AIR CCMEINDEKS KUALITAS 1.0Panduan pengguna

Kualitas Air KanadaPedoman PerlindunganKehidupan Perairan

Ucapan Terima Kasih

Disiapkan untuk Kualitas Air Indeks Teknissubkomite dari Panduan Kualitas Air CCMEKelompok Tugas oleh:Karen Saffran, Alberta LingkunganKevin Cash, Lingkungan KanadaKim Hallard, Saskatchewan Lingkungan dan Sumber Dayapengelolaan

RingkasanSebuah indeks kualitas air menyediakan cara mudahmeringkas data kualitas air yang kompleks dan memfasilitasikomunikasi kepada khalayak umum. CCME yangIndeks Kualitas Air (1.0) didasarkan pada formuladikembangkan oleh Departemen British Columbia dariLingkungan, Tanah dan Taman dan dimodifikasi oleh AlbertaLingkungan Hidup. Indeks menggabungkan tiga unsur:cakupan- Jumlah variabel yang tidak memenuhi airsasaran mutu;frekuensi- Jumlah kali initujuan tidak terpenuhi; danamplitudo- Jumlah olehyang tujuan tidak terpenuhi. Indeks menghasilkanangka antara 0 (kualitas air terburuk) dan 100 (terbaikkualitas air). Angka-angka ini dibagi menjadi 5kategori deskriptif untuk menyederhanakan presentasi.Variabel tertentu, tujuan, dan jangka waktu yang digunakanindeks yang tidak ditentukan dan memang, bisa bervariasidari daerah ke daerah, tergantung pada kondisi lokaldan isu-isu. Disarankan bahwa minimal, empatvariabel sampel setidaknya empat kali digunakan dalamperhitungan nilai indeks. Hal ini juga diharapkan bahwavariabel dan tujuan yang dipilih akan memberikan yang relevaninformasi tentang situs tertentu. Indeks dapatdigunakan baik untuk melacak perubahan pada satu situs dari waktu ke waktu, danuntuk perbandingan antara situs. Jika digunakan untuk nantitujuan, perawatan harus dilakukan untuk memastikan bahwa adadasar berlaku untuk perbandingan. Situs dapat dibandingkanlangsung hanya jika variabel dan tujuan yang samadigunakan; jika tidak, perbandingan kemampuan situs 'untukmemenuhi tujuan yang relevan harus dilakukan dalam halKategori diperoleh.Meskipun perhitungan nilai indeks dapat dilakukan dengantangan, ini tidak praktis untuk bahkan sejumlah moderat

situs, tujuan, atau sampel. Makro Excel yangmengotomatisasi proses ini tersedia atas permintaan.PengantarMerupakan bagian integral dari setiap pemantauan lingkunganProgram adalah pelaporan hasil untuk kedua manajer danmasyarakat umum. Hal ini menimbulkan masalah tertentu dikasus pemantauan kualitas air karenakompleksitas yang terkait dengan menganalisis sejumlah besardiukur variabel. Praktek tradisional telah kemenghasilkan laporan yang menggambarkan tren dan kepatuhanpedoman resmi atau tujuan lain pada variabel dengandasar variabel. Keuntungan dari pendekatan ini adalah bahwa hal itumenyediakan banyak data dan informasi; Namun, dibanyak kasus, manajer dan masyarakat umum memilikitidak kecenderungan maupun pelatihan untuk mempelajarilaporan secara rinci. Sebaliknya, mereka membutuhkan pernyataanmengenai kesehatan umum atau status dari sistemperhatian.Salah satu solusi untuk masalah ini adalah untuk mengurangiSifat multivariat data kualitas air dengan menggunakan sebuahIndeks yang matematis akan menggabungkan semua kualitas airlangkah-langkah dan memberikan umum dan mudah dipahamideskripsi air. Dengan cara ini, indeks dapat digunakan untukmenilai kualitas air relatif terhadap negara yang diinginkan (sebagaididefinisikan oleh sasaran mutu air) dan untuk memberikan wawasanke dalam sejauh mana kualitas air dipengaruhi olehaktifitas manusia. Indeks adalah alat yang berguna untuk menggambarkankeadaan kolom air, sedimen dan kehidupan airdan untuk peringkat kesesuaian air untuk digunakan oleh manusia,kehidupan air, satwa liar, dllIndeks dapat digunakan untuk mencerminkan keseluruhan dan berkelanjutankondisi air. Seperti kebanyakan pemantauanprogram, indeks tidak akan biasanya menunjukkan efektumpahan, dan acara lainnya acak dan sementara itu,kecuali ini relatif sering atau tahan lama.Meskipun telah ada berbagai upaya untuk menciptakanseperti indeks kualitas air, upaya yang paling suksessampai saat ini tampaknya indeks dikembangkan oleh InggrisColumbia Kementerian Lingkungan Hidup, Tanah dan Taman(Rocchini dan Swain 1995). Indeks ini telahdiadopsi untuk digunakan oleh sejumlah provinsi, termasukManitoba (Manitoba Lingkungan 1997).Indeks ini didasarkan pada kombinasi tiga faktor:1.

