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user: 3. 德泽水库水环境现状评价 3.1. 水质现状模糊综合评价 [ 2 ] a) 构建隶属函数 利用单因子指数法和综合污染指数法 [ 3 ] 来评价水质状况，虽然简单易行，但不够客观全面，因此，笔者采用模糊综合评价法，对德泽水库水质现状进行评价。每个评价因子与每级评价标准之间的模糊关系可用模糊矩阵R表示。监测值为X的污染因子对各个水体级别的隶属度r ij ，即可以被评为i类环境质量的可能；n表示水体质量级别数， i = 1 ， 2 ， 3 ， ⋯ ， n ；m表示水体评价因子数， j = 1 ， 2 ， 3 ， ⋯ ， m 。 R = ( r i j ) = [ r 11 r 12 ⋯ r 1 m r 21 r 22 ⋯ r 2 m ⋮ ⋮ ⋱ ⋮ r n 1 r n 2 ⋯ r n m ] (1) 隶属度可以通过隶属函数的计算来确定，隶属函数的求解采用半梯形分布描述，根据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)，各水质类别的隶属度r ij 按式(2)进行计算。 r i j = { 1                                   x i < s j s j + 1 − x i s j + 1 − s j       s j ≤ x i ≤ s j + 1 0                                 x i ≥ s j + 1 (2) 式中：x i 为评价因子的监测值； s j 为评价因子x i 的第j类水质标准。 b) 确定各评价因子的权重矩阵 权重因子是体现评价因子集对水质污染程度大小的量，由于单项指标对于评价指标的数值关系不同，单项超过标准越多，其影响越大，一般通过计算超标比来计算权重，本文评价因子属偏小型分布指标，其计算式为： I i = x i s i (3) I i 为超标倍数；x i 为评价因子的监测值；s j 为评价因子x i 的各类水质标准限值的平均值。当所选指标超标倍数计算完之后，进行规一化处理，计算出每个评价指标的权重即得出权重集 W = ( w 1 ， w 2 ， ⋯ ， w n ) ，单项评价指标权重计算公式如下： w i = I i ∑ i = i n I i (4) c) 建立模糊综合评价模型 建立了模糊综合评价矩阵R和权重集向量W后，可根据 B = W ∗ R = ( b 1 ， b 2 ， ⋯ ， b n ) 建立模糊综合评价模型，再根据隶属度原则， b j = max ( b 1 ， b 2 ， ⋯ ， b n ) 综合判别水质级别。 3.2. 评价成果 a) 评价因子集及评价集的建立 根据径流区内水环境条件，利用云南省水环境监测中心曲靖市分中心对德泽水库长期连续水质监测数据，采用高锰酸盐指数(COD Mn )、氨氮(N-NH 3 )、5日生化需氧量(BOD 5 )、总磷(TP)、总氮(TN) 5项代表性较强的指标作为评价因子，即得到评价因子集： U = { x 1 ， x 2 ， x 3 ， x 4 ， x 5 } = { COD Mn ， N-NH 3 ， BOD 5 ， TP ， TN } 依据地表水环境质量标准(GB3838-2002)，将地表水分为5类水质标准，因此确定评价集为： V = { I ， II ， III ， IV ， V } 各类评价因子标准限值如表1所示。 Table 1 Standard limit of each index of fuzzy comprehensive evaluation (mg/L 指标 COD Mn ≤ N-NH 3 ≤ BOD 5 ≤ TP ≤ TN ≤ I 2 0.15 3 0.02 0.2 II 4 0.5 3 0.1 0.5 III 6 1.0 4 0.2 1.0 IV 10 1.5 6 0.3 1.5 V 15 2.0 10 0.4 2.0 表1. 模糊综合评价各项指标标准限值(mg/L) b) 模糊关系矩阵[R]的建立 研究数据采用2011年至2016年德泽水库6年水质监测年平均值，监测结果如表2所示。 Table 2 Water quality monitoring results of Deze Reservoir (mg/L 年份 CODMn N-NH 3 BOD 5 TP TN 2011 1.7 0.15 0.25 0.143 1.07 2012 2.0 0.22 1.0 0.049 1.673 2013 2.1 0.16 1.2 0.043 2.238 2014 2.5 0.28 2.2 0.060 2.604 2015 2.0 0.396 2.5 0.032 2.667 2016 1.9 0.095 2.3 0.033 2.968 表2. 