内梅罗水质指数污染
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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;毛新伟【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.【期刊名称】《水资源保护》【年(卷),期】2014(030)002【总页数】3页(P38-40)【关键词】内梅罗水污染指数;水质评价;适用性;太湖【作者】徐彬;林灿尧;毛新伟【作者单位】太湖流域水文水资源监测中心,江苏无锡214024;水利部水文局,北京100053;太湖流域水文水资源监测中心,江苏无锡214024【正文语种】中文【中图分类】X824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[1],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[1]。
综合评价法有几十种之多,包括指数评价法、健康风险评价法、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]。
由于该方法是GB/T 14848—1993《地下水质量标准》中的推荐方法[3],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,为水资源保护提供一种更有助于提高工作效率的技术方法。
改进的内梅罗污染指数法在集中式饮用水源地环境质量评价中的应用丁雪卿【摘要】以<地表水环境质量标准>(GB3838-2002)为基础,选取溶解氧、高锰酸盐指数、CODCr等 20项指标作为评价指标,采用内梅罗污染指数法的改进方法对内江市5处饮用水源地进行综合评价,并将评价结果与单因子评价法进行比较.结果表明,内江市5处饮用水源地水质状况较好;内梅罗污染指数法的评价结论比单因子评价法的评价结论更科学、合理和全面的反映综合水质状况.【期刊名称】《四川环境》【年(卷),期】2010(029)002【总页数】5页(P47-51)【关键词】内梅罗污染指数法;集中式饮用水源地;水质评价【作者】丁雪卿【作者单位】内江市环境保护监测站,四川,内江,641000【正文语种】中文【中图分类】X824饮水安全直接影响人体健康,集中式饮用水源是城市人口饮用水的主要来源。
2005年,我国县级以上集中式饮用水源供水服务人口已经达到 6.5亿。
因此,分析和掌握城市集中式饮用水源水质现状及其变化,对于保护水源、保障城市居民的身体健康、为政府部门制定和修改水质标准,加强对饮用水源的管理具有极其重要的现实意义[1]。
采用合理、简便的水质评价方法对集中式饮用水源地的基础状况进行综合评价,则可以摸清集中式饮用水源水环境质量发展趋势及其变化规律,为集中式饮用水源水环境系统的污染控制、规划和集中式饮用水源环境系统工程方案的制定提供依据。
目前用于水环境质量评价的方法很多,主要有单因子评价法、污染指数法、灰色聚类分析法、系统聚类分析法、模糊综合评判法、综合评价法以及人工神经网络法等几种。
其中,污染指数法能够对整体水质做出定量描述,只要项目、标准、监测结果可靠,其综合评价在总体上能反映水体污染的性质和程度。
因为污染指数法中常用的内梅罗污染指数法具有数学过程简捷,运算方便;物理概念清晰等特点,本文拟采用内梅罗污染指数法对集中式饮用水源水环境进行综合评价,并且考虑到内梅罗污染指数法过于突出最大污染因子对水质污染的影响和未考虑权重因素的缺点[2],故采用了内梅罗污染指数法的改进法。
内梅罗指数法在水质评价中存在问题及修正
寇文杰;林健;陈忠荣;江岳;赵微;杨庆
【期刊名称】《南水北调与水利科技》
【年(卷),期】2012(010)004
【摘要】根据内梅罗指数评价公式,分析了内梅罗指数法进行水质评价存在的问题并进行了修正,解决了原方法在水质评价中的数值不连续的局限性,地下水综合评分值仅受极大值的影响而与Fave关系甚微的弊端,以及原内梅罗指数计算值因相对集中而缺失“较好”水质级别的问题.应用修正前后的内梅罗指数法,对研究区地下水水质评价结果表明,修正后的内梅罗指数法在评价的水质状况时,更能反映真实情况.【总页数】4页(P39-41,47)
