【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地表水水质安全评价，具体涉及一种基于物理化学指标的水环境质量评价方法。
技术介绍
1、水域水质评价是水环境管理的基础性工作，采用科学合理的水质评价方法，才能准确地反映当前的水体质量和污染状况，并结合水体质量变化情况找出主要污染问题，为水污染治理、水功能区划、水环境规划以及水环境管理提供依据。而在评价水质是否安全时，常常需要判断被评价地表水水域中所包含的各类污染物质浓度是否在要求的最大限值内。
2、传统的地表水水环境质量评价中采用的方法主要有单因子法和综合评价法，这些方法对于水质评价起到了一定的积极作用。比如，单因子评价法是当前地表水水质评价的主要方法，其一般采用超标指数法，选取多个评价因子中水质最差因子的评价结果作为综合评价结果，方法简单直观。但是，评价结果主要取决于最严重污染因子，其它因子的作用被弱化，其评价效果过严。而综合评价法，如水污染指数法、层次分析法、多元统计分析法、灰色关联法和人工神经网络法等，这些方法还处于理论研究阶段，没有形成一个统一规范的水质综合评价模式，尚无法在实际管理中得到应用。因此，现有水质评价技术还存在着计算结果易出现偏差，计算过程涉及参数和指标多且较难实现等问题，从而不利于快速准确的评价水质是否安全。
3、另外，常规的水质评价方法以物理化学为主，仅以地表水环境质量标准中列出的污染物项目为评价标准，同时又分为i、ⅱ、ⅲ、ⅳ、ⅴ五个等级，一般仅能选用少数几项指标作为参考值来确定水体水质总体状况。而目前地表水环境质量标准中并没有列出对水生环境构成重大风险的新污染物，尤其
4、因此，针对现有问题，提出了一种以物理化学污染物指标为核心的、参考其水质基准或水质标准为基础的水环境质量综合优化评价方法，能够实现高准确度、快速的水质评价。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术存在的问题，提供了一种基于物理化学指标的水环境质量评价方法。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种基于物理化学指标的水环境质量评价方法，包括以下步骤：步骤s1、确定要评价的水体类型；步骤s2、基于水体类型和实际污染情况确定水环境质量评价所选指标，其中，所选指标包括必选指标和参考指标；步骤s3、对所选指标进行数据搜集和专项调研，使得所选指标数据满足评价所需；步骤s4、对综合污染状况指标、综合营养状态指标、有机污染物风险状态指标和重金属风险状态指标进行指标计算，并基于计算结果进行等级划分，其中，等级划分为第一等级、第二等级、第三等级、第四等级、第五等级；步骤s5、基于划分结果对水环境质量进行评价，等级越小表明水环境质量越好。
4、基于上述技术方案，更进一步地，步骤s1中，水体类型包括湖泊、水库、河流和河口。
5、基于上述技术方案，更进一步地，步骤s2中，必选指标至少包括综合污染状况指标、综合营养状态指标和综合污染状况指标，参考指标至少包括重金属风险状态指标和有机污染物风险状态指标，其中，参考指标根据水体污染程度与管理需求筛选确定；除必选指标外的其他污染物，若其浓度超过地表水水质标准限值，或对于未纳入管理的污染物存在风险时，将其列为参考指标。
6、基于上述技术方案，更进一步地，所述湖泊、水库的必选指标包括综合污染状况指标和综合营养状态指标，河流、河口的必选指标包括综合污染状况指标；湖泊、水库、河流、河口的参考指标都包括重金属风险状态指标和有机污染物风险状态指标。
7、基于上述技术方案，更进一步地，步骤s4中，对综合污染状况指标的计算过程包括以下步骤：
8、步骤s41、计算水质超标范围f1：f1＝100×(m/m)；式中，f1表示超标的水质指标范围；m表示存在超标的监测指标数；m表示列入评价的指标数；
9、步骤s42、计算超标频率f2：f2＝100×(n/n)；式中，f2表示水质参数的超标频率；n表示各指标超标次数之和；n表示为总监测次数；
10、步骤s43、计算超标幅度f3：f3＝nse/(0.01nse+0.01)，式中，nse是标准化的指标偏移；步骤s44、综合污染状况指标式中，wqi无量纲。
11、基于上述技术方案，更进一步地，步骤s4中，对综合营养状态指标的计算过程为：
12、依据叶绿素、总磷、总氮、透明度和高锰酸盐指数5种单项指标的浓度值，分别计算单项营养状态，公式如下：
13、
14、式中，ρchla表示叶绿素a的浓度值，单位为mg/1；ρtn表示总氮浓度值，单位为mg/1；ρtp表示总磷浓度值，单位为mg/1；dsd表示透明度，单位为m；ρimn表示高锰酸盐指数浓度值，单位为mg/1；
15、其中，综合营养状态是各个单项营养状态加权之和求得，公式如下：式中：tli(∑)表示综合营养状态；tli(j)表示第j种指标的单项营养状态；m1表示指标个数；wj表示第j种指标的单项营养状态的相关权重，取值为：wchla＝0.5996；wtn＝0.0718；wtp＝0.137；wsd＝0.0075；wimn＝0.1840。
