內梅羅指數法與模糊數學法在水質污染分級中的應用比較

邊曉庚

(江西省地質環境監測總站，江西 南昌　330012)

內梅羅指數法與模糊數學法在水質污染分級中的應用比較

邊曉庚

(江西省地質環境監測總站，江西 南昌330012)

【摘要】本文用內梅羅指數法及模糊數學法分別對樂平市地下(地表)水水質進行評價及比較，結果認為：當參與評價的項目較多時，模糊數學法比內梅羅指數法更為優越。

【關鍵詞】模糊數學法；內梅羅指數法；水質評價

目前水質評價方法通常有：內梅羅指數法[1]及模糊數學法[1]。內梅羅指數法反映了多項污染的污染規律。兼顧了污染影響最大值因素，其水質參數對地下水水質評價具有一定的適用價值，但由于突出最大值不考慮次大值，故指數偏高；此外，其計算方法與水質項目數有密切關系，如計算水質項目多，則指數一般較低，故該指數具有較大的相對性。而模糊數學法則無此弊端，能較客觀的評價水質污染狀況。樂平市地下(地表)水水質分析數據見表1，用內梅羅指數法評價結果見表2。

表1　樂平市地下(地表)水水質分析數據(2014年11月取樣分析數據，單位：mg/L)

表2　樂平市地下(地表)水污染內梅羅指數法計算結果

現在著重介紹用模糊數學法的評價結果。

1評價因子的選擇

2水質分級標準

參照《地下水質量標準(GB/T14848-93)》，將水污染程度分為五級：Ⅰ、未污染；Ⅱ、微污染；Ⅲ、輕度污染；Ⅳ、重污染；Ⅴ、嚴重污染。其分級標準見表3。

3隸屬函數及單項指標的評價

采用模糊概念，用隸屬度來刻劃該界線，而隸屬度又可用隸屬函數來表達。為計算方便，隸屬函數為線性的。由評價參數可進行單項指標的評價，據模糊數學，取α為評價參數的集合，去β為水質分級的集合，則有：

β=(Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級、Ⅴ級)

根據隸屬函數求出α的各個指標對于5個級別水的隸屬度。例如Cu，由1號點分析所得的實測值α，可得出5個級別的隸屬度y，一組有5個數。將各項的5個數依次排列組成一個模糊矩陣R。

表3　水質分級標準表(單位：mg/L)

4計算權數

按下式，計算評價參數在綜合評價中的權數：

式中，Ci—為i種污染物在水中的濃度；Si—為i種污染物對于Ⅲ級水的濃度標準值。

這樣，水質評價參數又組成一個模糊矩陣U，仍以1號點為例；

U=(0.00，0.01，0，0.10，0.05，0.02，0，0.12，0.20，0.08，0.42)

U的5個分量及5個評價參數在綜合評價中的權數，它說明在綜合評價中對Cu比重占0%、Pb占1%，其余類推。

5模糊矩陣的復合運算

在進行單項評價的配以權重后，得到兩個模糊矩陣R和μ。R和μ復合運算后，得出評價結果見表4。

表4　模糊數學法污染評價結果

內梅羅指數法計算結果：除樂安河下游河水為重污染外，其余均為未污染。用模糊數學法的計算結果是：巖溶水為未污染；孔隙水表現出不同程度的污染，并呈現出離城區越遠污染程度減弱的趨勢；樂安河水江維一帶為嚴重污染，接度一帶為未污染。而樂平地下(地表)水實際情況是：城區下游樂安河水由于城區廠礦的大量排污，已受到污染；孔隙水和地表水水力聯系較為密切，城區附近的孔隙水比較容易受到污染；城區的巖溶水為埋藏型，和地表水水力聯系較差，不易受到污染[2]。因此，模糊數學法計算結果與實際情況比較切合；而用內梅羅指數法計算的污染指數偏低，反映實際情況失真。故認為模糊數學法比內梅羅指數法更為優越。

參考文獻：

[1]石振華，李傳堯.城市地下水工程與管理手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，1993.

[2]楊成田.專門水文地質學學[M].北京：高等教育出版社，1981.

Comparison of N.L Nemerou Index Method and Fuzzy Mathematics Method in Evaluation of Water Quality

BIAN Xiaogeng

(Jiangxi Station of Geo-environment Monitoring，Nanchang 330012)

Abstract：This paper evaluates Leping underground (surface) water quality by the Mei Luo index method and fuzzy mathematics method respectively，and compares the calculation，and gets the result：the fuzzy mathematics method is superior than the index method when participate in evaluation of the project is large.

Keywords：fuzzy math method；N.L Nemerou index method；water quality evaluation

作者簡介：邊曉庚，碩士，高級工程師，研究領域為水文地質、工程地質、環境地質

中圖分類號：X21

文獻標識碼：A

文章編號：1673-288X(2016)03-0129-02

引用文獻格式：邊曉庚.內梅羅指數法與模糊數學法在水質污染分級中的應用比較[J].環境與可持續發展，2016，41(3)：129-130.