環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的數(shù)學(xué)模型課件

環(huán)境質(zhì)量評價(jià)與系統(tǒng)分析安徽工業(yè)大學(xué)建工學(xué)院二○○四年六月八日環(huán)境質(zhì)量評價(jià)與系統(tǒng)分析安徽工業(yè)大學(xué)建工學(xué)院1目錄1. 環(huán)境質(zhì)量評價(jià)與系統(tǒng)分析2. 數(shù)學(xué)模型概述3. 環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的數(shù)學(xué)模型4. 污染源評價(jià)與總量控制5. 大氣環(huán)境質(zhì)量評價(jià)及影響預(yù)測6. 水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)和影響預(yù)測7. 環(huán)境噪聲影響預(yù)測及評價(jià)8. 環(huán)境系統(tǒng)最優(yōu)化9. 附錄目錄1. 環(huán)境質(zhì)量評價(jià)與系統(tǒng)分析2環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的數(shù)學(xué)模型

3.1指數(shù)評價(jià)模型3.1.1單因子指數(shù)3.1.2多因子指數(shù)3.1.3空氣污染指數(shù)3.2環(huán)境質(zhì)量的分級聚類模型3.2.1積分值分級法3.2.2模糊綜合評價(jià)法3.3污染物的運(yùn)動(dòng)變化模型3.3.1污染物在環(huán)境介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)變化3.3.2污染物運(yùn)動(dòng)變化的基本模型環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的數(shù)學(xué)模型

3.1指數(shù)評價(jià)模型33.1指數(shù)評價(jià)模型環(huán)境質(zhì)量指數(shù)就是這樣一個(gè)有代表性的數(shù)，是質(zhì)量好壞的表征，既可以表示單因子的，也可以表示多因子的環(huán)境質(zhì)量狀況。3.1.1單因子指數(shù)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)是無量綱數(shù),表示污染物在環(huán)境中實(shí)際濃度超過評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的程度,即超標(biāo)倍數(shù)。Ii的數(shù)值越大表示該單項(xiàng)的環(huán)境質(zhì)量越差。因此對溶解氧和pH值而言,其單項(xiàng)水質(zhì)參數(shù)具有不同的定義式.3.1指數(shù)評價(jià)模型環(huán)境質(zhì)量指數(shù)就是這樣一個(gè)有代表43.1.2多因子指數(shù)

1.均值型多因子指數(shù)2.計(jì)權(quán)型多因子環(huán)境質(zhì)量指數(shù)計(jì)權(quán)型多因子環(huán)境質(zhì)量指數(shù)的基本出發(fā)點(diǎn)是認(rèn)為各種環(huán)境因子對環(huán)境的影響是不等權(quán)的，其影響應(yīng)該計(jì)入各環(huán)境因子的權(quán)系數(shù)。（3-7）3.N.L.Nemerow(內(nèi)梅羅)指數(shù)內(nèi)梅羅指數(shù)是一種突出最大值的計(jì)權(quán)型多因子環(huán)境質(zhì)量指數(shù)

3.1.2多因子指數(shù)

1.均值型多因子指數(shù)3.N.L.Ne53.1.3空氣污染指數(shù)空氣污染指數(shù)（AirPollutionIndex,簡稱API）就是將常規(guī)監(jiān)測的幾種空氣污染物濃度簡化成為單一的概念性指數(shù)值形式，并用于分級表征空氣污染程度和空氣質(zhì)量狀況。這種方法適合于表示城市的短期空氣質(zhì)量狀況和變化趨勢?？諝馕廴局笖?shù)的分級標(biāo)準(zhǔn)是：（1）空氣質(zhì)量指數(shù)API50對應(yīng)的污染物濃度為國家空氣質(zhì)量日均值一級標(biāo)準(zhǔn)；（2）API100對應(yīng)的污染物濃度為國家空氣質(zhì)量日均值二級標(biāo)準(zhǔn)；（3）API更高值段的分級對應(yīng)于各種污染物對人體健康產(chǎn)生不同影響時(shí)的濃度限制。為了對空氣污染綜合分級，首先需按單項(xiàng)污染因子計(jì)算空氣污染指數(shù)。參照上述空氣污染指數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)的一些原則，每個(gè)單項(xiàng)有著各自的分級標(biāo)準(zhǔn)，3.1.3空氣污染指數(shù)空氣污染指數(shù)（AirPolluti6表3-4空氣污染指數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)(試行)

