用內梅羅指數法評價武陟縣境內沁河水質

□孟春芳(河南省新鄉水文水資源勘測局)

0 引言

武陟縣屬焦作市，位于河南省西北部，北依太行，南臨黃河，與省會鄭州隔河相望。縣域面積805km2，總人口74萬。地處豫北懷川平原，屬暖溫帶大陸性季風氣候，年平均氣溫14.40℃，年降水量575.10mm，無霜期211d。武陟縣過（入）境河流有15條，主要排水河道有6條，分屬黃河、海河兩大水系。沁河為貫穿武陟縣境內的主要過境河流，發源于山西省平遙縣黑城村，自北向南流入河南，在武陟縣注入黃河，是黃河的一級支流。沁河由武陟縣小董鄉的沁陽村流入武陟縣境內，流經小董、西陶、大虹橋、三陽、陽城、城關、木城鎮、二鋪營、北郭9個鄉(鎮)，到北郭鄉的方陵村注入黃河，過境長34.90km，河床寬330～1200m。沁河在1948年前后，還是常流河，20世紀60年代以后，由于上游建閘挖渠引水灌溉農田，到武陟縣境內經常斷流，成為“季節河”。最大洪水發生在1982年，為4280m3/s。

文章采用內梅羅指數法對武陟縣主要過境河流沁河水質量進行評價，空間上比較沁河水的污染程度，掌握沁河水體污染現狀，為相關部門制定科學合理的規劃，采取行之有效的措施提供合理依據。

1 評價指標與評價標準的選取

選取武陟縣境內沁河的3個主要監測斷面：武陟王順、武陟小董、武陟，這3個監測斷面數據可以較好地反映縣域內沁河水質。武陟王順監測斷面位于沁河入武陟縣境的入境斷面，可以看出沁河進入武陟時的水質狀況；武陟小董位于中部偏上游，可以看出沁河流經武陟時水質狀況；武陟監測斷面位于沁河流經武陟工業園區后，與黃河匯合處，可以看出沁河入黃河時的水質狀況。利用3個斷面2014年全年12個月的監測數據為基礎，選取高錳酸鹽指數、化學需氧量、氨氮、總磷、銅、鋅、氟化物、六價鉻、鉛、氰化物、揮發酚等11個水質評價因子評價水體被污染的程度。根據《地表水環境質量標準》[]，將評價結果分為 I、II、III、IV、V類5個等級。I類主要反映地下水化學組分的天然低背景含量。適用于各種用途。II類主要反映地下水化學組分的天然背景含量。適用于各種用途。III類以人體健康基準值為依據。主要適用于集中式生活飲用水水源及工、農業用水。IV類以農業和工業用水要求為依據。除適用于農業和部分工業用水外，適當處理后可作生活飲用水。V類不宜飲用，其他用水可根據使用目的選用。

2 內梅羅指數法

內梅羅指數法根據水質指標的實測濃度和標準值，計算出內梅羅污染指數，再與相應的等級標準指數相比較，即可得到評價等級[1]。該法基于算術平均值法，尤其考慮污染程度最為嚴重的因子，其數學過程簡單明了。但此法過分突顯最大因子，對其他因子的權重考慮有失平衡，不過目前仍是一種推廣較好的水質評價方法。其公式為：

式中，F為算術均值型指數；Fmax為單項組分值Fi的最大值；Ci為評價指標i在取樣點的實測值，mg/L；COi為評價指標i的標準值（選取《地表水環境質量標準》中Ⅲ類水質標準），mg/L；n為評價指標的數目。

3 污染等級的劃分

從《地表水環境質量標準》[1]中選擇與評價水質相同的污染因子，以III類水質標準進行計算，采用與計算內梅羅污染指數相同的運算方法，計算各類水標準對應的內梅羅標準污染指數，結果見表1，再將內梅羅污染指數與內梅羅標準污染指數相比較，確定污染等級。

