污水水质综合评价的污染损失率法

孙峻 (青岛市城市排水监测站)
柯崇宜(青岛市海泊河污水处理厂)

　　目前应用于污水水质评价的方法很多，如加权综合指数法、灰色理论方法、模糊数学方法、层次分析方法等。这些方法各具优点，但又都有一个明显的缺陷，即评价和评价结果缺乏明确的物理意义，难以直接为环境整治规划提供科学依据。环境评价的污染损失率法能有效地克服这一缺陷，它采用一种全新的评价理论，利用污染物对环境质量的损害程度进行环境质量评价研究，已取得较好的实际运用效果^［1、2］。本文将此理论用于污水水质评价，作为对其他已有评价方法的补充。

1 污染损失率法

1.1 单项污染损失率的计算
　　污水中有多种污染物，各种污染物对污水水质的损害并不是呈简单的直线关系。浓度很低的污染物对水体质量的破坏作用可以忽略，但当污染物积累到一定程度，即其浓度达到一定水平时，就将不可避免地给水质带来损害。L.D.詹姆斯的研究表明，随着某种污染物浓度的增加，其对水质造成的损害也开始缓慢增加；该污染物浓度达到临界浓度后，其对水质造成的损害就表现得较为强烈；当浓度增大到一定时，损害又逐渐趋于平缓。

　　S_i=K/[1+a_iexp(-b_i·C_i)　　　　　　　(1)
　　式中　S_i--第i种污染物对污水水质的损害值?
　　　　?C_i--第i种污染物的浓度
?　　　　K--污水价值?
　　?　　a_i、b_i--待定参数，由第i中污染物的特性确定

　　当C_i→∞时，S_i→K，说明当污水中某种污染物浓度值相当大时，水质被完全损害。
　　令 Ri=Si/K

　　R_i=1/[1+a_iexp(-b_i·C_i)　　　　　　　(2)
　　式中 Ri——第i种污染物对水质的损害率，简称单项污染损失率

　　显然，0≤Ri≤1，而且Ri随Ci→0时，Ri→1/(1+ai)。因此在实际运用中，Ri可用下列修正公式计算：

　　R_i=1/[1+a_iexp(-b_i·C_i)-1/(1+a_i)　　　　　　　(3)

　　参数ai、bi的确定可以水体中第i种污染物的本底浓度为基础，参照国家污水综合排放标准的有关规定近似表述。具体做法是：设水体中第i种污染物的本底浓度值为Coi，相应的单项污染损失率为Roi，引起严重污染时的临界浓度值为Cti，相应单项污染损失率为Rti，引入mi，其计算公式为：

1.2 综合污染损失率的计算
　　设水体中共有n(n≥1)种污染物，其对水体质量造成的综合损失率简称综合污染损失率，可用R表示。在忽略各种污染物间的协同和拮抗作用的条件下，综合污染损失率由概率论的基本知识可知：

1.3 水质损害程度与综合评价的关系
　　水体中污染物对水体的损害造成水体质量的好坏，而水质的好坏又与其所受的损害程度直接相连。因此，可将综合污染损失率同时作为水质的综合评价结果，这样就将水质损害程度与水质综合评价结合起来，使水质综合评价和评价结果具有明确的物理意义。
1.4 综合评价的分级标准
　　为了给出更加直观、形象的评价结果，可根据综合污染损失率的大小，依水质综合评价的一般惯例，将水质划分成若干等级。具体做法是：根据国家制订的污水排放标准，得到各级水平中各污染物评价因子的浓度值，利用式(3)、(6)计算各级别相应的综合污染损失率，然后进行划分。

2 实例

　　以青岛市1997年李村河流域截污工程的污水水质综合评价为例，影响污水水质的主要因素是BOD₅和COD_Cr，所以选择BOD₅和COD_Cr为评价因子。根据我国污水综合排放标准GB8978—88确定各级水平中各污染物评价因子的浓度如表1。

　　参照国家地面水环境质量标准GB3838-88并联系实际确定水体中各污染评价因子的本底浓度值。假定污染物在本底浓度状态和严重污染临界状态对水体质量的综合污染损失率分别为1%和99%，以此为前提可确定参数a和b的值，见表2。

　　李村河流域污水水质综合评价等级划分见表3。
　　李村河流域截污工程中四处采样点的污染指标见表4。

　　由表5可知，李村河流域四个采样点的污水水质综合污染损失率与模糊综合评价结果一致。

　　由表5可知，李村河流域四个采样点的污水水质综合污染损失率与模糊综合评价结果一致。

3 结论

　　本文提出的污染损失率评价法能科学、直观地反映水体的污染状况，将水体质量的损害程度与水质评价有机地结合起来，使评价结果具有明确的物理意义。用该方法进行水质综合评价，结果真实、可比性强、效果良好。

参考文献

　　1 朱发庆.湖泊使用功能损害程度评价.上海环境科学，1996；15(3)：4～6
　　2 朱发庆.东湖水污染经济损失研究.环境科学学报，1993；13(2)：214～222

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