（2000年4月27日發(fā)布）API空氣質(zhì)量級別空氣質(zhì)量狀況對健康的影響0～50I優(yōu)可正?；顒?dòng)51～100II良可正常活動(dòng)101～150IIIIII1

輕微污染長期接觸,易感人群出現(xiàn)癥狀151～200III2

輕度污染長期接觸,健康人群出現(xiàn)癥狀201～250IVIV1

中度污染一定時(shí)間接觸后,健康人群出現(xiàn)癥狀251～300IV2

中度重污染一定時(shí)間接觸后,心臟病和肺病患者癥狀顯著加劇>300V重度污染健康人群明顯強(qiáng)烈癥狀,提前出現(xiàn)某些疾病表3-4空氣污染指數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)(試行) （2000年4月7空氣污染指數(shù)API的計(jì)算方法空氣質(zhì)量描述空氣質(zhì)量等級API二氧化硫濃度可吸入顆粒物嚴(yán)重污染V5002620

4002100

中度污染IV3001600

輕度污染III200250350良II100150150優(yōu)I505050將監(jiān)測點(diǎn)的各項(xiàng)污染物濃度日均值與各自的分級標(biāo)準(zhǔn)限值相比較，確定對應(yīng)于該濃度值時(shí)API所在的API指數(shù)區(qū)間，再按照插值法計(jì)算該污染物濃度的API值。

根據(jù)測得的可吸入顆粒物濃度值是200μg/NM3，計(jì)算API

空氣污染指數(shù)API的計(jì)算方法空氣質(zhì)量描述空氣質(zhì)量等級AP8環(huán)境質(zhì)量的分級聚類模型環(huán)境質(zhì)量分級聚類模型也稱為功能評價(jià)模型，它按照一定的聚類方法，將計(jì)算出的綜合指數(shù)與環(huán)境質(zhì)量實(shí)際狀況相對比，實(shí)行環(huán)境質(zhì)量的表征數(shù)值的綜合歸類，以確定其等級。表3-6積分值法的環(huán)境質(zhì)量分級積分值M≥9696＞M≥7676＞M≥6060＞M≥4040＞M環(huán)境質(zhì)量等級一級二級三級四級五級表3-7大氣環(huán)境中污染物濃度(mg/Nm3)和單因子評分一級二級三級四級五級污染因子20(分)161284總懸浮微?！?.150.30.51.0>10飄塵≤0.50.150.250.50>0.50SO2≤0.050.150.250.50>0.50NOx≤0.050.100.150.30>0.30CO≤4.04.06.012.0>12.0環(huán)境質(zhì)量的分級聚類模型環(huán)境質(zhì)量分級聚類模型也稱為功能評價(jià)模型9模糊綜合評價(jià)法1．環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的不確定性分析2．模糊集合理論簡介在模糊評價(jià)法中，最基本和使用最多的是隸屬度與隸屬函數(shù)。隸屬度表示元素u屬于模糊集合U的程度；也就是對模糊集合的判斷是用元素對此集合的從屬程度大小來表達(dá)的。這就使集合界線模糊不清無關(guān)緊要了，它并不會(huì)影響我們對元素屬于集合的判斷，隸屬度的概念是普通集合論和模糊集合論的關(guān)鍵區(qū)別。隸屬度函數(shù)的取值可以是區(qū)間[0,1]之中的任何數(shù)，若隸屬度值接近于1時(shí)，表示隸屬程度高；反之，若隸屬度值接近于0時(shí)，表示隸屬程度低。模糊集用U,V,W作為一特定集合的標(biāo)記,設(shè)U的元素為模糊綜合評價(jià)法1．環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的不確定性分析10當(dāng)F為U的一個(gè)有限的模糊子集時(shí)，用記號(hào)來說明隸屬程度,式中μi表示對應(yīng)元素ui

