第３０卷第２期 Ｖｏ１．３Ｏ Ｎｏ．２ 水资源保护 ２０１４年３月 Ｍａｒ．２０１４ ＷＡＴＥＲ ＲＥＳ０ＵＲＣＥＳ ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４—６９３３．２０１４．０２．００８ 内梅罗水污染指数法在太湖水质评价中的适用性分析 徐 彬 ，林灿尧２，毛新伟 （１．太湖流域水文水资源监测中心，江苏无锡２１４０２４；２．水利部水文局，北京１０００５３） 摘要：为了有效地服务于水资源保护和管理，运用内梅罗水污染指数法对太湖历年水质进行评价。 结果：该方法的评价结果与太湖的宏观治理进程较为吻合，相比单因子评价法能够更加简明直观地 反映综合水质状况，且与湖库营养状态评价结果之间具有显著的线性相关性。通过对比分析，认为 内梅罗水污染指数法在太湖水质评价中具有较好的适用性。 关键词：内梅罗水污染指数；水质评价；适用性；太湖 中图分类号：Ｘ８２４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００４—６９３３（２０１４）０２—００３８—０３ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｎｅｍｅｒｏｗ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｔａｉｈｕ Ｌａｋｅ ＸＵ Ｂｉｎ ，ＬＩＮＴ Ｃａｎｙａｏ。ＭＡＯ Ｘｉｎｗｅｉ ，（１．Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆＨｙｄｒｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｏｆＴａｉｈｕ Ｂａｓｉｎ，Ｗｕｘｉ ２１４０２４，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ ｔｈｅ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｂｅ ｎｇ １ ０００５３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒ ｍｏｒｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．ｔｈｅ Ｎｅｍｅｒｏｗ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｔａｉｈｕ Ｌａｋｅ ｏｖｅｒｍａｎｙ ｙｅａｒｓ．Ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ａｇｒｅｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍａｃｒｏ ｇｏｖｅｒｎａｎｃｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ Ｔａｉｈｕ Ｌａｋｅ．Ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｂｅ ｍｏｒｅ ｃｏｎｃｉｓｅ ａｎｄ ｉｎｔｕｉｔｉｖｅ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｖｅ ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｌｉｎｅａｒ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｅｕｔｒｏｐｈｉｃａｔｉｏｎ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｋｅｓ ａｎｄ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ．Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ Ｎｅｍｅｒｏｗ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ ｈａｓ ｗｉｄｅ ａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙ ｔｏ ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｔａｉｈｕ Ｌａｋｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｎｅｍｅｒｏｗ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ；ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ；ａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙ；Ｔｉａｈｕ Ｌａｋｅ 水质评价的方法很多，总体分为单因子评价法 和综合评价法两大类。单因子评价法将各参数浓度 代表值与评价标准逐项对比，以单项评价最差项目 康风险评价法、模糊评价法、灰色评价法、物元分析 法、人工神经网络评价法等。指数评价法因数学过 程简洁、结果易于使用而被广泛应用，内梅罗水污染 指数法便是其中一种＿２ Ｊ。