德泽水库水质监测结果(mg/L) 按3.1中a)节建立单因子评价矩阵方法建立德泽水库6年评价因子的模糊关系矩阵： [ R 2011 ] = [ 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0.57 0.43 0 0 0 0 0.86 0.14 0 ] ， [ R 2012 ] = [ 1 0 0 0 0 0.80 0.20 0 0 0 1 0 0 0 0 0.638 0.362 0 0 0 0 0 0 0654 0.346 ] ， [ R 2013 ] = [ 0.95 0.05 0 0 0 0.971 0.029 0 0 0 1 0 0 0 0 0.712 0.2867 0 0 0 0 0 0 0 1 ] ， [ R 2014 ] = [ 0.75 0.25 0 0 0 0.63 0.37 0 0 0 1 0 0 0 0 0.500 0.050 0 0 0 0 0 0 0 1 ] ， [ R 2015 ] = [ 1 0 0 0 0 0.297 0.420 0 0 0 1 0 0 0 0 0.850 0.150 0 0 0 0 0 0 0 1 ] ， [ R 2016 ] = [ 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0.838 0.162 0 0 0 0 0 0.92 0.08 0 . ] c) 权重值的计算 根据3.1中b)节描述的权重值计算方法，根据各评价因子的超标比科计算出德泽水库每年评价因子的权重值，再进行归一化处理，处理结果如表3所示。 Table 3 Calculation results of weight normalization of evaluation factor 监测时间 2011 2012 2013 2014 2015 2016 I i W i I i W i I i W i I i W i I i W i I i W i COD Mn 0.230 0.107 0.270 0.107 0.284 0.092 0.338 0.088 0.270 0.070 0.257 0.067 N-NH 3 0.146 0.068 0.214 0.085 0.155 0.050 0.272 0.071 0.384 0.100 0.092 0.024 BOD 5 0.048 0.022 0.192 0.076 0.231 0.075 0.423 0.110 0.481 0.125 0.442 0.116 TP 0.701 0.326 0.240 0.095 0.211 0.068 0.294 0.077 0.157 0.041 0.162 0.042 TN 1.029 0.478 1.609 0.637 2.152 0.698 2.504 0.654 2.564 0.665 2.854 0.750 ∑ I i 2.153 2.525 3.033 3.831 3.857 3.807 表3. 评价因子权重归一化计算结果 3.3. 水质模糊综合评价分析 [ 4 ] 将3.2中b)节所建立德泽水库的监测数据模糊关系矩阵[R]和3.2中c)节评价因子的权重值W代入模糊综合评价模型中进行计算，得到模糊评价集B，再根据隶属度原则综合判别水质级别，德泽水库2011年至2016年水质模糊综合评价结果如表4所示。 Table 4 Fuzzy comprehensive evaluation of Deze Reservoir in each yea 年份 I级 II级 III级 IV级 V级 评价结果 2011 0.197 0.186 0.551 0.067 0.000 III 2012 0.312 0.051 0.000 0.417 0.220 IV 2013 0.259 0.026 0.000 0.000 0.698 V 2014 0.259 0.052 0.000 0.000 0.654 V 2015 0.260 0.048 0.000 0.000 0.665 V 2016 0.242 0.007 0.690 0.060 0.000 III 表4. 德泽水库各年模糊综合评价 根据德泽水库模糊综合评价的结果分析。德泽水库2011年至2016年6年中，有2年水质相对较好，达到III级，有1年水质为IV级，有3年水质为V级。通过对权重指标分析，TN是影响德泽水库水质的主要因素，2011年至2016年TN的权重值分别是(0.478、0.637、0.698、0.654、0.665、0.750)，分别占评价因子权重和的(0.478、0.637、0.698、0.654、0.665、0.750)；从TN在6年中的权重分析，仅2011年为47.8%，其余5年权重均大于60%，充分说明影响德泽水质的主要因子为TN。