用内梅罗指数法评价武陟县境内沁河水质

□孟春芳(河南省新乡水文水资源勘测局)

0 引言

武陟县属焦作市，位于河南省西北部，北依太行，南临黄河，与省会郑州隔河相望。县域面积805km2，总人口74万。地处豫北怀川平原，属暖温带大陆性季风气候，年平均气温14.40℃，年降水量575.10mm，无霜期211d。武陟县过（入）境河流有15条，主要排水河道有6条，分属黄河、海河两大水系。沁河为贯穿武陟县境内的主要过境河流，发源于山西省平遥县黑城村，自北向南流入河南，在武陟县注入黄河，是黄河的一级支流。沁河由武陟县小董乡的沁阳村流入武陟县境内，流经小董、西陶、大虹桥、三阳、阳城、城关、木城镇、二铺营、北郭9个乡(镇)，到北郭乡的方陵村注入黄河，过境长34.90km，河床宽330～1200m。沁河在1948年前后，还是常流河，20世纪60年代以后，由于上游建闸挖渠引水灌溉农田，到武陟县境内经常断流，成为“季节河”。最大洪水发生在1982年，为4280m3/s。

文章采用内梅罗指数法对武陟县主要过境河流沁河水质量进行评价，空间上比较沁河水的污染程度，掌握沁河水体污染现状，为相关部门制定科学合理的规划，采取行之有效的措施提供合理依据。

1 评价指标与评价标准的选取

选取武陟县境内沁河的3个主要监测断面：武陟王顺、武陟小董、武陟，这3个监测断面数据可以较好地反映县域内沁河水质。武陟王顺监测断面位于沁河入武陟县境的入境断面，可以看出沁河进入武陟时的水质状况；武陟小董位于中部偏上游，可以看出沁河流经武陟时水质状况；武陟监测断面位于沁河流经武陟工业园区后，与黄河汇合处，可以看出沁河入黄河时的水质状况。利用3个断面2014年全年12个月的监测数据为基础，选取高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、总磷、铜、锌、氟化物、六价铬、铅、氰化物、挥发酚等11个水质评价因子评价水体被污染的程度。根据《地表水环境质量标准》[]，将评价结果分为 I、II、III、IV、V类5个等级。I类主要反映地下水化学组分的天然低背景含量。适用于各种用途。II类主要反映地下水化学组分的天然背景含量。适用于各种用途。III类以人体健康基准值为依据。主要适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水。IV类以农业和工业用水要求为依据。除适用于农业和部分工业用水外，适当处理后可作生活饮用水。V类不宜饮用，其他用水可根据使用目的选用。

2 内梅罗指数法

内梅罗指数法根据水质指标的实测浓度和标准值，计算出内梅罗污染指数，再与相应的等级标准指数相比较，即可得到评价等级[1]。该法基于算术平均值法，尤其考虑污染程度最为严重的因子，其数学过程简单明了。但此法过分突显最大因子，对其他因子的权重考虑有失平衡，不过目前仍是一种推广较好的水质评价方法。其公式为：

式中，F为算术均值型指数；Fmax为单项组分值Fi的最大值；Ci为评价指标i在取样点的实测值，mg/L；COi为评价指标i的标准值（选取《地表水环境质量标准》中Ⅲ类水质标准），mg/L；n为评价指标的数目。

3 污染等级的划分

从《地表水环境质量标准》[1]中选择与评价水质相同的污染因子，以III类水质标准进行计算，采用与计算内梅罗污染指数相同的运算方法，计算各类水标准对应的内梅罗标准污染指数，结果见表1，再将内梅罗污染指数与内梅罗标准污染指数相比较，确定污染等级。

