水环境质量评价在Excel中VBA的实现.doc

1、水环境质量评价在 Excel 中 VBA 的实现摘要：针对水环境质量评价水质类型的多样性、监测数据量大、参数各异的情况，本文通过总结以往水质评价存在问题，依据环境保护部“关于印发地表水环境质量评价办法（试行） 的通知（环办201122号） ，基于河流型水质评价方法计算比较复杂的问题,提出了以 Excel 为平台，开发了编程简单、通用性强、针对性突出的 VBA 应用程序。通过对实例计算应用，较好地解决了河流水质评价经常会遇到的重复、繁琐的人工处理和 Excel 表格中无法简单处理的计算，同时为 Excel VBA 实现湖泊、地下水、海水等水质评价方法提供了一种新的程序设计思路。 关键词: 水环境

2、; 水质评价; Excel; VBA 中图分类号：TV 文献标识码：A 在环境质量评价研究中,特别是水环境质量评价需要对地表水、地下水、湖泊等大量的监测数据进行水质评价，迄今还没有一个被大家公认的通用的具有可比性的水质评价方法。不同部门进行水质评价时，选用数学模型的任意性很强，常常不能反映本地的污染状态【1】 。2011 年 3月 9 日，环境保护部发布了“关于印发地表水环境质量评价办法（试行） 的通知（环办201122 号） ”，统一了地表水评价方法，而对于水质评价采用何种计算软件没有作出规定，现行的监测数据的保存和水质的评价，仍沿袭以往人工在 Excel 表格中进行，计算时经常需要用到单元

3、格填充功能，常用插入函数与填充柄来完成。这种重复性的填充和插入函数容易出现错误，工作效率及准确性差，这就给评价工作带来了困难，甚至无法计算出正确的评价结果。因此，如何实现水质环境质量评价的自动化、功能化将评价人员从单调耗时的工作中解放出来，是一个急待解决的问题。 鉴于以上原因，这里应用 VBA 语言编写嵌入式模块，开发了水质监测数据进行自动化的评价方法，通过实际应用可以看出这种方法不仅对地表水数据评价的效率、准确度高，而且可移植到湖泊、地下水、海水等水质评价中，具有较强的通用性和扩展性。 水质数据评价方法【2】 河流断面水质类别评价采用单因子评价法，即根据评价时段内该断面参评的指标中类别最高的

4、一项来确定。描述断面的水质类别时，使用“符合”或“劣于”等词语。断面水质类别与水质定性评价分级的对应关系见表 1。 表 1 断面水质评价 水质类别 水质状况 表征颜色 水质功能类别 类水质 优 蓝色 饮用水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等 类水质 良好 绿色 饮用水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区、游泳区 类水质 轻度污染 黄色 一般工业用水和人体非直接接触的娱乐用水 类水质 中度污染 橙色 农业用水及一般景观用水 劣类水质 重度污染 红色 除调节局部气候外，使用功能较差 因此，计算中首先需要对每一个断面的参评指标按照水质标准【3】 ，计算

5、出各参评指标的水质类别，之后再按参评指标的水质类别的最高一项求出断面的水质类别，最后根据断面的水质类别判断出水质状况。 这里参评指标的水质类别利用了最优化方法，即求问题的最大值，将水质标准的五类水质类别 I、II、III、IV、V,分别用数字1、2、3、4、5 表示，寻优的方法采用搜索法。在本程序中选优利用的是水质类别区间法，它是一种水质类别区间搜索方法，广泛应用于计算模糊数学隶属度、灰色聚类函数的问题。 2 开发设计 21 Excel 水质评价数据表设计 应用计算机进行科学计算，通常需要建立数据输入和结果输出两个数据表，就水质评价而言，为程序设计更优化，还需要增加一个存放水质评价标准的数据表

6、以便程序调用和标准的增加及修改。程序设计之前，首先新建一个 Excel，并在 Excel 中共建三个数据表，分别取名为“数据”、 “结果” 、 “标准” ，最后将该工作薄保存一个名为“水质评价”的 Excel文件。 22 程序设计 为了简化手工处理过程，笔者使用应用程序开发语言 VBA 在 Excel下编写宏程序，自定义 Excel 工具栏，菜单栏和界面，简化模板的使用，使用户在运用水质评价方法中，直接点击“水质计算”按钮，即可得到水质评价结果。基于上述水质评价方法和数据表设计后，用 VBA 实现水质评价的程序代码清单如截图 1。 3 水质评价方法在 Excel 中的实现 这里以大沽河干流水质

7、监测结果为例【4】 ，根据大沽河干流水质现状,从中筛选出高锰酸盐指数(CODmn)、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮(NH3-N)、挥发酚(vphl)、石油类(oil)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)等7 项作为河流水质评价指标（如表 1 所示） 。应用程序进行水质评价时，首先将表 1 数据输入到“数据”表中(如截图 2)，然后将评价标准数据输入到“标准”表中（如截图 3） ，最后直接点击“水质计算”按钮，便得到用户所需要的结果（见截图 4） ，即计算出了断面各指标的水质类别、断面水质等级和水质状况。 表 1 2004 年大沽河干流水质监测结果统计 单位： mg/L 序号 监测断面 COD

8、mn BOD5 NH3-N vphl oil TP COD 1 西巨家 1.32 0.9 0.085 0.001 0.001 0.005 5.00 2 马连庄 1.24 1.1 0.072 0.001 0.001 0.005 5.50 3 早朝 5.85 5.05 0.007 0.001 0.001 0.222 22.50 4 江家庄 5.5 3.61 0.349 0.001 0.001 0.134 18.31 5 后沙湾庄 4.48 3.15 0.244 0.001 0.001 0.09 15.17 6 移风坝 3.38 1.61 0.15 0.001 0.001 0.073 10.00 7

9、 青平公路桥 3.17 1.57 0.248 0.001 0.001 0.073 9.67 8 麻湾桥 2.56 3.13 0.134 0.001 0.001 0.113 13.69 9 斜拉桥 5.48 4.82 0.409 0.001 0.001 0.221 24.06 截图 1 水质评价方法程序清单 截图 2 水质数据输入清单 截图 3 水质标准输入清单 截图 4 水质评价结果输出清单 4 结语 (1) 水质监测数据通常采用 Excel 表格进行存储、计算及分析，因此应用 Excel VBA 平台进行水质评价无需借助其它开发软件，协同性较好，开发成本低，简单易行，编程工作量较小。 (2)

10、 应用 Excel VBA 程序对水质数据进行评价，操作简单，运算快速。实例的 9 个水质监测断面的水质数据，只需单击“水质计算”按键，立即就能得到准确的评价结果，数据处理的速度大大加快，工作的效率提高显著。 (3) 应用 Excel VBA 对河流型水质评价灵活应用性有较大的提高。由于程序代码具有可移植的特性，因此针对不同的地表水类型的水质评价问题，只要对 Excel VBA 程序做少量的修改即可应用于地下水、湖泊、海水类型水质评价。 参考文献: 1 李奇珍,何俊仕.水质综合评价方法探讨J.人民黄河，2007,29(1):191195 2 国家环保部环办201122 号关于印发地表水环境质量评价办法（试行） 的通知. 3 GB 3838-2002 地表水环境质量标准 S. 4 孟春霞,王成见,董少杰.大沽河青岛段地表水水质变化分析J.水资源与水工程学报, 2008,19(1):7376.