jumlah variabel yang tujuan tidakbertemu, (Cakupan)2.

frekuensi yang tujuan tidakbertemu, (Frekuensi) Dan3.

jumlah dimana tujuan tidak terpenuhi,(Amplitudo).Ini digabungkan untuk menghasilkan nilai tunggal (antara0 dan 100) yang menggambarkan kualitas air.Tidak seperti beberapa indeks sebelumnya, rumusan dasar BCmenangkap semua komponen kunci dari kualitas air, mudahdihitung, dan cukup fleksibel yang dapatditerapkan dalam berbagai situasi. Indeks bisa sangatberguna dalam melacak perubahan kualitas air pada lokasi tertentudari waktu ke waktu dan juga dapat digunakan untuk membandingkan secara langsungdi antara situs yang menggunakan variabel yang sama dantujuan. Namun, jika variabel dan tujuan yangpakan menjadi indeks bervariasi di situs, membandingkan antarasitus dapat menjadi rumit. Dalam kasus ini, yang terbaik adalahmembandingkan situs hanya untuk kemampuan mereka untuk memenuhi relevantujuan. Misalnya, dalam menghitung indeks untuksungai gunung dan sungai padang rumput, bisa mempekerjakanberbeda tujuan nutrisi tapi situs masih bisadibandingkan untuk peringkat mereka (mis., Kedua situs yang peringkat sebagai"Baik" di bawah indeks).Pada Januari 1997, Dewan Menteri KanadaLingkungan (CCME) Kualitas Air Pedoman TugasGroup, bekerjasama dengan Negara CCME dariLingkungan Task Group, membentuk teknissubkomite. Tugas subkomite ini adalah untukmemeriksa dan, jika perlu, memodifikasi indeks SM denganpandangan untuk menciptakan Indeks Kualitas Air CCME (CCMEWQI) yang dapat diadopsi oleh semua provinsi danwilayah. Subkomite ini diperiksa, dimodifikasi dan2

menguji CCME WQI pada buatan dan "dunia nyata" Dataset dari sejumlah provinsi. Formulasi akhir dariyang CCME WQI, meskipun berdasarkan indeks BC,menggabungkan modifikasi yang dikembangkan oleh provinsiAlberta; dan mirip dengan Alberta PertanianKualitas Air Index, atau AAWQI (Wrightet al. 1999). SEBUAHdeskripsi lengkap tentang pengembangan, pengujian danperilaku CCME WQI tersedia dalam CCME 2001.Tujuan dari panduan ini adalah untuk memberikan pengguna potensialyang WQI CCME dengan informasi latar belakang yang cukupuntuk memungkinkan mereka untuk menerapkan indeks untuk database mereka sendiri.Tujuan utama kami adalah untuk menggabungkan temuanKualitas Air Pedoman Tugas Kelompok (CCME 2001)dengan orang-orang dari yurisdiksi individu untuk membangun fleksibel,Indeks berguna yang dapat diterapkan di semua wilayah hukum.Panduan ini dengan demikian harus dilihat sebagai langkah pertama dalamproses berulang dan tunduk pada modifikasi seperti baruinformasi menjadi tersedia.Deskripsi umum IndeksSeperti dengan BC dan indeks Alberta, yang WQI CCMEbergantung pada ukuran ruang lingkup, frekuensi danamplitudo kunjungan dari tujuan (lihat selanjutnyabagian). Namun, metode yang inilangkah-langkah dihitung agak berbeda di masing-masing indeksdan dengan demikian akan memberikan hasil yang berbeda ketika diterapkankumpulan data yang sama.Perbedaan penting antara indeks SM danyang WQI CCME berkaitan dengan cara di manafaktor individu digabungkan untuk memberikan indeks akhirnilai. Dalam kedua kasus nilai indeks dapat berkisar dari 0100.Namun,diituSMindeksmeningkatkannilai-nilaiadalahindikatifdarimenurunairkualitassementaradiituCCMEWQIituseberangaku sbenar.Dengan demikian,diituCCMEWQInilaidari100 adalahituterbaikmungkinindeksskordannilai 0 adalah kemungkinan terburuk.Setelah nilai CCME WQI telah ditentukan, airkualitas berdasarkan peringkat menghubungkannya dengan salah satu dari berikutkategori:Baik: (CCME WQI Nilai 95-100) - kualitas airdilindungi dengan adanya virtual ancamanatau gangguan; kondisi yang sangat dekat denganalami atau murni tingkat.Baik: (CCME WQI Nilai 80-94) - kualitas airdilindungi dengan hanya tingkat kecilancaman atau gangguan; kondisi jarangberangkat dari tingkat alami atau diinginkan.