表1 內梅羅標準污染指數表

4 水質狀況評價

應用內梅羅指數法對武陟王順、武陟小董、武陟3個監測斷面的水質監測數據進行運算，得到了內梅羅污染指數，結果見表2。

表2 監測斷面內梅羅污染指數表

將計算的內梅羅污染指數（見表2）與內梅羅標準污染指數（見表1）進行比較分級，以III類水質標準評價，結果（見圖1）如下：

圖1 Ⅲ類水質標準評價圖

武陟王順監測斷面水質不達標月份為：1月份內梅羅污染指數是1.74，屬于V類水，不達標；2月份內梅羅污染指數是1.67，屬于IV類水，不達標；3月份內梅羅污染指數是1.23，屬于IV類水，不達標；6月份內梅羅污染指數是1.37，屬于IV類水，不達標；8月份內梅羅污染指數是1.23，屬于IV類水，不達標。

武陟小董監測斷面水質不達標月份為：1月份內梅羅污染指數1.50，屬于IV類水；2月份內梅羅污染指數2.65，屬于V類水；3月份內梅羅污染指數1.87，屬于V類水；6月份內梅羅污染指數1.06，屬于IV類水；10月份內梅羅污染指數1.12，屬于IV類水；12月份內梅羅污染指數1.06，屬于IV類水。

武陟監測斷面水質不達標月份為：1月份內梅羅污染指數3.54，2月份內梅羅污染指數3.39，3月份內梅羅污染指數1.90，均屬于V類水；8月份內梅羅污染指數1.20，11月份內梅羅污染指數1.05，12月份內梅羅污染指數1.25，均屬于IV類水。

武陟王順監測斷面水質達標月份為：4月份內梅羅污染指數是0.80，屬于II類水，達標；5月份內梅羅污染指數是0.94，屬于III類水，達標；7月份內梅羅污染指數是0.90，屬于III類水，達標；9月份內梅羅污染指數是0.83，屬于II類水，達標；10月份內梅羅污染指數是0.62，屬于I類水，達標；11月份內梅羅污染指數是0.87，屬于III類水，達標；12月份內梅羅污染指數是0.92，屬于III類水，達標。全年達標率為58.30%。

武陟小董監測斷面水質達標月份為：4月份內梅羅污染指數0.84，屬于II類水；5月份內梅羅污染指數0.91，屬于III類水；7月份內梅羅污染指數0.87，屬于III類水；8月份內梅羅污染指數0.91，屬于III類水；9月份內梅羅污染指數0.85，屬于III類水；11月份內梅羅污染指數0.78，屬于II類水。全年達標率為50.0%。

武陟監測斷面水質達標月份為：4月份內梅羅污染指數0.61，10月份內梅羅污染指數0.65，均屬于I類水；5月份內梅羅污染指數0.79，7月份內梅羅污染指數0.82，均屬于II類水；6月份內梅羅污染指數0.96，9月份內梅羅污染指數0.90，均屬于III類水。全年達標率為50%。

從全年來看，武陟境內沁河水質全年基本上有一半時間處于不達標狀態，其中1、2、3月份最差，是全年水質污染最為嚴重的時間段。究其原因主要為：沁河是季節性河流，冬季地表徑流量小，水流速過緩，部分河段甚至斷流、結冰、無水，導致河水中污染物的濃度較高，內梅羅指數隨之增加；然而隨著汛期的到來，降雨量增加，河流徑流量隨之增大，對水中的污染物起到了很好的稀釋作用，污染物質濃度降低，內梅羅指數下降，河流水質明顯好轉。

另外，采用spss軟件對武陟王順監測斷面內梅羅污染指數和武陟縣監測斷面內梅羅污染指數進行相關性分析，相關系數為0.88，在0.01水平（雙側）上顯著相關。可見沁河在武陟縣境內，就選取的11個污染因子來說，并沒有受到重大突發污染。這與武陟縣政府下力氣治理沿沁河流域生態環境，關閉和取締小型造紙廠，環保部門加大執法宣傳力度等措施不無關系。

5 結論

2014年全年武陟縣境內沁河水質基本上有一半時間處于不達標狀態，主要集中在1、2、3月份，由沁河部分河段斷流、結冰所致。隨著汛期的到來，污染物濃度隨著地表徑流的增加而降低，內梅羅指數下降，沁河水質得到明顯改善。武陟王順監測斷面全年達標率為58.30%，武陟小董監測斷面和武陟監測斷面全年達標率皆為50.00%。綜上所述，沁河在武陟縣境內水質狀況還存在一定的問題，仍要繼續采取有效的措施治理污染物質，改善沁河水質，防止污染黃河水。