摘要：介绍了地下水水质评价的国内外研究进展，阐述了地下水水质评价的意义，同时系统性地总结了目前常用的水质评价方法。为确保合理利用水源、保护水源、节约水源，对地下水水质评价进行系统的研究有较好的效果。本文从地下水国内外研究进展、地下水水质评价方法和地下水水质分析的新技术三方面对地下水水质分析方法与研究进展进行探讨，模糊综合评价方法可以将不确定的因子定量化，是具有广阔应用前景的水质评价方法。上述分析亦为水库水质评价提供了理论依据。
关键词：地下水；水质评价；模糊综合评价法
一、前言
地下水循环是自然界水循环的一部分，经过地表渗透与周围不同介质的融合，使地下水具有了独特的物理特性与化学特性。随着经济的快速增长和人民生活水平的提高，地下水的需求量不断增大。同时，由于对地下水资源不合理的开发利用，往往会导致地下水水位下降、水质恶化等环境问题，制约了经济的发展，因此为保护和合理开发地下水资源，需要对地下水质量做出科学可靠的评价。
本文首先对地下水水质评价的国内外研究进展进行介绍，同时对水质评价方法做了系统的总结，从而为水质评价提供理论依据，对于指导人类进行实践有着积极意义。
二、国内外研究进展
水质评价的目的是对水体的质量和利用价值作出评定。自20世纪60年代Horton等人提出水体质量评价的水质指标概念以来，国内外对水质评价指标选取和评价方法开展了一系列重要的研究。
美国是开展水质评价较早的国家，1965年，Horton提出将质量指标法用于水质评价；目前，水质评价不仅考虑物理和化学指标，还考虑生物指标，使水质现状评价更加全面、科学。上世纪70年代，前苏联与东欧开始环境质量评价，主要侧重于河流和地理的评价。
我国的水环境质量评价工作开始于1973年，大体上经过了4个阶段：初步尝试阶段、广泛探索阶段、全面发展阶段和环境影响评价阶段。20世纪90年代后，各种数学方法和模型的广泛应用使得水质评价方法得到进一步扩展。常见的有神经网络法、投影寻踪方法、灰色指数法、物元分析法等。现在，水质评价几乎成为所有综合环境质量评价中不可缺少的重要内容，而地下水作为水资源最重要的分支之一，在评价方法上也可参照以上的评价方法。
三、地下水水质评价方法综述
根据反映地下水物理化学特性的多个指标进行地下水水质评价，通过数学方法的计算，最终得到适用的地下水水质等级评价结果。我国在1993年制定了《地下水质量标准（GB/T14848-93）》，可以进行普遍的分类参考标准。在不同需求的地下水水质评价过程中，结合地下水水质的特点以及区域差异性，往往会采用不同的方法。
3.1单因子污染指数法
单因子污染指数法是将评价因子与评价标准进行比较，确定各个评价因子的水质类别，在所有项目的水质类别中选取水质最差类别作为水体的水质类别。该方法可确定水体中的主要污染因子，是目前使用最多的水质评价法。
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3.2AHP法
HP法（层次分析法）是一种灵活、实用的定性与定量相结合的多准则决策方法。浙江千岛湖水质现状和污染来源评价中就应用了层次分析法，并取得较好的效果。
3.3布朗（Brown）水质指数法
布朗水质指数是由美国Brown于1970年提出的。该法选取溶解氧、BOD5、浑浊度、硝酸盐、总固体、磷酸盐、温度、pH值、大肠菌群、杀虫剂、有毒元素共11种参数，并确定了各参数的质量评分和权重，按照公式进行评分。
3.4人工神经网络评价法
人工神经网络是由具有适应性的简单单元组成的广泛并行互联网络，它的组织能够模拟生物神经系统对真实世界物体所作出的交互反应。近年来人工神经网络评价法得到了较为广泛的研究，利用人工神经网络BP结构模型建立水质模型，提出白洋淀水环境保护措施。
3.5主成分分析法
主成分分析法是一种成熟的数据降维或特征提取的方法，属于数理统计的应用范畴。它把给定的一组相关变量通过线性变换转成另一组不相关的变量，且保持总方差不变。主成分分析法能够较为合理的对评价因子进行赋值，在水质评价因子赋值中具有广阔的应用前景。
地下水水质评价的方法众多，难以形成统一的优劣判断，可能存在的问题主要有以下三方面：一是在判断和筛选对环境影响较大的特征污染物方面，由于水质监测（取样获取源数据方面的限制，从而使得由于出现重大遗漏而导致地下水水质评价不实；二是数学方法的使用可以排除人为评价的主观性，但在实际应用中应该更加注重方法与实际的融合，所采用方法的前提与假设是否与地下水水质评价一致。并不是所有的数学方法都适合在地下水水质评价中使用，因此在数学方法选择上应该更加趋于谨慎；三是专家具有丰富的知识以及对评价水体的较深了解，采用专家决策支持的方法更快更容易的获得分类结果，但同时这也存在不客观不全面的风险。总之，提高水质监测手段，使评价因子筛选尽可能的客观准确，在数学方法选择和应用上更加谨慎是获取可靠的地下水水质评价结果的有效途径。
四、结论
地下水水质分析和研究是一门应用科学，人类生活生产方式以及对用水水质的不同需求都映射在地下水水质分析与研究的过程中。对于地下水水质评价的方法，可以认为没有一种地下水水质的方法分类方法是适合所有的研究人员，市场推广人员，监管机构以及决策者的。但通过各个研究方法的比较，可以得出如下结论：
4.1地下水水质评价具有非常重要的社会、经济、环境价值；所以应对水质评价进行系统的研究。
4.2单因子指数法是最为常用的评价方法，该方法直观，可用于地下水及饮用水的评价，但有其自身的局限性；主成分分析法能够较为合理地确定各个评价因子的权值，具有較好的前景。
参考文献
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[2]张新钰，辛宝东，刘文臣，郭高轩，陆海燕，纪轶群.三种地下水水质评价方法的对比分析[J].水资源与水工程学报，2011，（3）.
[3]王娟.地下水水质评价方法的研究进展[J].科技创新与应用，2012，（2）.
论文作者:姜伟,古小超
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/20
标签：水质论文; 评价论文; 地下水论文; 方法论文; 因子论文; 研究进展论文; 神经网络论文; 《基层建设》2019年第31期论文;