Fair: (CCME WQI Value 65-79) water qualityis usually protected but occasionallythreatened or impaired; conditionssometimes depart from natural or desirablelevels.Marginal: (CCME WQI Value 45-64) water qualityis frequently threatened or impaired;conditions often depart from natural ordesirable levels.Poor: (CCME WQI Value 0-44) water quality isalmost always threatened or impaired;conditions usually depart from natural ordesirable levels.The assignment of CCME WQI values to thesecategories is termed categorization and represents acritical but somewhat subjective process. Thecategorization is based on the best availableinformation, expert judgment, and the general publicsexpectations of water quality. The categorizationpresented here is preliminary and will no doubt bemodified as the index is tested further.Data for Index CalculationThe CCME WQI provides a mathematical frameworkfor assessing ambient water quality conditions relative towater quality objectives. It is flexible with respect to thetype and number of water quality variables to be tested,the period of application, and the type of water body(stream, river reach, lake,etc.) tested. These decisionsare left to the user. Therefore, before the index iscalculated, the water body, time period, variables, andappropriate objectives need to be defined.The body of water to which the index will apply can bedefined by one station (e.g., a monitoring site on aparticular river reach) or by a number of differentstations (e.g., sites throughout a lake). Individualstations work well, but only if there are enough dataavailable for them. The more stations that arecombined, the more general the conclusions will be.The time period chosen will depend on the amount ofdata available and the reporting requirements of theuser. A minimum period of one year is often usedbecause data are usually collected to reflect this period(monthly or quarterly monitoring data). Data fromdifferent years may be combined, especially whenmonitoring in certain years is incomplete, but as withcombining stations some degree of variability will belost.The calculation of the CCME WQI requires that at leastfour variables, sampled a minimum of four times, beused. However, a maximum number of variables orsamples is not specified. The selection of appropriatewater quality variables for a particular region isnecessary for the index to yield meaningful results.Clearly, choosing a small number of variables for whichthe objectives are not met will provide a differentpicture than if a large number of variables areconsidered, only some of which do not meet objectives.It is up to the professional judgement of the user todetermine which and how many variables should beincluded in the CCME WQI to most adequatelysummarize water quality in a particular region.Calculation of the IndexAfter the body of water, the period of time, and thevariables and objectives have been defined, each of thethree factors that make up the index must be calculated.The calculation ofF1 andF is relativelystraightforward;FF1 32 requires some additional steps.(Scope) represents the percentage of variables that donot meet their objectives at least once during the timeperiod under consideration (failed variables), relativeto the total number of variables measured:F21=F(1) variablesfailedofNumber100variablesofnumberTotal (Frequency) represents the percentage of individualtests that do not meet objectives (failed tests):F3 2 testsfailed ofNumber =F(2)100 testsofnumber Total (Amplitude) represents the amount by which failedtest values do not meet their objectives. F is calculatedin three steps.3i)

The number of times by which an individualconcentration is greater than (or less than, when theobjective is a minimum) the objective is termed anexcursion and is expressed as follows. When the testvalue must not exceed the objective:i=ObjectiveValueFailedTestji1excursion(3a)For the cases in which the test value must not fall belowObjektif:pesiar=jiValueFailedTesttujuani1(3b)ii)

Jumlah kolektif dimana individutes dari kepatuhan dihitung dengan menjumlahkankunjungan tes individu dari tujuan mereka danmembagi dengan jumlah total tes (baik pertemuan merekatujuan dan tujuan-tujuan yang tidak memenuhi). inivariabel, disebut sebagai jumlah normalisasikunjungan, ataunse, Dihitung sebagai:nsein=1#pesiartestsofi=(4)aku aku aku) F kemudian dihitung dengan fungsi asimtotikyang skala jumlah normal dari kunjungan daritujuan (nse) Untuk menghasilkan kisaran antara 0 dan 100.33nsense+=01.001.0F(5)Setelah faktor telah diperoleh, indeks itu sendiri dapatdihitung dengan menjumlahkan tiga faktor seolah-olah merekaadalah vektor. Jumlah dari kuadrat masing-masing faktor adalahOleh karena itu sama dengan kuadrat dari indeks. IniPendekatan memperlakukan indeks sebagai ruang tiga dimensididefinisikan oleh masing-masing faktor sepanjang satu sumbu. Dengan model ini,perubahan indeks dalam proporsi langsung dengan perubahan semuatiga faktor.The CCME Indeks Kualitas Air(CCME WQI):= CCMEWQI-73211001222.F + F + F32Pembagi 1,732 normalises nilai-nilai yang dihasilkan kekisaran antara 0 dan 100, di mana 0 mewakili"Terburuk" kualitas air dan 100 merupakan "terbaik"kualitas air.Contoh PerhitunganPerhitungan indeks dengan tangan untuk sejumlah besarData tidak dianjurkan. Makro Excel telahdikembangkan untuk tujuan itu. Untuk lebih memahami bagaimanakarya indeks, namun, hal ini berguna untuk bekerja melaluicontoh berikut yang menggunakan satu set data yang disederhanakandari Saskatchewan Sungai Utara di Devon, Alberta.Sepuluh variabel akan dipertimbangkan dalam perhitungan indeks(oksigen terlarut, pH, fosfor total, nitrogen total,bakteri coliform fecal, arsenik, timbal, merkuri, 2,4-D, danlindane). Periode yang akan diperiksa adalah satu tahun (1997).Frekuensi sampling di Situs ini bulanan untuk sebagian besarvariabel (perhatikan satu hilang sampel merkuri) dankuartalan untuk pestisida.(6)