對F的隸屬度值。

當(dāng)F為U的一個(gè)有限的模糊子集時(shí)，用記號(hào)113.環(huán)境質(zhì)量模糊評價(jià)中的集合

(1)環(huán)境質(zhì)量的因素集合選擇m個(gè)污染物考核因子，按照一定的順序進(jìn)行排列，便形成了因素集合。環(huán)境質(zhì)量的因素是一個(gè)具有m個(gè)元素的向量。這里的污染物因子在進(jìn)行測定時(shí)會(huì)有不同的數(shù)值，污染物因子可能取值的全體，構(gòu)成了環(huán)境質(zhì)量的因素論域上的向量空間。(2)環(huán)境質(zhì)量的評語集合環(huán)境質(zhì)量的評語集合是指在進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量評價(jià)時(shí)使用的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該用矩陣來表示，因?yàn)樵u價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對m個(gè)污染物因子，均分別規(guī)定了n個(gè)分級的標(biāo)準(zhǔn)值。寫作(3)因素與評語之間的關(guān)系矩陣R(4)因素論域上的模糊子集(5)評語論域上的模糊子集

ui為第i個(gè)污染因子(例如COD),ai為隸屬度,表示該污染因子對環(huán)境污染的作用。3.環(huán)境質(zhì)量模糊評價(jià)中的集合(1)環(huán)境質(zhì)量的因素集合124.關(guān)系矩陣中元素的求解矩陣中的元素,rij為第i種污染物因子,定位于第j級標(biāo)準(zhǔn)的可能性,即:第i種污染物因子對j級標(biāo)準(zhǔn)的隸屬度。矩陣中的行元素，(ri1…rin)為第i種污染物因子對各級標(biāo)準(zhǔn)的隸屬度。矩陣中的列元素（r1j.….rmj）為各種污染物因子對第j級標(biāo)準(zhǔn)的隸屬度。12…m個(gè)污染因子12……n(評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)n級)若已知測定的環(huán)境中CO日平均濃度值為4.5mg/Nm3，該值位于二、三級標(biāo)準(zhǔn)(4.0與6.0)

之間，接近于二級標(biāo)準(zhǔn)。用隸屬度來表示接近程度的方法是在4.0與6.0之間按比例求解。它們是相應(yīng)于1～3級標(biāo)準(zhǔn)的rCO,1=0,rCO,2=0.75,rCO,3=0.25；以此類推可求得全部關(guān)系矩陣元素的值。4.關(guān)系矩陣中元素的求解矩陣中的元素,rij為第i種污染135.確定環(huán)境質(zhì)量歸類的模糊評價(jià)法

環(huán)境質(zhì)量的模糊評價(jià)法歸結(jié)為，已知因素論域上的模糊子集A(污染物因子的濃度水平)和評價(jià)矩陣V(各類標(biāo)準(zhǔn)對因子的要求)，求出向量B(環(huán)境歸屬類別)。在模糊向量A和模糊關(guān)系矩陣

R已知時(shí),綜合評價(jià)模糊子集可以表達(dá)為：B=A.R5.確定環(huán)境質(zhì)量歸類的模糊評價(jià)法

環(huán)境質(zhì)量的模糊評價(jià)法歸結(jié)為145.確定環(huán)境質(zhì)量歸類的模糊評價(jià)法

計(jì)算模糊向量B的兩種運(yùn)算模型：運(yùn)算模型之一：M1(∩,∪)小中取大的判別原則。首先在環(huán)境因素的隸屬度與對應(yīng)關(guān)系矩陣元素中取較小值；然后從中選取最大值作為本級環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的隸屬度bj的取值。bj=∪(ai∩rij)=Max（Min(a1,r1j)....Min(am,rmj)）(j=1,2,...n)運(yùn)算模型之二：M2(*,∪)環(huán)境因素的隸屬度與對應(yīng)關(guān)系矩陣元素代數(shù)乘中選取最大值bj=∪(ai*rij)=Max（a1*r1j,...am*rmj）(j=1,2,...n)B=A.R5.確定環(huán)境質(zhì)量歸類的模糊評價(jià)法

計(jì)算模糊向量B的兩種運(yùn)15河流水質(zhì)監(jiān)測值(mg/l)項(xiàng)目CODDO總氰揮發(fā)酚油類總鉛總汞總砷總鎘六價(jià)鉻濃度5.54.250.0780.0230.720.130.0120.030.0040.05

