综合指数法和模糊综合法在地下水质量评价中的对比——以遵义市为例

综合指数法和模糊综合评价法在地下水质量评价中被广泛应用。岩溶地区地下水环境脆弱,潜在污染来源复杂。为了更好地了解综合指数法和模糊综合法在岩溶地下水评价中的应用效果,本文以贵州省遵义市为例,利用这两种方法分别对该市具有代表性的9个地下水点水质进行评价和对比分析。结果显示:遵义市浅层地下水水质总体较好,Ⅲ类及Ⅲ类以上水占33 %,但个别区域地下水水质很差,主要为NO2-、NH4+、Mn、Na+、Cl-、SO42-、溶解性总固体、总硬度(CaCO3)和Se等超标;两种方法评价结果一致的共有6个水点,均属Ⅱ类水质,结果不一致的3个水点,在综合指数法中全为Ⅳ类水,而在模糊综合评价中则是Ⅲ类水1个,Ⅴ类水两个。出现差异的主要原因是综合指数法在综合分值计算中过于强调单项指标最大值的作用和未考虑参评指标的权重,而模糊综合法则很好地克服了这些不足,精细地刻画出指标值对水质分级界限的接近程度并量化了所有指标对地下水水质的影响权重。可见,地下水水质评价中,模糊综合法要明显优于综合指数法。      

大牛地气田区地下水水质模糊综合评价

自20世纪20年代以来,出现了30多种水质评价的研究方法。但由于水质等级与评价因子间复杂的非线性关系,以及水体污染的模糊性和随机性,地下水水质评价至今没有一个被广泛接受的评价模型。现阶段,地理信息系统（GIS）技术被广泛应用到水质评价中,在此基础上提出了一系列新的水质评价模式和理论。文章以大牛地气田区浅层地下水为研究对象,利用ArcGIS技术,将GIS与改进的模糊综合评价模型结合,建立基于GIS的地下水水质模糊综合评价模型,并应用于研究区地下水水质评价。同时将基于GIS的模糊综合评价结果和传统的内梅罗指数法进行对比,验证新方法在地下水水质评价工作中的合理性与可靠性。结果表明:（1）大牛地气田浅层地下水水质状况总体良好,以Ⅰ类和Ⅲ类水为主,局部地区浅层地下水中氨氮超标,水质较差;（2）模糊综合评价法与GIS的有效结合,实现了地下水水质模糊综合评价的系统化和可视化;（3）相对于内梅罗指数法,基于GIS的地下水水质模糊综合评价模型综合考虑了各评价因子对水质的影响,能够更加客观、合理地评价研究区地下水水质。     

基于均方差-模糊综合评判复合模型的地下水水质评价

首次运用均方差-模糊综合评判复合模型,选取地下水水质的主要影响因子,通过评价因子的选取及评价集的建立、隶属函数及单因子隶属度的确定、评价指标权重的确定和综合隶属度的确定四个步骤,对天津蓟县官庄地区深层地下水水质行了综合评价.评价结果表明,研究区采样点水质总体级别为I级,说明该区地下水水质较好,而局部点位硝酸盐超标是导致水质污染的主要原因,这一结论与该区其它研究成果评价结果相一致.     

河池市罗城县地下水环境质量评价及分析

为查清罗城县地下水情况,根据罗城县地下水监测数据和水质特点,选取高锰酸盐指数、硝酸盐氮、总硬度、氨氮、铁和锰作为评价因子,以GB/T14848-93《地下水质量标准》为评价标准,同时运用内梅罗指数法和模糊综合评价法对罗城县9个地下水监测点位(饮用水水源保护区、工业园区和矿山开采区)进行地下水环境质量评价。以模糊综合评价结果进行分析,饮用水水源保护区内地下水质良好,均达到Ⅱ类水质标准;工业园区有1个点位地下水水质超标,超标因子为总硬度;矿山开采区地下水质情况较差,有2个点位监测因子铁、锰超标,为Ⅴ类水。最后,针对罗城县地下水现状及存在的问题,提出合理的对策建议。     

基于均方差一模糊综合评判复合模型的地下水水质评价

首次运用均方差一模糊综合评判复合模型,选取地下水水质的主要影响因子,通过评价因子的选取及评价集的建立、隶属函数及单因子隶属度的确定、评价指标权重的确定和综合隶属度的确定四个步骤,对天津蓟县官庄地区深层地下水水质行了综合评价。评价结果表明,研究区采样点水质总体级别为I级,说明该区地下水水质较好,而局部点位硝酸盐超标是导致水质污染的主要原因,这一结论与该区其它研究成果评价结果相一致。     

