李伯森，王 兵

（1.遼寧省水文水資源勘測局鞍山分局，遼寧 鞍山 114002；2．遼寧省水文水資源勘測局鐵嶺分局，遼寧 鐵嶺 112000）

內梅羅污染指數修正法評價岫巖縣地表水環(huán)境質量

李伯森1，王 兵2

（1.遼寧省水文水資源勘測局鞍山分局，遼寧 鞍山 114002；2．遼寧省水文水資源勘測局鐵嶺分局，遼寧 鐵嶺 112000）

內梅羅指數法是目前國內外進行綜合評價的常用方法之一。該法概念清晰、運算過程簡單，按照河流不同功能分類評價，更能方便水功能區(qū)的科學管理，但未考慮毒性重金屬逐年累積對人類社會的影響。文中提出了修正的內梅羅污染指數法，并應用該法對岫巖縣的水環(huán)境質量進行評價。結果表明：修正法更能真實反映水體質量現(xiàn)狀，

內梅羅污染指數修正法；水環(huán)境質量；評價結果

1 概 況

岫巖滿族自治縣地處遼寧省南部、遼東半島北部，地勢北高南低，平均海拔 79.6 m。距鞍山市區(qū) 130 km、沈陽市 240 km、丹東市 165 km，總面積 4 507 km2?？h內轄 15個鎮(zhèn)、7 個鄉(xiāng)、2 個辦事處，總人口 52 萬。

岫巖境內河流總長 882 km，流域面積 4 466 km2，有500 多條溪流，匯集成偏嶺河、哈達河、湯池河、雅河等 13條支流，13 條支流河又匯成大洋河和哨子河，兩大干流在哨子河鄉(xiāng)交匯后，組成大洋河水系出境流入黃海。

岫巖屬于北溫帶濕潤地區(qū)季風氣候，多年平均氣溫7.4 ℃，多年平均降雨量 868.2 mm。岫巖縣水資源豐富，多年 平 均 地 表 水 資 源 量 18.86 億 m3， 折 合 徑 流 深 為 415.3 mm，是鞍山市平均水平的 1.55 倍。

2 地表水環(huán)境監(jiān)測

根據地表水環(huán)境現(xiàn)狀況及社會經濟發(fā)展對水質、水量的需求，岫巖縣共劃分為 35 個水功能區(qū)段，主要分為源頭水保護區(qū)、飲用水源區(qū)、漁業(yè)用水區(qū)和工業(yè)用水區(qū) 4 種類型。從 2012 年開始全面監(jiān)測 22 個水質控制斷面，占總數量的 62.9%，監(jiān)測項目為水溫、pH 值、溶解氧、高錳酸鹽指數、化學需氧量、五日生化需氧量、氨氮、揮發(fā)酚、氰化物、汞、砷、銅、鋅、鉛、鎘、六價鉻、氟化物和糞大腸等參數。由于地屬山區(qū)性河流，大多數水體質量較好。

3 內梅羅污染指數

3.1 評價方法

1）公式原理。內梅羅（N.L.Nemerow）指數法是目前國內外進行綜合指數評價的常用方法之一，該方法先計算各因子的分指數，然后求出分指數的平均值，再取最大分指數和平均值進行計算，其基本計算公式為：

式中：PIj為第 j種水功能的內梅羅水污染指數；ρj為第 i種污染 物的實測濃度，mg/L；sij為第 i 種污染物第 j 種水功能的水質標準，mg/L；avej為第 j種水功能各因子分指數的平均值。

2）河流分類。根據岫巖縣河流水質現(xiàn)狀，將水功能區(qū)劃成果與地表水環(huán)境質量標準相結合，按照水的功能分為4 種類型進行評價：源頭水保護區(qū)，采用地表水環(huán)境質量Ⅰ級標準限值進行評價；與人類接觸使用的飲用水源區(qū)，采用地表水環(huán)境質量Ⅱ級標準限值進行評價；與人類間接接觸使用的漁業(yè)用水區(qū)，采用地表水環(huán)境質量Ⅲ級標準限值進行評價；與人類不接觸使用的工業(yè)用水區(qū)，采用地表水環(huán)境質量Ⅳ級標準限值進行評價。

3）綜合水污染指數。先分別求出各種功能水的分指數，再按照加權疊加的方法求出總綜合污染指數?？傆嬎愎剑?/p>

PI=W1PI1+W2PI2+W3PI3+W4PI4（2）

式中：W1，W2，W3，W4為水體 4 種用途的權重。

根據水資源水質現(xiàn)狀，將第一類、第二類和第三類用途的權重各定義為 0.3，第四類定位 0.1，ΣWi=1.0。

當 PI＜1.0 時，水 質處于清潔 水平；當 1.0 ＜PI＜2.0 時 ，水質處于輕污染水平；當 PI＞2.0 時，水質處于污染水平。計算結果見表1。

表1 地表河流污染指數計算成果表

3.2 公式修正

文中公式的修正主要考慮重金屬污染因子的影響。內梅羅指數是一種兼顧極值或突出最大值的計權型多因子質量評價指數，但沒有考慮毒性重金屬對環(huán)境造成的嚴重危害。從環(huán)境污染角度說，河流中毒害性較強，不易降解的重金屬主要是指汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷。它們可通過食物鏈傳遞并富集起來，條件適宜時還能轉化為毒性更強的有機化合物，嚴重威脅動植物生長和人類社會的生產、生活，這一點通過國家《地表水環(huán)境質量標準》Ⅲ類標準限值的大小也可以體現(xiàn)出來，限值越低，其危害性越大。因此，此次評價加大了上述五種重金屬所占的比重分值，分 2種情況進行說明：1）在上述 5 種重金屬均沒有超標，即分指數小于等于 1 的情況下，其計算方法與原公式相同。2）當分指數大于 1時，增加重金屬因子的比重值來突顯重金屬的危害性，即用 5種重金屬分指數累加值的平方與其他因子的分指數進行累加，再除以總評價因子的數量 n。計算公式如下：

式中：bi為第 j種水功能中重金屬的監(jiān)測值，mg/L。

4 評價結果及分析

4.1 評價結果

根據 2012 全年水質監(jiān)測資料，計算各個水質斷面的年度均值，利用內梅羅污染指數法進行分析和評價。計算結果見表 1和表 2。

表2 地表河流計算成果匯總表

4.2 結果分析

上述計算結果表明：源頭水保護區(qū)、漁業(yè)用水區(qū)和工業(yè)用水區(qū)的 PI值小于 1.0，水質處于清潔水平；飲用水源區(qū)原公式計算為水質處于輕污染、接近污染的水平，修正后的公式計算位水質處于污染水平?？偩C合污染指數原公式計算結果為 0.97，水質處于清潔、接近輕污染的水平，修正后的公式計算結果 1.08，水質處于輕污染水平。因此，采用修正后的公式計算，總綜合污染指數更能清晰地反映出當地河流水質的實際現(xiàn)狀。

5 結 語

內梅羅污染指數法物理概念清晰、運算過程簡單，在一定程度上既克服了一般評價方法的片面性，又克服了多種因子對水體質量的影響，很適合定量分析河段水體質量變化過程。此外，該法屬于確定性的質量評價方法，評價結果不但能真實反映飲用、漁業(yè)、工業(yè)、農業(yè)等多種水資源用途，還能進行總體綜合污染水平的分析判斷，更能方便目前水功能區(qū)的科學評價和管理。因此，使用修正后的方法評價某一區(qū)域水環(huán)境質量，更能真實反映水體質量現(xiàn)狀，該方法是可行和可靠的。

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2013－09－15