分級代表值和基點(diǎn)值的對應(yīng)濃度(mg/l)污染因子e1e2e3e4e5e6SCOD333.558104溶解氧1085.542.525總氰化物0.0050.02750.1250.20.20.20.2揮發(fā)酚0.0020.0020.00350.00750.010.010.005石油類0.050.050.050.2750.7510.05總鉛0.010.030.050.050.0750.10.05總汞0.000050.000050.0000750.000550.0010.0010.0001總砷0.050.050.050.0750.10.10.05總鎘0.0010.0030.0050.0050.00750.010.005鉻(六價(jià))0.010.030.050.050.0750.10.05

河流水質(zhì)監(jiān)測值(mg/l)項(xiàng)目CODDO總氰揮發(fā)酚油類總鉛16模糊集運(yùn)算B=A.RA'=(1.375,5.50,0.39,4.60,14.4,2.60,120,0.6,0.8,1)經(jīng)歸一化處理,有A=(0.0093,0.038,0.0027,0.031,0.098,0.018,0.817,0.0041,0.0054,0.0068)

模型二的計(jì)算:M2(*,∪)bj=∪(ai*rij)=Max（(a1*r1j)....(am*rmj)）求得B’=(0.6,0.4,0.597,1.145,13.49,120)

模糊集運(yùn)算B=A.RA'=(1.375,5.50,0.173.3污染物的運(yùn)動(dòng)變化模型3.3.1污染物在環(huán)境介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)變化0aAx0aAx0aAx(1)推流遷移(2)推流遷移+分散(3)推流遷移+分散+衰減A=aA=aA>a圖3-1推流遷移,分散和衰減作用3.3污染物的運(yùn)動(dòng)變化模型3.3.1污染物在環(huán)境介質(zhì)中的183.3.2污染物運(yùn)動(dòng)變化的基本模型1．零維模型根據(jù)質(zhì)量守衡可寫出完全混合反應(yīng)器的平衡方程,即零維模型連續(xù)流完全混合反應(yīng)器Q,C0Q,CSV,C3.3.2污染物運(yùn)動(dòng)變化的基本模型1．零維模型連續(xù)流完全混19一維模型一維模型20環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的數(shù)學(xué)模型學(xué)習(xí)要點(diǎn)(1)

環(huán)境質(zhì)量指數(shù)評價(jià)模型包括單因子指數(shù)和多因子指數(shù)兩種。單因子指數(shù)的計(jì)算式均值型多因子環(huán)境質(zhì)量指數(shù)的計(jì)算式計(jì)權(quán)型多因子環(huán)境質(zhì)量指數(shù)的計(jì)算式內(nèi)梅羅指數(shù)的計(jì)算式(2)

空氣污染指數(shù)API就是將常規(guī)監(jiān)測的幾種空氣污染物濃度簡化成為單一的概念性指數(shù)值形式，并用于分級表征空氣污染程度和空氣質(zhì)量狀況。計(jì)算式

(3)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)中不確定問題常用模糊綜合評價(jià)法進(jìn)行評價(jià)。環(huán)境質(zhì)量的因素集合、環(huán)境質(zhì)量的評語集合、因素與評語之間的關(guān)系矩陣R、因素論域上的模糊子集等計(jì)算過程。(4)

污染物進(jìn)入環(huán)境之后，作著復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，遷移運(yùn)動(dòng)、分散運(yùn)動(dòng)衰減轉(zhuǎn)化運(yùn)動(dòng)?；灸Ｐ桶憔S模型、一維、二維和三維模型。難點(diǎn)重點(diǎn)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的數(shù)學(xué)模型學(xué)習(xí)要點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)21環(huán)境質(zhì)量評價(jià)與系統(tǒng)分析安徽工業(yè)大學(xué)建工學(xué)院二○○四年六月八日環(huán)境質(zhì)量評價(jià)與系統(tǒng)分析安徽工業(yè)大學(xué)建工學(xué)院22目錄1. 環(huán)境質(zhì)量評價(jià)與系統(tǒng)分析2. 數(shù)學(xué)模型概述3. 環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的數(shù)學(xué)模型4. 污染源評價(jià)與總量控制5. 大氣環(huán)境質(zhì)量評價(jià)及影響預(yù)測6. 水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)和影響預(yù)測7. 環(huán)境噪聲影響預(yù)測及評價(jià)8. 環(huán)境系統(tǒng)最優(yōu)化9. 附錄目錄1. 環(huán)境質(zhì)量評價(jià)與系統(tǒng)分析23環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的數(shù)學(xué)模型