由于该方法是ＧＢ／Ｔ 的类别作为水质类别，同时说明超标项目和超标倍 数，是ＧＢ３８３８－－２００２《地表水环境质量标准》中所 采用的评价方法 Ｊ，目前使用最多；综合评价法的 主要特点是用各种污染物的相对污染指数进行数学 上的归纳和统计，得出一个较简单的代表水体污染 １４８４８－－１９９３４地下水质量标准》中的推荐方法 Ｊ，故 在地下水评价中应用较多，而在地表水评价中则较少 涉及。笔者尝试将其应用于太湖水质评价中，以期能 够更加简明合理地反映水质综合污染程度，为水资源 程度的数值。通过综合评价法能了解多个水质参数 与相应标准之间的综合相对关系，但有时也会掩盖 高浓度的影响…。 综合评价法有几十种之多，包括指数评价法、健 保护提供一种更有助于提高工作效率的技术方法。 １ 内梅罗水污染指数简介 内梅罗指数由美国叙拉古大学内梅罗（Ｎ Ｌ 作者简介：徐彬（１９７９一），男，工程师，主要从事水资源监测及调查评价工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｉｎａｘｕｂｉｎ＠ｖｉｐ．ｓｉｎａ．ＣＯＩＩＩ ・３８・ Ｎｅｍｅｒｏｗ）教授于１９７４年在其所著的《河流污染科 学分析》一书中提出 。内梅罗指数是一种兼顾极 值或称突出最大值的计权型多因子环境质量指数。 其计算公式为 萼 其中 ７＝ ∑ ，，， ： 乙 式中：，Ｐ为内梅罗指数； 为所有评价因子中污染 指数最大值； 为所有评价因子的污染指数平均值； ， 为第ｉ项评价因子的污染指数；Ｃ 为第ｉ项评价因 子的实测值；Ｃ 为第ｉ项评价因子的水质标准值。 一般来说，如果， ≤Ｉ，说明环境质量较好，水体 较清洁；如果ｌｅ＞１，则说明环境质量较差，水体受到 了污染。 根据对其计算公式的理解，内梅罗指数特别突 出了污染最严重的评价因子，同时也一定程度的兼 顾了其他水质较好的参评因子对总体结果的贡献， 尤其避免了在计算过程中各因子权重人为赋值的主 观影响。 ２太湖水质评价应用 ２．１ 内梅罗指数法评价 ２００５ ０１２年评价因子为ＧＢ ３８３８－－２００２《地 表水环境质量标准》中除水温和粪大肠菌群之外的 ２２项基本指标项目，另有透明度和Ｃｈ１．ａ作为营养 状态评价指标；２０世纪９０年代至２００５年受到当时 监测条件所限，评价数据仅包括ＤＯ、ｐＨ、ＴＰ、ＴＮ、 ＮＨ３－Ｎ、ＣＯＤＭ 、ＢＯＤ５、ＦＮ等８项指标，另有２ｏ００— ２００５年的透明度和１９９８－－２００５年的Ｃｈ１．ａ作为营 养状态评价指标；而１９８１年仅有ＣＯＤ 、ＮＨ３一Ｎ、 ＴＰ、ＴＮ以及Ｃｈｌ—ａ等５项数据。由于太湖主要是受 Ｎ、Ｐ营养盐及耗氧有机物污染，ＴＮ和ＴＰ为主要超 标指标，因此在已包含ＴＮ和ＴＰ两项指标的前提 下，不同年份参评指标的变化对评价结果之间可比 性的影响较小。太湖作为流域内重要的饮用水源 地，使用内梅罗指数计算时，各项评价因子的标准值 采用相应的Ⅲ类标准限值。评价结果见表１。 根据评价结果，１９８１年太湖的内梅罗指数值为 ０．８２，表明参评指标的达标情况较好，太湖水质较为 洁净；２０世纪９Ｏ年代以后指数值均大于ｌ，表明存 在长期超标指标，水质一直处于相对污染状态； ２００６年指数出现最大值，太湖水质为历史最差时 期；２ｏ０７—２０１２年指数值大体呈下降趋势，表明水 质在逐步好转。可以看出整个过程中２００６－－２００７ 年为太湖水质的历史转折点，该变化趋势与太湖自 表１不同年份太湖水质的内梅罗指数法评价结果 年份 内梅罗指数 年份 内梅罗指数 １９８１ ０．８２ ２００５ １．８２ １９９１—１９９６ １．４４ ２０ｏ６ ２．０７ １９９８ １．６０ ２ｏｏ７ １．７２ １９９９ １．３Ｏ ２００８ １．７７ ２０ｏＯ １．５４ ２０ｏ９ １．６２ ２０ｏｌ Ｉ．３６ ２０１０ Ｉ．７８ ２ｏｏ２ １．５５ ２０１ｌ １．４７ ２００３ １．８４ ２０１２ １．４２ ２ＯＯ４ １．８７ ２００７年供水危机后大量综合整治措施不断落实并 逐渐收效的宏观过程相吻合，说明内梅罗指数法能 够对水体质量综合状况进行准确的宏观定位，评价 结果合理。 ２．２与单因子评价法的对比 单因子评价法是ＧＢ ３８３８－－２００２《地表水环境 质量标准》中所规定的评价方法，属于国家标准方 法，是目前使用最广泛的水质评价方法。太湖水质 单因子评价结果见表２。 表２不同年份太湖水质单因子评价结果 单因子评价结果由水质类别、超标项目及超标 倍数（本文仅列出最大超标倍数）３部分组成。单从 水质类别结果来看，１９８１年太湖水质较好，为Ⅲ类， 但２０世纪９０年代至今则始终在Ｖ类和劣Ｖ类之间 来回波动，无法看出明显的变化趋势和细节差异。 如果连同超标项目及超标倍数一并分析，则可以较 为详细的了解不同年份的水质细节，但是却很难将 各年度水质综合污染状况绘制成变化趋势图等进行 直观对比。在实际应用中，如果评价对象数量较多 且超标指标差异较大，使用该方法很难快速获取较 为精细的水质总体变化趋势；而对于宏观管理来说， 由３部分组成的复合型评价结果不够简明，相较于 ・３９・ 内梅罗指数法的单一数值型结果，不能很方便地用 于数理统计和图表绘制，其利用价值难以有效发挥。 ２．３与营养状态指数评价法的对比 太湖水质污染主要是由富营养化引起的。根据 ＳＬ３９５－－２００７（地表水资源质量评价技术规程》中的 湖库营养状态评价方法 ｊ，使用现有数据评价所得 太湖营养状态指数结果见表３。 表３不同年份太湖营养状态评价结果 年份 营养状态指数 年份 营养状态指数 １９８１ ５１．５ ２ｏ０５ ６４．０ １９９ｌ一１９９６ ５６．４ ２ＯＯ６ ６６．