用水要求为依据，除适用于农业和部分工业用水外，适当处理后可作生活饮用水。

Ⅴ类：不宜引用，其它用水可根据使用目的选用。[8]

2.2 地表水质量分类标准

为保护地表水环境，控制水污染，我国依据地表水水域、使用目的和保护目标将其划分为五类：

Ⅰ类：主要适用于源头水、国家自然保护区。

Ⅱ类：主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场地等。

Ⅲ类：主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区。

Ⅳ类：主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。

Ⅴ类：主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。[3]

该标准是由国家环境保护局批准实施的国家标准（GB3838-88），适用于中华人民共和国领域内江、河、湖泊、水库等具有使用功能的地表水域。它既是水域环境保护的标准，也是某些水域现状功能划分和水质评价的依据。

2.3 其他水资源质量评价标准

其他水资源质量标准课参看参考文献[3]，在这儿只简单指出。

我国的《生活饮用水卫生标准》（GB5749-85）中的项目类别可分为感官性状态和一般化学指标、毒理指标和放射性指标。根据这些来评价生活水水资源质量。

农业灌溉用水水质的好坏主要是由水温、水的矿化度及溶解盐类的成分三方面对农作物和土壤的影响决定的。有时也应考虑水的PH值和水中有毒元素的含量。[3]工业水质评价标准就比较复杂了。

这几个都是常规供水的水质评价标准，常规用水是指城镇居民、厂矿企业和农业生产提供符合水质要求的水源的生产生活。相应的水质评价方法通常采用分类评价法和标准对比评价法。前者主要对水中的各种组分、单项指标进行取样分析计算，在此基础上针对具体供水水质要求进行分类、评判；后者也需进行水质实测计算。所不同的是，最终对水质量可利用性的判断，是根据国家颁发的通用水质标准。[3]

3 小结

本文主要参看徐恒力主编的《水资源开发与保护》和谢云等编的《自然资源规划教程》两本书，简单归纳了水资源质量评价的内容和方法及一些标准。我国在蓬勃发展的评价数学模式中，大范围流域性中指数法，分级评价法比较成熟。地表水和地下水污染情况的调查评价也越来越科学化、系统化，现在各种评价方法也更全面，在运用的时候多加考虑。

参考文献：

[1] 万咸涛. 水资源质量评价方法及其在长江流域（片）中的成功应用. 水质规划与设计，

2006（2）.

[2] 谢云，符素华等. 自然资源评价教程. 北京师范大学出版社，2009.

[3] 徐恒力等. 水资源开发与保护. 北京：地质出版社，2001.

[4] 陈志云. 松花江区水资源质量评价综述. 水资源保护，2007（1）.

[5] 全国地表水水质调查评价汇总技术小组、华东水利学院环境水利研究所《全国地表水水

质评价》，1984.

[6] 水利电力部水文局《中国地表水质量报告》，1986.

[7] 中华人民共和国水利部. 2010-01-19. 2008年中国水资源公报.

https://www.360docs.net/doc/865480859.html,/zwzc/hygb/szygb/qgszygb/201001/t20100119_171051.html

[8] 张顶山，常凤生. 沈阳市水资源质量评价. 东北水利水电，2004（11）.

[9] 金传良，郭治清. 中国水资源质量评价概述. 水文，1996（5）.

[10] 万咸涛. 长江水资源质量评价调查成果的科学评估. 水利规划与设计，2006（4）.