3.1指數(shù)評價(jià)模型3.1.1單因子指數(shù)3.1.2多因子指數(shù)3.1.3空氣污染指數(shù)3.2環(huán)境質(zhì)量的分級聚類模型3.2.1積分值分級法3.2.2模糊綜合評價(jià)法3.3污染物的運(yùn)動(dòng)變化模型3.3.1污染物在環(huán)境介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)變化3.3.2污染物運(yùn)動(dòng)變化的基本模型環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的數(shù)學(xué)模型

3.1指數(shù)評價(jià)模型243.1指數(shù)評價(jià)模型環(huán)境質(zhì)量指數(shù)就是這樣一個(gè)有代表性的數(shù)，是質(zhì)量好壞的表征，既可以表示單因子的，也可以表示多因子的環(huán)境質(zhì)量狀況。3.1.1單因子指數(shù)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)是無量綱數(shù),表示污染物在環(huán)境中實(shí)際濃度超過評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的程度,即超標(biāo)倍數(shù)。Ii的數(shù)值越大表示該單項(xiàng)的環(huán)境質(zhì)量越差。因此對溶解氧和pH值而言,其單項(xiàng)水質(zhì)參數(shù)具有不同的定義式.3.1指數(shù)評價(jià)模型環(huán)境質(zhì)量指數(shù)就是這樣一個(gè)有代表253.1.2多因子指數(shù)

1.均值型多因子指數(shù)2.計(jì)權(quán)型多因子環(huán)境質(zhì)量指數(shù)計(jì)權(quán)型多因子環(huán)境質(zhì)量指數(shù)的基本出發(fā)點(diǎn)是認(rèn)為各種環(huán)境因子對環(huán)境的影響是不等權(quán)的，其影響應(yīng)該計(jì)入各環(huán)境因子的權(quán)系數(shù)。（3-7）3.N.L.Nemerow(內(nèi)梅羅)指數(shù)內(nèi)梅羅指數(shù)是一種突出最大值的計(jì)權(quán)型多因子環(huán)境質(zhì)量指數(shù)

3.1.2多因子指數(shù)

1.均值型多因子指數(shù)3.N.L.Ne263.1.3空氣污染指數(shù)空氣污染指數(shù)（AirPollutionIndex,簡稱API）就是將常規(guī)監(jiān)測的幾種空氣污染物濃度簡化成為單一的概念性指數(shù)值形式，并用于分級表征空氣污染程度和空氣質(zhì)量狀況。這種方法適合于表示城市的短期空氣質(zhì)量狀況和變化趨勢?？諝馕廴局笖?shù)的分級標(biāo)準(zhǔn)是：（1）空氣質(zhì)量指數(shù)API50對應(yīng)的污染物濃度為國家空氣質(zhì)量日均值一級標(biāo)準(zhǔn)；（2）API100對應(yīng)的污染物濃度為國家空氣質(zhì)量日均值二級標(biāo)準(zhǔn)；（3）API更高值段的分級對應(yīng)于各種污染物對人體健康產(chǎn)生不同影響時(shí)的濃度限制。為了對空氣污染綜合分級，首先需按單項(xiàng)污染因子計(jì)算空氣污染指數(shù)。參照上述空氣污染指數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)的一些原則，每個(gè)單項(xiàng)有著各自的分級標(biāo)準(zhǔn)，3.1.3空氣污染指數(shù)空氣污染指數(shù)（AirPolluti27表3-4空氣污染指數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)(試行)

（2000年4月27日發(fā)布）API空氣質(zhì)量級別空氣質(zhì)量狀況對健康的影響0～50I優(yōu)可正常活動(dòng)51～100II良可正?；顒?dòng)101～150IIIIII1

