地表水水质评价及变化的影响分析

地表水水质评价，包括河流水质评价和湖泊水体水质评价等两种类型。由于水体质量在各种因素综合影响下不断地变化，所以现行的水质评价是指现状评价。水质的变化可通过水质监测去判别，称为预断性评价。

（一）河流水质评价

1.河流水质评价的程序和内容

河流水质评价大体按以下次序进行。

（1）河流水环境背景特征评价

水环境背景值是水环境研究的一项基础工作，对于研究水环境中污染物的变化规律、评价水体环境质量、进行河流水体污染趋势的预报、制订地面水标准、合理布局工农业生产是不可缺少的基础资料。

（2）污染源调查与评价

通过对污染全面、周密、详细地调查、监测与研究，可以找出主要污染源和污染物，并研究它们的特点、途径、变化规律并提出防治措施。

（3）河流污染现状评价

河流污染现状评价在于弄清河流污染现状、污染物种类、浓度和时空变化规律，以确定污染程度，查明污染危害及对环境的影响。

（4）河流水体自净能力评价

研究主要污染物进入河流的污染状态（分布、浓度和变化），自净率和残留率，主要污染物的形态、转化和容量等，找出它们的变化规律，建立水体自净模式。

（5）河流预断评价

在现状及自净能力评价的基础上，根据河流的资源量及国民经济各用水部门的要求，进行河流水体的预断评价。

（6）河流综合防治评价

根据现状和预断评价中发现的主要问题，提出河流的近期治理方案和长远规划。

2.评价因子的选择

河流水体污染的因素很多，进行河流水体水质评价时，不可能也没有必要对所有的因素（或因子）进行评价，可按照评价的目的和要求选择合适的因子。

（1）评价因子的选择方法

可根据河流水体质量评价的目的和要求进行选择，或根据污染源评价结论（主要污染物及其特点等）进行选择，也可根据现有分析评价的试验条件进行选择。

（2）河流评价的因素

河流水体质量评价的因素主要有河流水质、底质和水生物。一般应选择在河流水体中起主导作用，对环境、生物、人体及社会经济危害大的因素作为主要评价因素。

主要评价因素有：①感官性因素，指味、嗅、颜色、透明度、浑浊度、悬浮物、总固体等；②氧平衡因素，指溶解氧（DO）、化学耗氧量（COD）、生物需氧量（BOD）、有机碳总量（TOC）、氧总消耗量（TOD）等；③营养盐类因素，指硝酸盐、氨盐、磷酸盐等；④毒物因素，指酚、氰、汞、铬、砷、银、铅、有机氮等；⑤微生物因素，指大肠杆菌群。

也有根据污染物的化学性质，把评价因素分为三类：①无机物，指硝酸盐类、氨态氮、磷酸盐、氯化盐、总固体等；②有机物，指BOD、COD、酚、氰、碳、氯仿提取物（CCE）、洗涤剂等；③重金属，指汞、镉、铬、铅、铜、砷等。

综上所述，河流水质评价的因素，一般可选用水温、电导率、pH值、COD、BOD、DO、悬浮性固体、酚、氰、汞、大肠杆菌等。

3.河流水体水质评价方法

在进行水质评价前，首先应根据评价的目的和水体功能要求，选择合适的评价标准。河流水质评价方法很多，实际工作中可根据需要选定适宜的方法，这里仅介绍水体污染指数法。污染指数是表征水体环境质量的一种数学指标，以原始监测数据的统计值为输入数据，以选定的评价标准为依据，通过拟定的数学指数公式，获得一个无量纲系数。

常用的污染指数法为直接评分法。根据污染物的监测值及其对环境的影响进行评分，或根据污染情况分级给分。以分值表示污染指数的方法，即评分法。一般评分法用百分制，分数越高，说明水质越好。各参数评分后，用下式计算总分：

式中：f∑——总分；

Ai——第i个参数的评分值，i=1，2，…，n。(www.xing528.com)

另外一种污染源排放评价方法叫等标污染负荷法。该方法是考虑污染物排放量及排放浓度的不同对受纳水体的水质影响也不相同，而通过计算评价水域接纳的各污染源及其各种污染物分别占评价水域总污染水平的比重（对评价水域的污染贡献），以更明确地确定评价水域的主要污染源和污染物。

式中：Ki——某污染物等标污染负荷占评价区域等标污染负荷之比，%；

Kn——某污染源等标污染负荷占评价区域等标污染负荷之比，%；

Pi、Pn、Pm——某污染物、某污染源、评价区域等标污染负荷，t/a；

Ci——某污染物实测浓度，毫克/升；

Coi——某污染物的排放标准，毫克/升；

Q——某污染物的废水排放量，吨/年。

（二）湖泊、水库水质评价

湖泊是陆地上较大的蓄水洼地，水库是人工建造的地面蓄水容器（以下把湖泊、水库简称为湖泊）。上游和湖区的入湖河道及沟渠可将其流经地区的各种工业污水、生活污水带入湖泊，湖区周围的农用化肥、农药残留和其他污染物质可随农业回归水和降雨径流进入湖泊，常造成污染物来源多、种类复杂的特点。湖泊水体水质评价的目的是找出湖泊污染的主要来源，阐明污染在湖泊环境内（水质、生物、底质）含量的时空分布，评价其环境质量对国民经济各部门影响情况。