【作者】寇文杰;林健;陈忠荣;江岳;赵微;杨庆
【作者单位】北京市水文地质工程地质大队,北京100195;北京市水文地质工程地质大队,北京100195;北京市水文地质工程地质大队,北京100195;北京市水文地质工程地质大队,北京100195;北京市水文地质工程地质大队,北京100195;北京市水文地质工程地质大队,北京100195
【正文语种】中文
【中图分类】X523;X824
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3.地下水质评价中两类内梅罗指数法修正方法的对比分析及应用研究 [J], 倪天翔;冯柳
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5.修正内梅罗指数法和模糊综合评判法在凤凰镇地下水水质评价中的应用 [J], 陈朋;王家鼎;袁亮;许元珺;司冬冬
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基于内梅罗指数与主成分分析的洪湖地区地下水水质评价刘萌;陈世俭【期刊名称】《华中师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(050)004【摘要】地下水污染现象在我国地下水资源丰富地区普遍存在.该文以洪湖地区丰水期、枯水期、平水期3个时期的氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、总锰、总铁、高锰酸钾指数和总磷等7个指标为对象,运用内梅罗指数法与主成分分析方法,采用定性分析与定量分析相结合的方式,对8个样点的的水环境质量进行综合评价.结果表明,临近湖岸居民区与道路的潜水样点5,受到来自水陆两方面生产生活污染物的影响,水质最差;位于临近长江的农村居民区内的潜水样点7,主要受到来自居民生活污水的影响,但长江切穿含水层顶板,江水与地下水水力联系紧密,水体自净好,水质相对较好;位于农田附近的承压水样点2,承压水受外界污染少,在内梅罗指数法中综合得分最低,水质相对较好.在丰水期高锰酸钾指数与氨氮为主要污染物,在枯水期总铁与总锰为主要污染物,在平水期总锰与硝酸盐氮为主要污染物.长江对含水层的影响、人类地表活动、区域地质状况等都是可能影响洪湖地区地下水水质的原因.【总页数】8页(P633-640)【作者】刘萌;陈世俭【作者单位】中国科学院测量与地球物理研究所,武汉430077;中国科学院大学,北京100049;中国科学院测量与地球物理研究所,武汉430077【正文语种】中文【中图分类】X523;P33【相关文献】1.基于改进型内梅罗污染指数法的玛纳斯河流域地表水水质评价 [J], 黄丹2.基于改进内梅罗指数的东海中鹿岛\r生态养殖区水质评价 [J], 章鑫慧;刘好真;李进京;王春琳;王一农;刘懂;徐鹏3.基于改进内梅罗指数的东海中鹿岛生态养殖区水质评价 [J], 章鑫慧; 刘好真; 李进京; 王春琳; 王一农; 刘懂; 徐鹏4.基于改进内梅罗污染指数法和灰色聚类法的水质评价 [J], 宁阳明; 尹发能5.基于组合赋权的改进尼梅罗指数法在地下水水质评价中的应用 [J], 骆茂林;罗欢;李中阳;张金林;张强因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
改进的内梅罗污染指数法在鉴江水质评价中的应用马腾飞;邱一富【摘要】利用改进的内梅罗污染指数法,基于鉴江干流2018年水质监测数据,选取总磷、氨氮、高锰酸盐指数、溶解氧和五日生化需氧量(BOD5)为指标对鉴江干流水质进行综合评价,并与单因子评价法进行对比.结果表明:两种方法的评价结果基本一致,改进的内梅罗污染指数法综合考虑了各个评价指标间的差异性和相对重要性,能够更好地反映评价指标对水质综合污染的影响程度.两种方法的评价结果说明鉴江干流以Ⅲ类水体为主,水质整体较好.【期刊名称】《广东石油化工学院学报》【年(卷),期】2019(029)003【总页数】4页(P91-94)【关键词】内梅罗污染指数法;鉴江;水质评价【作者】马腾飞;邱一富【作者单位】广东省水文局茂名水文分局,广东茂名525000;广东石油化工学院学生处,广东茂名525000【正文语种】中文【中图分类】X824河湖水质评价是水环境保护与管理的重要内容。