The number of variables not meeting objectives is 2(TP, Pb). The total number of variables is 10.Therefore:12=F =2010010The number of tests not meeting objectives is 4, and thetotal number of tests is 103. Note that there are missingdata in the mercury and pesticide columns. In this case:24=F =3.9100103The excursions, their normalized sum, andF arecalculated as follows:=excursion = 0.16, etc.058.0105.03()103275.035.116.116.0+++=nse = 0.029301.0)029.0(01.0029.0+=F=2.8With the three factors now obtained, the index value canbe calculated:Reference listing:Canadian Council of Ministers of the Environment. 2001. CanadiaWater Quality Index 1.0, Users Manual. In: Canadian environmeEnvironment, Winnipeg.For further scientific information, contact:Environment CanadaGuidelines and Standards Division351 St. Joseph Blvd.Hull, QC K1A 0H3Phone: (819) 953-1550Facsimile: (819) 953-0461E-mail: ceqg-rcqe@ec.gc.caInternet: http://www.ec.gc.ca Canadian Council of Ministers of the Environment 2001Excerpt from Publication No. 1299; ISBN 1-896997-34-1

-++= CCMEWQI2273218.29.320100.Mengingat rentang kategori yang disarankan dalam dokumen,kualitas air di sungai ini mencapai akan dinilai sebagai"Baik" berdasarkan data 1997.Untuk tujuan penyajian, adalah penting bahwa narasipernyataan yang menjelaskan hasilnya menemani dihitungNilai CCME WQI. Dalam contoh ini, pernyataan mungkinmembaca, "The CCME WQI menunjukkan bahwa kualitas air diSaskatchewan Sungai Utara di Devon adalah Baik di1997. Kondisi di situs ini dapat dianggap cocokuntuk perlindungan kehidupan air. Total diukurfosfor dan konsentrasi memimpin melebihi tujuanpada dua kesempatan masing-masing; Namun, kunjungan ini adalahcukup kecil dan cenderung mencerminkan peristiwa alam. "ReferensiKanada Dewan Menteri Lingkungan Hidup. 2001. Kanadapedoman kualitas air untuk perlindungan kehidupan air: CCMEAir Indeks Kualitas 1.0, Laporan Teknis. Di: Kanadapedoman kualitas lingkungan, tahun 1999, Kanada DewanMenteri Lingkungan Hidup, Winnipeg.Manitoba Lingkungan. 1997. Negara Laporan Lingkungan untukManitoba 1997. Winnipeg, MB. 174 pp.Rocchini, R. dan L.G. Swain. 1995. British Columbia AirIndeks kualitas. Kualitas Air Cabang, Perlindungan LingkunganDepartemen British Columbia Kementerian Lingkungan Hidup, Tanah danTaman. Sebelum Masehi 13 pp.Wright, C.R., K.A. Saffran, A.-M. Anderson, R.D. Neilson, N.D.MacAlpine, dan S.E. Cooke. 1999. Indeks Kualitas Air untukStreaming pertanian di Alberta: The Alberta Air PertanianKualitas Index (AAWQI). Disiapkan untuk Alberta LingkunganPertanian Berkelanjutan Program (AESA). Diterbitkan oleh AlbertaPertanian, Pangan dan Pembangunan Pedesaan. Edmonton, AB. 35 pppedoman kualitas air untuk perlindungan kehidupan air: CCMEpanduan kualitas l, 1999, Kanada Dewan Menteri dari

Untuk salinan tambahan, hubungi:CCME Dokumenc / o Manitoba Wajib Publikasi200 Vaughan St.Winnipeg, MB R3C 1T5Telepon: 1-800-805-3025 (bebas pulsa) atau (204) 945-4664Faksimili: (204) 945-7172E-mail: spccme@gov.mb.caAussi disponible en franais.=88