Ｏ １９９８ ５６．６ ２０ｏ７ ６２．４ ｌ９９９ ５５．４ ２ＯＯ８ ６３．２ ２ｏ０Ｏ ６１．１ ２ｏ０９ ６０．９ ２ｏｏ１ ５８．２ ２０１０ ６１．５ ２ｏ０２ ５８．７ ２０１ｌ ６ｏ．８ ２０ｏ３ ６０．９ ２０１２ ６１．０ ２ＯＯ４ ６３．１ 将太湖的内梅罗指数和营养状态指数评价结果 进行相关分析，其相关系数达到０．８９，具有很强的 线性相关性（图１）。 耀 牡 图１ 内梅罗指数与营养状态指数的相关性 由于太湖是典型的富营养化湖泊，其水质超标 最为严重的ＴＮ、ＴＰ同时也是营养状态评价指标，因 此内梅罗指数与营养状态指数的评价结果之间理应 存在一定的相关性，而分析结果则很好地印证了这 一点。与成熟的国标方法结果比对表明，内梅罗指 数的评价结果在不同污染程度的区间范围内分布合 理，评价方法较为可靠。 ３方法评价 受到自身算法的限制，内梅罗指数的评价结果 存在一个公认的特点，即评价结果特别突出了超标 最严重的指标影响，尤其是在评价指标较多并且仅 有个别指标超标的情况下，占多数的低浓度指标对 评价结果影响有限 』，属于相对严格的水质评价方 法。对于很多研究性工作来说，该特点不利于对水 体质量做出全面均衡的评价，对此很多学者提出了 内梅罗指数的各种修正方案。 但对于水资源保护管理部门来说，其工作重点 恰恰正是超标项目，且超标越严重的越需关注。在 ・４０． 管理工作中，使用内梅罗指数能够更加快捷地将各 指标监测数据中超标最严重的通过数值型评价结果 反映出来，帮助工作人员对繁杂的原始数据进行批 量处理，快速区分和筛选出不同污染程度的水体。 另外，内梅罗指数结果为一个简单的分值，无论 是否为专业人士，都能较为轻易地通过其对水质污 染程度做出大致判断。如果将其用于水质信息的通 报发布，可便于不同层次读者对水质状况的了解和 判读。 ４ 结论 内梅罗水污染指数法在太湖水质评价中具有较 好的适用性。该方法计算过程便捷，结果简明易用， 方法合理可靠，相较于国家标准中的单因子评价法 能够更加简捷地反映综合水质状况且便于统计分析 利用，有助于管理人员跨过繁杂的原始数据快速掌 握不同水体的污染程度，是水资源保护和管理工作 中的一项有力工具。目前该评价方法已初步应用于 太湖健康状况评价中。 参考文献： ［１］ＧＢ ３８３８－－２００２地表水环境质量标准［Ｓ］． ［２］彭文启，张祥伟．现代水环境质量评价理论与方法［Ｍ］． 北京：化学工业出版社，２００５． ［３］ＧＢ／Ｔ １４８４８－－１９９３地下水质量标准［Ｓ］． ［４］关伯仁．评内梅罗的污染指数［Ｊ］．环境科学，１９７９（４）： ６７－７１．（ＧＵＡＮ Ｂｏｒｅｎ．Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆ Ｎｅｍｅｒｏｗ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ［Ｊ］．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９７９（４）：６７－７１．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）） ［５］ＳＬ ３９５－－２００７地表水资源质量评价技术规程［ｓ］． ［６］李亚松，张兆吉，费宇红，等．内梅罗指数评价法的修正 及其应用［Ｊ］．水资源保护，２００９，２５（６）：４８—５０．（ＬＩ Ｙａｓｏｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｚｈａ￣ｉ，ＦＥＩ Ｙｕｈｏｎｇ，ｅｔ ａ１．Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｎｅｍｅｒｏｗ ｉｎｄｅｘ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ『Ｊ］．Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，２００９，２５（６）：４８—５０．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）） ［７］寇文杰，林健，陈忠荣，等．内梅罗指数法在水质评价中 存在问题及修正［Ｊ］．南水北调与水利科技，２０１２，１０ （４）：３９－４１．（ＫＯＵ Ｗｅｎｊｉｅ，ＬＩＮ Ｊｉａｎ，ＣＨＥＮ Ｚｈｏｎｇｒｏｎｇ，ｅｔ ａ１．Ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｎｄ ｍｏｄｉｉｆｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｕｓｉｎｇ Ｎｅｍｅｒｏｗ ｉｎｄｅｘ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｗａｔｅｒ ｑｕｑｌｉｔｙ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｌＪ １．Ｓｏｕｔｈ—ｔｏ． Ｎｏａｈ Ｗａｔｅｒ Ｄｉｖｅｒｓｉｏｎ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． ２０１２，１０（４）：３９－４１．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）） （收稿日期：２０１３—１０—１５编辑：徐娟）