輕微污染長期接觸,易感人群出現(xiàn)癥狀151～200III2

輕度污染長期接觸,健康人群出現(xiàn)癥狀201～250IVIV1

中度污染一定時(shí)間接觸后,健康人群出現(xiàn)癥狀251～300IV2

中度重污染一定時(shí)間接觸后,心臟病和肺病患者癥狀顯著加劇>300V重度污染健康人群明顯強(qiáng)烈癥狀,提前出現(xiàn)某些疾病表3-4空氣污染指數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)(試行) （2000年4月28空氣污染指數(shù)API的計(jì)算方法空氣質(zhì)量描述空氣質(zhì)量等級API二氧化硫濃度可吸入顆粒物嚴(yán)重污染V5002620

4002100

中度污染IV3001600

輕度污染III200250350良II100150150優(yōu)I505050將監(jiān)測點(diǎn)的各項(xiàng)污染物濃度日均值與各自的分級標(biāo)準(zhǔn)限值相比較，確定對應(yīng)于該濃度值時(shí)API所在的API指數(shù)區(qū)間，再按照插值法計(jì)算該污染物濃度的API值。

根據(jù)測得的可吸入顆粒物濃度值是200μg/NM3，計(jì)算API

空氣污染指數(shù)API的計(jì)算方法空氣質(zhì)量描述空氣質(zhì)量等級AP29環(huán)境質(zhì)量的分級聚類模型環(huán)境質(zhì)量分級聚類模型也稱為功能評價(jià)模型，它按照一定的聚類方法，將計(jì)算出的綜合指數(shù)與環(huán)境質(zhì)量實(shí)際狀況相對比，實(shí)行環(huán)境質(zhì)量的表征數(shù)值的綜合歸類，以確定其等級。表3-6積分值法的環(huán)境質(zhì)量分級積分值M≥9696＞M≥7676＞M≥6060＞M≥4040＞M環(huán)境質(zhì)量等級一級二級三級四級五級表3-7大氣環(huán)境中污染物濃度(mg/Nm3)和單因子評分一級二級三級四級五級污染因子20(分)161284總懸浮微?！?.150.30.51.0>10飄塵≤0.50.150.250.50>0.50SO2≤0.050.150.250.50>0.50NOx≤0.050.100.150.30>0.30CO≤4.04.06.012.0>12.0環(huán)境質(zhì)量的分級聚類模型環(huán)境質(zhì)量分級聚類模型也稱為功能評價(jià)模型30模糊綜合評價(jià)法1．環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的不確定性分析2．模糊集合理論簡介在模糊評價(jià)法中，最基本和使用最多的是隸屬度與隸屬函數(shù)。隸屬度表示元素u屬于模糊集合U的程度；也就是對模糊集合的判斷是用元素對此集合的從屬程度大小來表達(dá)的。這就使集合界線模糊不清無關(guān)緊要了，它并不會(huì)影響我們對元素屬于集合的判斷，隸屬度的概念是普通集合論和模糊集合論的關(guān)鍵區(qū)別。隸屬度函數(shù)的取值可以是區(qū)間[0,1]之中的任何數(shù)，若隸屬度值接近于1時(shí)，表示隸屬程度高；反之，若隸屬度值接近于0時(shí)，表示隸屬程度低。模糊集用U,V,W作為一特定集合的標(biāo)記,設(shè)U的元素為模糊綜合評價(jià)法1．環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的不確定性分析31當(dāng)F為U的一個(gè)有限的模糊子集時(shí)，用記號(hào)來說明隸屬程度,式中μi表示對應(yīng)元素ui

對F的隸屬度值。

當(dāng)F為U的一個(gè)有限的模糊子集時(shí)，用記號(hào)323.環(huán)境質(zhì)量模糊評價(jià)中的集合

(1)環(huán)境質(zhì)量的因素集合選擇m個(gè)污染物考核因子，按照一定的順序進(jìn)行排列，便形成了因素集合。環(huán)境質(zhì)量的因素是一個(gè)具有m個(gè)元素的向量。這里的污染物因子在進(jìn)行測定時(shí)會(huì)有不同的數(shù)值，污染物因子可能取值的全體，構(gòu)成了環(huán)境質(zhì)量的因素論域上的向量空間。(2)環(huán)境質(zhì)量的評語集合環(huán)境質(zhì)量的評語集合是指在進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量評價(jià)時(shí)使用的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該用矩陣來表示，因?yàn)樵u價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對m個(gè)污染物因子，均分別規(guī)定了n個(gè)分級的標(biāo)準(zhǔn)值。寫作(3)因素與評語之間的關(guān)系矩陣R(4)因素論域上的模糊子集(5)評語論域上的模糊子集

