内梅罗指数法与模糊数学法在水质污染分级中的应用比较

边晓庚

(江西省地质环境监测总站，江西 南昌　330012)

内梅罗指数法与模糊数学法在水质污染分级中的应用比较

边晓庚

(江西省地质环境监测总站，江西 南昌330012)

【摘要】本文用内梅罗指数法及模糊数学法分别对乐平市地下(地表)水水质进行评价及比较，结果认为：当参与评价的项目较多时，模糊数学法比内梅罗指数法更为优越。

【关键词】模糊数学法；内梅罗指数法；水质评价

目前水质评价方法通常有：内梅罗指数法[1]及模糊数学法[1]。内梅罗指数法反映了多项污染的污染规律。兼顾了污染影响最大值因素，其水质参数对地下水水质评价具有一定的适用价值，但由于突出最大值不考虑次大值，故指数偏高；此外，其计算方法与水质项目数有密切关系，如计算水质项目多，则指数一般较低，故该指数具有较大的相对性。而模糊数学法则无此弊端，能较客观的评价水质污染状况。乐平市地下(地表)水水质分析数据见表1，用内梅罗指数法评价结果见表2。

表1　乐平市地下(地表)水水质分析数据(2014年11月取样分析数据，单位：mg/L)

表2　乐平市地下(地表)水污染内梅罗指数法计算结果

现在着重介绍用模糊数学法的评价结果。

1评价因子的选择

2水质分级标准

参照《地下水质量标准(GB/T14848-93)》，将水污染程度分为五级：Ⅰ、未污染；Ⅱ、微污染；Ⅲ、轻度污染；Ⅳ、重污染；Ⅴ、严重污染。其分级标准见表3。

3隶属函数及单项指标的评价

采用模糊概念，用隶属度来刻划该界线，而隶属度又可用隶属函数来表达。为计算方便，隶属函数为线性的。由评价参数可进行单项指标的评价，据模糊数学，取α为评价参数的集合，去β为水质分级的集合，则有：

β=(Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级)

根据隶属函数求出α的各个指标对于5个级别水的隶属度。例如Cu，由1号点分析所得的实测值α，可得出5个级别的隶属度y，一组有5个数。将各项的5个数依次排列组成一个模糊矩阵R。

表3　水质分级标准表(单位：mg/L)

4计算权数

按下式，计算评价参数在综合评价中的权数：

式中，Ci—为i种污染物在水中的浓度；Si—为i种污染物对于Ⅲ级水的浓度标准值。

这样，水质评价参数又组成一个模糊矩阵U，仍以1号点为例；

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

U的5个分量及5个评价参数在综合评价中的权数，它说明在综合评价中对Cu比重占0%、Pb占1%，其余类推。

5模糊矩阵的复合运算

在进行单项评价的配以权重后，得到两个模糊矩阵R和μ。R和μ复合运算后，得出评价结果见表4。

表4　模糊数学法污染评价结果

内梅罗指数法计算结果：除乐安河下游河水为重污染外，其余均为未污染。用模糊数学法的计算结果是：岩溶水为未污染；孔隙水表现出不同程度的污染，并呈现出离城区越远污染程度减弱的趋势；乐安河水江维一带为严重污染，接度一带为未污染。而乐平地下(地表)水实际情况是：城区下游乐安河水由于城区厂矿的大量排污，已受到污染；孔隙水和地表水水力联系较为密切，城区附近的孔隙水比较容易受到污染；城区的岩溶水为埋藏型，和地表水水力联系较差，不易受到污染[2]。因此，模糊数学法计算结果与实际情况比较切合；而用内梅罗指数法计算的污染指数偏低，反映实际情况失真。故认为模糊数学法比内梅罗指数法更为优越。

参考文献：

[1]石振华，李传尧.城市地下水工程与管理手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1993.

[2]杨成田.专门水文地质学学[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

作者简介：边晓庚，硕士，高级工程师，研究领域为水文地质、工程地质、环境地质

中图分类号：X21

文献标识码：A

文章编号：1673-288X(2016)03-0129-02

引用文献格式：边晓庚.内梅罗指数法与模糊数学法在水质污染分级中的应用比较[J].环境与可持续发展，2016，41(3)：129-130.