通过对水质状况的科学分析,才能准确诊断河湖水质状况,才能有针对性地制定河湖水环境管理决策与规划,为推进流域水资源保护奠定良好的基础[1]。
依据《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002),地表水水域环境功能和保护目标按功能高低依次划分为5类,并规定了24项基本项目对应水质类别的浓度限制。
目前用于水环境质量评价的方法众多,主要有单因子评价法、污染指数法、主成分分析法、聚类分析法、模糊综合评价法和BP神经网络法等[2-6]。
影响水质评价的因素是复杂的,往往需要汇集多项指标信息,得到综合评价。
在流域水资源保护与管理中,尤其需要通过对一组水质指标反映的整体水质状况进行评估,分析水环境总体水质状况与变化趋势。
污染指数评价法是20世纪60年代发展起来的水质评价方法,它使用便捷,在世界各地得到了广泛应用[7]。
污染指数法的特点是能够对整体水质做出定量描述,其综合评价在总体上能反映水体污染的性质和程度。
表1 内梅罗水质指数污染等级划分标准 P <1 1~2 2~3 3~5 >5
水质等级 清洁 轻污染 污染 重污染 严重污染
表2 地表水环境质量标准(GB3838—2002) 单位:mg/L 序 号 项 目 V类标准值 1 水温(℃) — 2 PH值(无量纲) 6—9 3 溶解氧 ≥ 2 4 高锰酸盐指数 ≤ 15 5 化学需氧量 ≤ 40 6 五日生化需氧量 ≤ 10 7 氨氮 ≤ 2.0 8 总磷 ≤ 0.4 9 总氮 ≤ 2.0 10 铜 ≤ 1.0 11 锌 ≤ 2.0 12 氟化物 ≤ 1.5 13 硒 ≤ 0.02 14 砷 ≤ 0.1 15 汞 ≤ 0.001 16 镉 ≤ 0.01
17 铬(六价) ≤ 0.1 18 铅 ≤ 0.1 19 氰化物 ≤ 0.2 20 挥发酚 ≤ 0.1 21 石油类 ≤ 1.0 22 硫化物 ≤ 1.0 23 粪大肠菌群(个/L) ≤ 40000 单因子污染指数
Pi = Ci / Si Ci——第i项污染物的监测值; Si——第i项污染物评价标准值;
溶
解氧指数
Cf ——对应温度T时的饱和溶解
氧浓度; Ci ——溶解氧浓度监测值;
Si ——溶解氧评价标准值;
pH 指数
pHi —— pH监测值;
pH S,min ——评价标准值的下限; pH S,max ——评价标准值的上限;
污染物超标倍数
Ci ——第i项污染物的监测值;
C0 ——第i项污染物评价标准值;
内梅罗指数
Pmax ——单因子污染指数的最高值; Pi ——第i项污染物的污染指数; n ——参与评价污染物的项数;
表3 水质评价计算方法 常用的客观赋权法之一:熵值法 熵是信息论中测度一个系统不确定性的量。信息量越大,不确定性就越小,熵也越小,反之,信息量越小,不确定性就越大,熵也越大。熵值法主要是依据各指标值所包含的信息量的大小,利用指标的熵值来确定指标权重的。熵值法的一般步骤为:
(1)、对决策矩阵nmijxX)(作标准化处理,得到标准化矩阵nmijyY)(,并进行归一化处理得:)1,1(1njmiyypmiijijij
(2)、计算第j个指标的熵值:)1(ln1njppkeijmiijj。其中0,0jek。 (3)、计算第j个指标的差异系数。对于第j个指标,指标值的差异越大,对方案评价的作用越大,熵值越小,反之,差异越小,对方案评价的作用越小,熵值就越大。因此,定义差异系数为:)1(1njegjj。 (4)、确定指标权重。第j个指标的权重为:)1(1njggwnjjjj。
效益型和成本型指标的标准化方法 对于效益型(正向)指标和成本型(逆向)指标,由于这两者是最常见并且使用最广泛的指标,所以,对这两种指标标准化处理的方法也最多,一般的处理方法有[50]: 1. 极差变换法 该方法即在决策矩阵nmijxX)(中,对于效益型指标[51]jf,令
ijy=)1,1(,minmaxminnjmixxxxijiijiijiij
对于成本型指标jf,令 ijy=)1,1(,minmaxmaxnjmixxxxijiijiijiji
则得到的矩阵nmijyY)(称为极差变换标准化矩阵。其优点为经过极差变换后,均有10ijy,且各指标下最好结果的属性值1ijy,最坏结果的属性值0ijy。该方法的缺点是变换前后的各指标值不成比例。 2. 线性比例变换法 即在决策矩阵nmijxX)(中,对于效益型指标,令