包头市地下水质量评价

地下水质量评价为保护和开发地下水资源,防止和控制地下水污染,保障人民身体健康提供科学依据。结合相关地下水调查资料采用单指标评价、内梅罗指数和模糊综合评价三种方法,对包头市地下水水质分别进行评价,通过对评价结果综合分析认为:模糊综合评价结果更符合区域地下水总体特征,包头市潜水Ⅳ类、Ⅴ类占到取样点总数的36%,质量整体较差;承压水Ⅰ—Ⅲ类遍及包头市全区,质量整体较好。     

模糊综合评判模型在宝坻水源地地下水水质评价中的应用

运用模糊综合评判模型,对中石化天津分公司宝坻水源地奥陶系灰岩地下水水质行综合评价。评价结果表明,研究区采样点水质总体评判级别为I级,说明该区地下水水质较好,而氟离子含量超标是由于地区背景值造成的,这一结论与该区其它研究成果评价结果一致。说明模糊综合评判模型是一种较实用的地下水水质评判方法。     

岩溶区典型工业型城市地下水水化学特征及成因机制

文章以广西柳州市岩溶地下水为研究对象,在岩溶水文地质调查和样品采集测试的基础上,采用数理统计法、水化学方法（Piper图、Gibbs图、离子比值系数,矿物饱和指数计算）、因子分析法和模糊综合评价法,分析工业型城市岩溶地下水水化学特征及形成机制,开展岩溶地下水质量评价。结果表明,研究区岩溶地下水为中-弱碱性水,Ca2+、Mg2+、HCO₃?、SO₄2?是主要的阴阳离子,水化学类型以HCO₃-Ca型和HCO₃-Ca·Mg型为主,且城区的SO₄2?型水的比例远高于非城区。区内岩溶地下水水化学组分及演化主要受水－岩作用、工业污染、城镇生活污染和农业活动等主控因素的影响,贡献率分别为31.52%、25.15%、18.12%和10.74%。其中,城区的水化学组分受人类活动的影响程度大于非城区的。矿物饱和指数表明,区内方解石和绝大多数白云石为饱和状态,而石膏和盐岩均为溶解状态。不同功能区的水化学敏感指标有差异,工业区以重金属为主,农业区以三氮为主,生活区以K+、Na+、Cl?、SO₄2?为主。研究区整体水质较好,Ⅰ－Ⅲ类水的比例高达约87.39%;但不同区域的水质差异较大,其中城区的水质较差,超标因子主要为Al、Mn、Pb、Fe、Hg;非城区的水质较好,超标因子主要为三氮。研究成果可以为工业型城市岩溶地下水污染防治提供科学依据。      

改进模糊综合评价模型对岩溶山区茶叶产地土壤重金属污染评判

优化的模糊综合评价模型,有助于查明生态茶叶园区表层土壤(0～20 cm)重金属污染状况。以Hg、As、Cd、Pb、Cr、Cu为评判因子,运用最小相对信息熵原理,将污染物“超标倍数法”与“双权重超标赋权法”相结合,形成综合权重,对传统模糊综合评价模型进行了改进。接着对茶叶园区土壤重金属污染做了评判,并对比评判结果。结果表明,改进后的模糊综合评价模型,在计算评判因子权重时,综合土壤重金属浓度和毒理,评判结果更加合理;该茶叶园区土壤清洁率达38.81%、尚清洁率达61.19%,尚无土壤污染区。说明该茶叶园区土壤环境质量整体较好,满足无公害茶叶产地要求;对比评判结果,改进的模糊综合评价模型等级划分更加科学,评判结果客观。为优化岩溶山区茶叶区域布局提供参考。      

基于物元可拓的河南省柘城县浅层地下水质量综合评价

该文采用物元可拓法对2008年和2019年河南柘城县浅层地下水质量进行综合评价,并与综合评分法、单指标评价法的评价结果进行对比,分析物元可拓法的可靠性及水质变化趋势。研究表明：柘城县浅层地下水综合质量等级总体好于综合评分法和单指标评价法评价结果,绝大多数样品点综合质量等级优于Ⅲ类,Ⅳ类、Ⅴ类地下水质量影响因素主要为F^-和总硬度;对比2008年与2019年水质变化,柘城县浅层地下水具有Ⅰ类水向Ⅱ类水、Ⅳ—Ⅴ类水向Ⅲ—Ⅳ类水变化的趋势,与2008年样品的物元可拓指数预测结果一致。物元可拓法将综合关联度与可拓指数相结合,既客观地反映地下水水质总体状况,又定性地分析样本水质的变化趋势,使评价结果更接近于实际情况,评价方法在水质评价领域具有应用价值和研究意义。     