1.评价程序和内容

在污染源调查和评价的基础上，开展湖泊污染及环境的检测，根据实测资料进行污染评价，做出湖泊环境的综合评价。以水质综合评价为例，其评价程序如下：①选择合适的评价因素（或称为因子）；②若水库主要作为城市供水水源，可以按照生活饮用水卫生标准作为评价依据；③选择计算指数的监测资料系统；④选择水质评价方法；⑤计算各因素各指数的污染程度；⑥确定各参数的污染程度分级；⑦计算水质污染的综合指数；⑧进行水质污染程度的综合分级；⑨绘制水质污染综合分区图；⑩编制水质评价报告，提出对策和水源水质保护方案。

2.水质监测与评价方法

为了弄清湖水中污染物质的来量、去量及其在湖内的分布，应布设必要的监测点，根据目的要求确定参数，确定采样时间及采样次数。

水质评价方法有分段叠加法、聚类分析法和污染指数法等，各种方法在实际应用中发现其评价结果基本相近，而指数法较其他方法具有概念清楚、计算简便和可比性强等一系列优点，因此在湖泊水质评价中经常被采用。

3.水生生物评价方法

（1）对比法

根据水质调查的水生生物之区系组成种类、数量、生态分布和资源情况等，与区内的同类水体或同一水体的历史资料进行对比，提出湖泊环境质量现状评价。这是一种常用的方法，但需要积累长期而可靠的资料，分析人员要有丰富的经验，因此其任意性常常很大，且因人而异。

（2）指示生物法

根据对环境的有机污染或某种特定污染物质敏感或有较高耐量的生物种类的存在或缺失量，来指示所在水体的有机物（或特定污染物）的多少或分布程度，即指示生物法。指示生物可根据要求和具体情况选择，选择生命长而且比较固定生活于某处的生物为好。例如，静水中主要选用底栖动物或浮游生物，在流水中选择底栖生物。

（3）生物指数

生物指数主要是依据不利的环境因素，用数学形式表现群落结构和环境质量状况（包括污染在内的水质变化对生物群落的生态学效应）。某些对污染有指示价值的生物种类，因某种污染物出现，导致群落结构种类组成的比例变化、自养异养程度上的变化、生产力的变化等方面。每种生物指数一般仅能反映上述中某几项的性质，因此最好用几种不同的生物指数进行综合评价。

（4）种类的多样性指标

一个群落中的种类多样性，是群落生态水平的独特的生物学特性，它反映了群落功能的组织特性。用群落中的种类数和涉及群落中各种种类个体数分布这两种成分表述群落的多样性，可以单独用或结合起来用。标准的自然生物群落的特征往往用少数具有许多个体的种类和多数具有少数个体的种类表示。环境污染会造成群落结构的显而易见的变化，导致被污染的水体中生物群落内总的生物种类数下降，而那些能忍受污染环境的生物种类继续生存下去，由于减少了其掠食及生存的生物种类个体数，于是被保留下来的少数种类的个体数往往增加了。多样性指数概括了群落结构的大量信息，可用来比较两个生物群落的结构。

另外，还有表述生物种群或群落在一个生态系统内物质转移及能量流指标，即生产力。生物个体或群体的某种化合物或元素的残留量，即残留量指数和酶活性等的评价方法。

4.底质评价

用污染指数评价底质污染状况时，由于缺乏底质评价标准，一般是在对湖区土壤中有害物质自然含量调查基础上，可用底质i污染的实测值（ρi）与湖区土壤中i污染物的自然含量（ρi’）之比值（ρi/ρi’）计算污染指数（PIi）。当计算出各参数的污染指数后，可按（PIimax-PIimin）/2式计算各参数共同作用下的底质综合污染指数（PI），以进行底质污染状况的分级。PI=1—2为轻污染，PI=2为污染。根据各采样点各有害物质的污染分级，做出湖泊底质中相应有害物质污染分区图，并以面积为权重求出平均底质污染分级。

5.湖泊环境质量综合评价

做出湖泊水质、生物、底质的综合污染分区图后，根据三者资料代表性的好坏或各种用途的重要性，用算术平均法、最大值法、加权平均法求出综合指标，求得湖泊环境质量的分级值。各环境要素（水、生物、底质）综合的污染分级值（清洁为1；轻污染为2；污染为3；重污染为4；严重污染为5）及各环境要素在综合评价的权重确定后，用加权平均法可求得湖泊环境质量分组值。逐点计算出采样点的环境质量分级值，绘制其等值线图，即湖泊环境质量综合分区图，以面积为权重，求出湖泊的环境质量的平均分级值。