1、For personal use only in study and research; not for commercial use螆实验四 大气环境质量监测与评价肃环境质量的数学模型可概括为两大类，一类是评价环境质量模型；另一类是反应动力学模型。本篇学习第一类是评价环境质量模型，目的与要求：（1）熟练掌握地表水、空气环境质量的单因子指数评价模型和方法；（2）掌握多因子和综合指数评价模型和方法；（3）了解声、生态环境质量的评价模型和方法以及其它评价法。蒁一、标准指数法评价模型葿环境质量标准指数 I 的数值是相对于某一个环境质量标准而言的，当选取的环境质量标准变化时，尽管某种污染物的浓度并未变
2、化，环境质量指数的取值也会不同；因此在进行横向比较时需注意各自采用的标准。环境质量标准是根据一个地区或城市的功能来确定的，同时受到社会、经济等因素的制约。芄（一）单因子指数袂最简单的环境质量指数是单因子环境质量指数，单因子指数又称单项指数、分指数：薁 sijijCI薆式中：I ij环境质量评价因子 i 在第 j 点上的污染指数；羆 C ij环境质量评价因子 i 在第 j 点上的监测或预测浓度值，mgm 3；薁 C si环境质量评价因子 i 的评价标准或本底值，mgm 3。蚁 Iij1 为达标，I ij1 为超标。单因子模式表示某个污染物浓度与其标准值之间的差距，可用于计算超标倍数、超标范围、超
3、标率等指标，判定环境质量的优劣。单因子环境质量指数只能代表某一种污染物的环境质量状况，不能反映环境质量的全貌，但它是其他环境质量指数、环境质量分级和综合评价的基础。羇（二）多因子指数莃多因子指数又称综合指数，一般是由单因子指数有机组合而成，能够综合反映环境质量的优劣。蚄加权平均值中的权重系数需要主观和客观两方面研究确定，在实际应用中存在不少困难。螁 1.极值型指数莇在多因子指数模式中，最大单因子作为环境质量综合指数，仅在某种污染物占明显优势时才有效，极值型多因子环境质量指数的计算式为：膅 I=max（I ij）莂 2.均值型指数袁算术平均值可能掩盖最大单因子指数对环境质量的重要影响，在有污染物
4、超标时不适用于环境质量评价，均值型多因子环境质量指数的计算式为： 螈 nijI1薃 mjiII1膁式中：n 为评价的因子个数，m 为监测点的个数，其余符号含义同单因子环境质量指数。均值型多因子环境质量指数的基本出发点是认为各种环境因子数对环境的影响是等价的。袁 3.加权型指数腿加权型多因子环境质量指数的基本出发点是认为各种环境因子对环境的影响是不等权的，其影响应该计入各环境因子的权重系数。加权型多因子环境质量指数的计算式为：芅 niiIWI1膄式中：W i为第 i 个环境因子的权重系数。根据权重的概念，应有：羁 nii1芆合理地确定环境因子的权重系数是计算加权型多因子环境质量指数的关键，目前多
5、采用专家调查法。肇 4.内梅罗指数羃内梅罗指数适当地兼顾了最大单因子指数和算术平均指数，平均兼顾最大单因子对环境质量的影响。内梅罗综合指数：肀 2maxvII蚇该指数模式简单，能适应污染物个数的增减，可以直观地描述各种污染物对环境污染程度，并能突出最大污染物的影响，是比较理想的环境质量综合评价模式。蒅螂二、大气环境质量监测与评价膀某市大气环境监测网设有 5 个监测点，测得冬季大气环境数据如下表所列， O3 为 1 小时平均值，其余为日平均值，单位 mg/Nm3。 （1）计算各监测点单因子指数、最大指数、平均指数、内梅罗指数；（ 2）分析主要污染因子、污染地点、超标率等，评价大气环境质量状况。肈
6、膇薁芀某市大气环境监测数据（ mg/Nm3）薄监测点编号葿污染因子蚅空气评价标准（2 级）莆 P1 莃 P2 蒀 P3 肆 P4 螄 P5肁 TSP 蒀 0.30 蒇 0.32 薆 0.180.25 0.12 0.09SO2 0.15 0.26 0.16 0.19 0.08 0.11NO2 0.10 0.15 0.18 0.08 0.09 0.16CO 4.00 10.02 12.15 8.40 7.65 9.20O3 0.16 0.20 0.35 0.24 9.20 0.31解：在环境评价中经常涉及到大批的数据运算，使用 Excel 的电子数据表格能够有效地进行数据处理。启动 Excel，在
7、新工作簿的工作表中建立模板，单元格区域为 A1:G17，基本形式见表 1，在表上部用字母表示列坐标，右侧用数字表示行坐标。计算模板包括两个内容：已知数据和初始条件， 单元格区域 B3:G7；计算结果和主要参数，单元格区域 B10:G17。在表 2 中列出对应单元格中输入的算式和函数，运算结果列于表 1 的 B10:G17 单元格中。（1）计算各监测点单因子指数、最大指数、平均指数、内梅罗指数：表 1 计算大气环境质量指数的 Excel 工作表A B C D E F G1 监测点编号2污染因子空气评价标准（2级） P1 P2 P3 P4 P53 TSP 0.3 0.32 0.18 0.25 0.
8、12 0.094 SO2 0.15 0.26 0.16 0.19 0.08 0.115 NO2 0.1 0.15 0.18 0.08 0.09 0.166 CO 4 10.02 12.15 8.4 7.65 9.27 O3 0.16 0.2 0.35 0.24 0.25 0.318 单因子指数 Iij9评价因子 全市平均指数Ii1 Ii2 Ii3 Ii4 Ii510 TSP 0.64 1.0666667 0.6 0.833333 0.4 0.311 SO2 1.0666667 1.7333333 1.066667 1.266667 0.533333 0.73333312 NO2 1.32 1.
9、5 1.8 0.8 0.9 1.613 CO 2.371 2.505 3.0375 2.1 1.9125 2.314 O3 1.6875 1.25 2.1875 1.5 1.5625 1.937515 最大值 2.371 2.505 3.0375 2.1 1.9125 2.316 平均值 1.4170333 1.611 1.738333 1.3 1.061667 1.37416717 内梅罗指数 1.9531544 2.105985 2.474693 1.746425 1.546737 1.89451表 2 大气环境质量指数计算单元格算式和函数单元格计算项目 输入算式和插入函数 复制粘贴区域C
10、10单因子指数 =C3/$B3从 C10 复制到区域C10:G14，或用鼠标拖动B10全湖平均指数 =AVERAGE(C10:G10)从 B10 复制到区域B11:B14；或用鼠标拖动B15 最大值 =MAX(B10:B14)从 B15 复制到区域C15:G15；或用鼠标拖动B16 平均值 =AVERAGE(B10:B14)从 B16 复制到区域C16:G16；或用鼠标拖动B17内梅罗指数 =(B152+B162)*0.5)0.5从 B17 复制到区域C17:G17；或用鼠标拖动图 1 Excel 工作表计算模板（2）分析该市冬季大气主要污染因子、主要污染地点、超标率等，评价大气环境质量状况该
11、市冬季大气平均指数为 1.417，平均内梅罗指数 1.953。以下无正文 仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。 , , . For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur fr den persnlichen fr Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l tude et la recherche uniquement des fins personnelles; pas des fins commerciales.For personal use only in study and research; not for commercial use