ui為第i個(gè)污染因子(例如COD),ai為隸屬度,表示該污染因子對環(huán)境污染的作用。3.環(huán)境質(zhì)量模糊評價(jià)中的集合(1)環(huán)境質(zhì)量的因素集合334.關(guān)系矩陣中元素的求解矩陣中的元素,rij為第i種污染物因子,定位于第j級標(biāo)準(zhǔn)的可能性,即:第i種污染物因子對j級標(biāo)準(zhǔn)的隸屬度。矩陣中的行元素，(ri1…rin)為第i種污染物因子對各級標(biāo)準(zhǔn)的隸屬度。矩陣中的列元素（r1j.….rmj）為各種污染物因子對第j級標(biāo)準(zhǔn)的隸屬度。12…m個(gè)污染因子12……n(評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)n級)若已知測定的環(huán)境中CO日平均濃度值為4.5mg/Nm3，該值位于二、三級標(biāo)準(zhǔn)(4.0與6.0)

之間，接近于二級標(biāo)準(zhǔn)。用隸屬度來表示接近程度的方法是在4.0與6.0之間按比例求解。它們是相應(yīng)于1～3級標(biāo)準(zhǔn)的rCO,1=0,rCO,2=0.75,rCO,3=0.25；以此類推可求得全部關(guān)系矩陣元素的值。4.關(guān)系矩陣中元素的求解矩陣中的元素,rij為第i種污染345.確定環(huán)境質(zhì)量歸類的模糊評價(jià)法

環(huán)境質(zhì)量的模糊評價(jià)法歸結(jié)為，已知因素論域上的模糊子集A(污染物因子的濃度水平)和評價(jià)矩陣V(各類標(biāo)準(zhǔn)對因子的要求)，求出向量B(環(huán)境歸屬類別)。在模糊向量A和模糊關(guān)系矩陣

R已知時(shí),綜合評價(jià)模糊子集可以表達(dá)為：B=A.R5.確定環(huán)境質(zhì)量歸類的模糊評價(jià)法

環(huán)境質(zhì)量的模糊評價(jià)法歸結(jié)為355.確定環(huán)境質(zhì)量歸類的模糊評價(jià)法

計(jì)算模糊向量B的兩種運(yùn)算模型：運(yùn)算模型之一：M1(∩,∪)小中取大的判別原則。首先在環(huán)境因素的隸屬度與對應(yīng)關(guān)系矩陣元素中取較小值；然后從中選取最大值作為本級環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的隸屬度bj的取值。bj=∪(ai∩rij)=Max（Min(a1,r1j)....Min(am,rmj)）(j=1,2,...n)運(yùn)算模型之二：M2(*,∪)環(huán)境因素的隸屬度與對應(yīng)關(guān)系矩陣元素代數(shù)乘中選取最大值bj=∪(ai*rij)=Max（a1*r1j,...am*rmj）(j=1,2,...n)B=A.R5.確定環(huán)境質(zhì)量歸類的模糊評價(jià)法

計(jì)算模糊向量B的兩種運(yùn)36河流水質(zhì)監(jiān)測值(mg/l)項(xiàng)目CODDO總氰揮發(fā)酚油類總鉛總汞總砷總鎘六價(jià)鉻濃度5.54.250.0780.0230.720.130.0120.030.0040.05

分級代表值和基點(diǎn)值的對應(yīng)濃度(mg/l)污染因子e1e2e3e4e5e6SCOD333.558104溶解氧1085.542.525總氰化物0.0050.02750.1250.20.20.20.2揮發(fā)酚0.0020.0020.00350.00750.010.010.005石油類0.050.050.050.2750.7510.05總鉛0.010.030.050.050.0750.10.05總汞0.000050.000050.0000750.000550.0010.0010.0001總砷0.050.050.050.0750.10.10.05總鎘0.0010.0030.005