表1 内梅罗标准污染指数表

4 水质状况评价

应用内梅罗指数法对武陟王顺、武陟小董、武陟3个监测断面的水质监测数据进行运算，得到了内梅罗污染指数，结果见表2。

表2 监测断面内梅罗污染指数表

将计算的内梅罗污染指数（见表2）与内梅罗标准污染指数（见表1）进行比较分级，以III类水质标准评价，结果（见图1）如下：

图1 Ⅲ类水质标准评价图

武陟王顺监测断面水质不达标月份为：1月份内梅罗污染指数是1.74，属于V类水，不达标；2月份内梅罗污染指数是1.67，属于IV类水，不达标；3月份内梅罗污染指数是1.23，属于IV类水，不达标；6月份内梅罗污染指数是1.37，属于IV类水，不达标；8月份内梅罗污染指数是1.23，属于IV类水，不达标。

武陟小董监测断面水质不达标月份为：1月份内梅罗污染指数1.50，属于IV类水；2月份内梅罗污染指数2.65，属于V类水；3月份内梅罗污染指数1.87，属于V类水；6月份内梅罗污染指数1.06，属于IV类水；10月份内梅罗污染指数1.12，属于IV类水；12月份内梅罗污染指数1.06，属于IV类水。

武陟监测断面水质不达标月份为：1月份内梅罗污染指数3.54，2月份内梅罗污染指数3.39，3月份内梅罗污染指数1.90，均属于V类水；8月份内梅罗污染指数1.20，11月份内梅罗污染指数1.05，12月份内梅罗污染指数1.25，均属于IV类水。

武陟王顺监测断面水质达标月份为：4月份内梅罗污染指数是0.80，属于II类水，达标；5月份内梅罗污染指数是0.94，属于III类水，达标；7月份内梅罗污染指数是0.90，属于III类水，达标；9月份内梅罗污染指数是0.83，属于II类水，达标；10月份内梅罗污染指数是0.62，属于I类水，达标；11月份内梅罗污染指数是0.87，属于III类水，达标；12月份内梅罗污染指数是0.92，属于III类水，达标。全年达标率为58.30%。

武陟小董监测断面水质达标月份为：4月份内梅罗污染指数0.84，属于II类水；5月份内梅罗污染指数0.91，属于III类水；7月份内梅罗污染指数0.87，属于III类水；8月份内梅罗污染指数0.91，属于III类水；9月份内梅罗污染指数0.85，属于III类水；11月份内梅罗污染指数0.78，属于II类水。全年达标率为50.0%。

武陟监测断面水质达标月份为：4月份内梅罗污染指数0.61，10月份内梅罗污染指数0.65，均属于I类水；5月份内梅罗污染指数0.79，7月份内梅罗污染指数0.82，均属于II类水；6月份内梅罗污染指数0.96，9月份内梅罗污染指数0.90，均属于III类水。全年达标率为50%。

从全年来看，武陟境内沁河水质全年基本上有一半时间处于不达标状态，其中1、2、3月份最差，是全年水质污染最为严重的时间段。究其原因主要为：沁河是季节性河流，冬季地表径流量小，水流速过缓，部分河段甚至断流、结冰、无水，导致河水中污染物的浓度较高，内梅罗指数随之增加；然而随着汛期的到来，降雨量增加，河流径流量随之增大，对水中的污染物起到了很好的稀释作用，污染物质浓度降低，内梅罗指数下降，河流水质明显好转。

另外，采用spss软件对武陟王顺监测断面内梅罗污染指数和武陟县监测断面内梅罗污染指数进行相关性分析，相关系数为0.88，在0.01水平（双侧）上显著相关。可见沁河在武陟县境内，就选取的11个污染因子来说，并没有受到重大突发污染。这与武陟县政府下力气治理沿沁河流域生态环境，关闭和取缔小型造纸厂，环保部门加大执法宣传力度等措施不无关系。

5 结论

2014年全年武陟县境内沁河水质基本上有一半时间处于不达标状态，主要集中在1、2、3月份，由沁河部分河段断流、结冰所致。随着汛期的到来，污染物浓度随着地表径流的增加而降低，內梅罗指数下降，沁河水质得到明显改善。武陟王顺监测断面全年达标率为58.30%，武陟小董监测断面和武陟监测断面全年达标率皆为50.00%。综上所述，沁河在武陟县境内水质状况还存在一定的问题，仍要继续采取有效的措施治理污染物质，改善沁河水质，防止污染黄河水。