16、基于上述技术方案，更进一步地，步骤s4中，对重金属风险状态指标的计算过程为：式中，rm表示水体中重金属综合风险状态；cmi表示评估单元内水体中重金属i的浓度，若涉及多个监测断面，取各断面平均值，单位为mg/l；smi表示评估单元内重金属i在水体中的最大允许浓度，单位为mg/l。
17、基于上述技术方案，更进一步地，步骤s4中，对有机污染物风险状态指标的计算过程为：
18、式中，ro表示有机污染物综合风险状态；coi表示评估单元内水体中第i种有机污染物浓度，若涉及多个监测断面，取各断面平均值，单位为mg/l；soi表示评估单元内水体中第i种有机污染物的最大允许浓度，单位为mg/l。
19、基于上述技术方案，更进一步地，步骤s5中，对综合污染状况指标、综合营养状态指标、重金属风险状态指标和有机污染物风险状态分别设有级别条件，
20、在级别条件一下：综合污染状况指标的计算结果满足95≤wqi≤100，综合营养状态指标的计算结果满足tli(∑)<30，重金属风险状态指标的计算结果满足rm<0.3，有机污染物风险状态指标的计算结果满足ro<0.3；
21、在级别条件二下：综合污染状况指标的计算结果满足80≤wqi<95，综合营养状态指标的计算结果满足30≤tli(∑)≤50，重金属风险状态指标的计算结果满足0.3≤rm<0.7，有机污染物风险状态指标的计算结果满足0.3≤ro<0.7；
22、在级别条件三下：综合污染状况指标的计算结果满足65≤wqi<80，营养状态指标的计算结果满足50<tli(∑本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于物理化学指标的水环境质量评价方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于物理化学指标的水环境质量评价方法，其特征在于：步骤S1中，水体类型包括湖泊、水库、河流和河口。
3.根据权利要求2所述的一种基于物理化学指标的水环境质量评价方法，其特征在于：步骤S2中，必选指标至少包括综合污染状况指标、综合营养状态指标和综合污染状况指标，参考指标至少包括重金属风险状态指标和有机污染物风险状态指标，其中，参考指标根据水体污染程度与管理需求筛选确定；除必选指标外的其他污染物，若浓度超过地表水水质标准限值，或对于未纳入管理的污染物存在风险时，将其列为参考指标。
4.根据权利要求3所述的一种基于物理化学指标的水环境质量评价方法，其特征在于：所述湖泊、水库的必选指标都包括综合污染状况指标和综合营养状态指标，河流、河口的必选指标包括综合污染状况指标；湖泊、水库、河流、河口的参考指标都包括重金属风险状态指标和有机污染物风险状态指标。
5.根据权利要求1所述的一种基于物理化学指标的水环境质量评价方法，其特征在于：步骤S4中，对
6.根据权利要求5所述的一种基于物理化学指标的水环境质量评价方法，其特征在于：步骤S4中，对综合营养状态指标的计算过程为：
7.根据权利要求6所述的一种基于物理化学指标的水环境质量评价方法，其特征在于：步骤S4中，对重金属风险状态指标的计算过程为：
8.根据权利要求7所述的一种基于物理化学指标的水环境质量评价方法，其特征在于：步骤S4中，对有机污染物风险状态指标的计算过程为：
9.根据权利要求8所述的一种基于物理化学指标的水环境质量评价方法，其特征在于：步骤S5中，对综合污染状况指标、综合营养状态指标、重金属风险状态指标和有机污染物风险状态分别设有级别条件，
10.根据权利要求9所述的一种基于物理化学指标的水环境质量评价方法，其特征在于：步骤S5中，水质评价等级划分过程为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于物理化学指标的水环境质量评价方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于物理化学指标的水环境质量评价方法，其特征在于：步骤s1中，水体类型包括湖泊、水库、河流和河口。
3.根据权利要求2所述的一种基于物理化学指标的水环境质量评价方法，其特征在于：步骤s2中，必选指标至少包括综合污染状况指标、综合营养状态指标和综合污染状况指标，参考指标至少包括重金属风险状态指标和有机污染物风险状态指标，其中，参考指标根据水体污染程度与管理需求筛选确定；除必选指标外的其他污染物，若浓度超过地表水水质标准限值，或对于未纳入管理的污染物存在风险时，将其列为参考指标。
4.根据权利要求3所述的一种基于物理化学指标的水环境质量评价方法，其特征在于：所述湖泊、水库的必选指标都包括综合污染状况指标和综合营养状态指标，河流、河口的必选指标包括综合污染状况指标；湖泊、水库、河流、河口的参考指标都包括重金属风险状态指标和有机污染物风险状态指标。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：李会仙，张亚辉，冯承莲，苏海磊，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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