清徐县西边山洪积扇地区地下水水化学特征及水质评价

为探明太原市清徐县西边山洪积扇地区地下水水化学特征及成因,采用统计分析法和模糊数学方法对清徐县西边山洪积扇地区12个地下水水样点的水化学指标进行了分析和综合评价。结果表明:研究区地下水取样点的水化学评价指标中,总硬度和NO3-含量浓度较高,其平均值属于Ⅴ类水极限值,SO42-含量和TDS含量浓度较低,其平均值属于Ⅱ类和Ⅲ类水质;采用模糊数学方法对地下水水质进行综合评价时表明研究区58. 4%的地下水属于Ⅱ类和Ⅲ类水质,可以直接使用,41. 6%的地下水属于Ⅳ类和Ⅴ类水质,需进一步处理后才能使用;对研究区地下水水质成因研究时表明研究区地下水类型主要为HCO3·SO4-Na·Mg·Ca类型,属于碳酸盐富集区,研究区内碳酸盐矿物溶解作用是控制地下水主要离子组分的主要因素。     

模糊数学法在地下水污染评价中的应用

对于由诸多综合因素的决定的,不宜用二值逻辑评价的事物,用模糊数学的进行总体评价是一种创新,这在人类的思维方式上是一大进步,本文就是根据地下水的诸多杂质含量的实测数据,用模糊数学的方法评价地下的污染程度,判定水质等级的一种尝试。     

基于模糊逻辑T算子和协T算子的地下水水质评价

本文运用地下水水质的模糊综合评判分析方法，选取地下水水质的主要影响因子，借助模糊逻辑T算子和协T算子，编制了有效的MATLAB计算机程序，绘制了隶属度函数的数学图形，对北方某水源地地下水水化学资料进行了模糊数学综合评价。评价结果表明，研究区采样点水质为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级的占96．63％，大部分地下水水质较好，符合饮用水的要求。借助T和协T逻辑算子的模糊综合评判法评价地下水水质效果较好。     

南京市岩溶地下水质量的模糊评价

采用模糊数学方法,选取了6个指标作为评价因子,建立了模糊关系矩阵和评价模型,对南京市的岩溶地下水水质进行了评价,结果反映了南京市的岩溶地下水水质现状,为南京市岩溶地下水资源的规划和管理提供了科学依据.     

Assessment of hot groundwater in an arid area in Tunisia using geochemical and fuzzy logic approaches

In this study, thermal groundwater from arid area in southeastern Tunisia was assessed for irrigation use. For this purpose, thirty-one water samples were collected and physiochemical parameters (EC, pH, TDS, major ions) were measured and analyzed. A fuzzy logic model was developed in which six parameters were integrated: electrical conductivity, sodium adsorption ratio, sodium percentage, Kelly ratio, permeability index and temperature. The membership functions for a fuzzy logic model were developed using linguistic terms and trapezoidal shapes. The fuzzy logic model developed was validated with a dataset of chemical analyses from groundwater sampled in the study area. The assessment indicated that 26% of the samples were in the “good” class, 10% in the “good to permissible” class, 55% are in the “permissible” class, 6% are in the “permissible to harmful” class and 3% were considered to be harmful and therefore unsuitable for use in irrigation. The effectiveness, simplicity and robustness of the fuzzy model assessment make this approach a more consistent and reliable way of assessing water quality than conventional methods of assessing water quality data.     

基于地下水模型的岩溶塌陷风险性评价方法在临沂市城区的应用

岩溶塌陷是山东省临沂市区最重要的地质灾害类型,一旦发生,会带来较大的经济和财产损失,因此对岩溶塌陷的风险评价十分必要。风险评价包括现状评价和预测评价,主要分3个步骤来完成：危险性评价,易损性评价和期望损失评价。利用地下水流模型确定调采方案下的相关评价因子,预测了岩溶塌陷的风险性。通过比较发现,经过地下水调采后,原岩溶塌陷高风险区范围大为缩小。地下水流数值模型和风险评价方法结合,可以确定合理的岩溶水规划开采方案,对于指导和防治岩溶塌陷具有重要意义。     

贵阳市岩溶地下水水质变化特征浅析

为了解长时间尺度岩溶地下水的水质变化特征,本文以贵阳市中心城区为例,选取1984年和2014年48组原位取样点的丰季水质数据,并结合地下水赋存环境和城市发展特征进行对比分析。结果显示:研究区地下水水质较好,整体有恶化的趋势;1984年仅有9处地下水水质超标,多数超标点为原生背景成因,2014年有14处水质超标,多数超标点为人类活动引起;地下水化学类型在30年间变化较大,近一半取样点地下水由HCO3型变成HCO3·SO4型水,研究区地下水硫酸盐化明显;新老城区地下水水质逐步好转,城乡结合部地带则是地下水污染的高发区,农业区因人类活动强度较低,地下水水质变化相对平缓。建议在岩溶城市的地下水资源开发和地下水环境保护工作中,应综合考虑不同区域的岩溶水文地质条件和人类活动特征,有的放矢的开展评价监测管理。针对工作区地下水硫酸盐化现象开展研究,并对城乡结合部开展综合整治,加强对农业区地下水环境的综合保护,以遏制区内地下水污染趋势,预防地下水污染事件的发生。