环境质量评价的数学模型

1、环境质量评价和系统分析，安徽工业大学建设学院2004年6月8日，目录1 .环境质量评价和系统分析2 .数学模型的概要3 .环境质量评价的数学模型4 .污染源评价和总量管理5 .大气环境质量评价和影响预测6 .水环境质量评价和影响预测7 .环境噪声影响预测和评价8 .环境系统优化9 环境质量评价的数学模型3.1指数评价模型3.1.1单因子指数3.1.2多因子指数3.1.3空气污染指数3.2环境质量的分层聚类模型3.2.1积分值分层法3.2.2模糊综合评价法3.3污染物的运动变化模型3.3.1污染物在环境介质中的运动的基本模型3.1指数评价模型，环境质量指数就是这样有代表性的数量，是质量好坏的特征

2、，既表示单一因子的，也表示多因子的环境质量状况。 3.1.1单因子指数环境质量指数为无量纲数，表示污染物在环境中的实际浓度超过评价标准，即超过标准的倍数。 PS的数值越大，表示这个个别的环境质量越差。 因此，对于溶解氧和pH值，其个别水质参数具有不同的定义式。、3.1.2多因子指数、1 .平均型多因子环境质量指数计量权型多因子环境质量指数的基本出发点是，各种环境因子对环境的影响不均匀，其影响应计入各环境因子的加权系数。(3-7)、3.N.L.Nemerow (尼梅洛)指数是显示最大值的计量权型多因子环境质量指数，3.1.3空气污染指数、空气污染指数(Air Pollution Index，简称

3、API )通常希望被监视该方法适合显示城市短期空气质量状况和变化趋势。 空气污染指数等级标准如下： (1)对应于空气质量指数API 50的污染物浓度为国家空气质量日平均一级标准；(2)对应于API 100的污染物浓度为国家空气质量日平均二级标准为了对大气污染进行综合分类，首先需要分别计算每个污染因子的大气污染指数。 参照上述大气污染指数等级标准的几个原则，各项目有各种等级标准，表3-4有大气污染指数等级标准(试行) (2000年4月27日公布)，大气污染指数API的计算方法是监测点各污染物浓度的日平均值和各等级标准的限制确定与该浓度值对应时的API所在的API指数区间，按照插值法计算该污染物浓

4、度的API值。 因为、测定的可吸入颗粒物浓度值为200g/NM3，所以API、计算环境质量的分层聚类模型、环境质量分层聚类模型也称为功能评价模型，按照一定的聚类方法，比较计算的综合指数和环境质量的实际情况，对环境质量特征值的表3-6积分值法的环境质量等级、表3-7大气环境中的污染物浓度(mg/Nm3 )和单因素评价、模糊综合评价法、1 .环境质量评价的不确定性分析2 .模糊集合理论的介绍模糊评价法中被最基本使用的是隶属和隶属函数。 成员度表示要素u属于模糊集合u的程度即模糊集合的判断用要素对该集合的依赖度的大小来表现。 这不重要的是模糊集合界线，不影响元素属于集合的判断，所属度的概念是一般集合

5、论和模糊集合论的重要区别。 成员函数的取值可以是区间 0，1 中的任意数，成员值接近1时，表示成员高，相反，所属度的值接近0时，表示所属度低。模糊集合用符号说明成员资格，其中i表示元素ui对f的成员资格值，其中u、v、w是特定集合的箭头，u的元素是、f是u的有限模糊子集。 3、环境质量模糊评价中的集合，(1)环境质量的要素集合选择了m个污染物评价要素，按一定顺序排列，形成了要素集合。 环境质量的因素是具有m个要素的向量。 这里的污染物因子在测量时具有不同的数值，污染物因子可以取整个值，构成了环境质量的要素论域上的向量空间。 (2)环境质量的评论集合环境质量的评论集合是指进行环境质量评价时使用的

6、环境质量标准。 环境质量标准应该用矩阵表示，评价标准对m个污染物因子，分别规定了n个等级的标准值。 (3)要素和评论间的关系矩阵R (4)要素论域上的模糊子集(5)评语论域上的模糊子集，ui是第I个污染因子(例如COD )，ai是所属度，表示了该污染因子对环境污染的作用。 4、关系矩阵中元素的求解，矩阵中的元素，rij是第I类污染因子，可能位于第j级标准，即：第I类污染因子对j级标准的归属度。 矩阵中的矩阵元素(ri1rin )是第I种污染物因子对各级标准的所属度。 矩阵中的列要素(r1j .rmj )是各种污染物因子对第j级标准的所属度。 1，2m个污染因子，1，2n (评价基准n级)，如果

7、已知测定的环境中的CO日平均浓度值为4.5 mg/Nm3，则该值位于二、三级基准(4.0和6.0 )之间，接近二级基准。 用成员度描述方法的程度的方法在4.0和6.0之间成比例地求解。 这些是对应于第一至第三级标准的rCO，且1=0、rCO、2=0.75、rCO、3=0.25，从而可以获得所有关系矩阵元素的值。 5 .确定环境质量分类的模糊评价法、环境质量的模糊评价法，回归到已知要素论域中的模糊子集a (污染物因子的浓度水平)和评价矩阵v (各种基准对因子的要求)，求出向量b (环境归属类别)。 当模糊向量a和模糊关系矩阵r已知时，综合评估模糊子集是B=A.R，5 .确定环境质量分类的模糊评估

8、方法，以及计算模糊向量b的两个计算模型：计算模型之一： m1 (8722222222222222222 bj=AHHHHHHHR )=max (min (a1，r1j).min(am，rmj ) ) (j=1，2，n )根据运算模型的m2 2) .n )，B=A.R，河川水质监测值(mg/l )，阶级代表值和基点值的对应浓度(mg/l )，模糊集合运算B=A.R，a=(1.375，5.50，0.39，4.60，14.4，2.60，120，0.6，0.8，1 0.038 )的0.0027，0.031，0.098，0.018，0.817，0.0041，0.0054，0.0068 )，模型2的计算：

9、M2(*，) bj=(ai * rij )=max (a1 * r1j ) . (am * r1j ) 1.145 13.49，120 )、3.3污染物的运动变化模型、3.3.1污染物在环境介质上的运动变化的基本模型、3.3.2污染物的运动变化的基本模型、1 .零维模型是基于质量维持平衡的完全混合反应器的平衡方程式，即零维模型，一维、环境质量评价的数学模型学习点，1 )环境质量指数评价模型包括单因子指数和多因子指数两种。 单因子指数的计算式平均型多因子环境质量指数的计算式计量权型多因子环境质量指数的计算式内梅罗指数的计算式(2)空气污染指数API用于将一般被监测的几种空气污染物浓度简化为单一的概念性指数值形式，并逐步表现空气污染的程度和空气质量状况。在计算式(3)的环境质量评价