ijy=)1,1,0max(maxnjmixxxijiijiij
对成本型指标,令 ijy=)1,1(minnjmixxijiji
或 ijy=)1,1,0max(max1njmixxxijiijiij
则矩阵nmijyY)(称为线性比例标准化矩阵。该方法的优点是这些变换方式是线性的,且变化前后的属性值成比例。但对任一指标来说,变换后的1ijy和0ijy不一定同时出现。
3. 向量归一化法 即在决策矩阵nmijxX)(中,对于效益型指标,令
ijy)1,1(12njmixxmiijij
对于成本型指标,令 ijy)1,1(12njmixxmiijij
则矩阵nmijyY)(称为向量归一标准化矩阵。显然,矩阵Y的列向量的模等于1,即112miijy。该方法使10ijy,且变换前后正逆方向不变,缺点是它是非线性变换,变换后各指标的最大值和最小值不相同。 4. 标准样本变换法 在nmijxX)(中,令
)1,1(njmixxyjjijij
其中,样本均值miijmjxx11,样本均方差mijijmjxx1211)(,则得出矩阵nmijyY)(,称为标准样本变换矩阵。经过标准样本变换之后,标准化矩阵的
样本均值为0,方差为1。 5. 等效系数法 对成本型指标,令
ijy=)1,1,0max(maxnjmixxxijiijiij
该方法的优点是变换前后的指标值成比例,缺点是各指标下方案的最好与最差指标值标准化后不完全相同。 另外,关于效益型指标的标准化处理还有:
ijy=ijijixxmin1
关于成本型指标的标准化处理还有: ijy=ijiijijiijixxxxmaxmaxmin1
固定型指标的标准化方法 对于固定型指标,若设j为给定的固定值,则标准化处理的方法主要有以下几种,即令
ijijijijiijijijjijiijjijijxxxxxxxxymax,)maxmax1,min()(
或 jiji
jijijxxymax
1
或 jijijiji
jijjiji
ijxxxxyminmax
max
或 jijjiji
ijxxy
min
(4.15)式的特点是各最优属性值标准化后的值均为1,而各最差属性的值标准化后的值不统一,即不一定都为0。 若设TneeeE),,,(21和TnlllL),,(21分别是人为规定的最优方案和最
劣方案,在该情形下,还给出了效益型、成本型和固定型指标的新的标准化方法。 对效益型和成本型,有:
milelxyjjjijij1
对固定型指标则有: njmilexyjjjijij1,11
区间型指标的标准化方法 对区间型的指标,其指标标准化处理的方法主要有以下几式: 设nmijxX)(,令
ijijijijiijijijjjijjijiijjijijxqxifxxxqqqxifqxxifqxymax,maxmax1,1,min1
22211
1
或令
jijjijiijijjijjjijjijjijiijijijjijqxifqxxqqxqqxifqxifqxxqxqy2212211211max,minmax1,1max,minmax1
显然,还可以简化为:
jjijjjijjijiijijjijijjijqqxifqqxifqxxqqxxqy21212121,1,max,minmax,max1
或令 },max{}),(max{min2121jijijjjijijjiijqxxqqxxqy
或令 }),(max{min}),(max{max},max{}),(max{max21212121ijjjijiijjjijiijjjijijjjijiijxqqxxqqxxqqxxqqxy
其中,],[21jjqq是指给定的某个固定区间,即属性值越接近该区间越好。 偏离型指标的标准化方法
对越来越偏离某值j越好的偏离性指标,一般有如下标准化公式:
jijijiji
jijijijijxxxxyminmax
min
或令 jijjiji
ijxxy
min1(对,,,2,1mi都有mjxjij.,2,1)
或令 jiji
jijijxxymax
偏离型指标是与固定型指标相对立的一种指标类型,它的公式使用可以用固定型指标的公式改造,但在使用时要注意其公式的适用范围。 偏离区间型指标的标准化方法
对偏离区间型指标,有如下标准化的方法: 令