閆 鵬 張恒嘉

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 甘肅 蘭州 730070）

1 評(píng)價(jià)方法

1.1 傳統(tǒng)的內(nèi)梅羅污染指數(shù)法

傳統(tǒng)的內(nèi)梅羅污染指數(shù)法過程簡(jiǎn)潔，物理概念清晰[1-3]。根據(jù)所選水質(zhì)指標(biāo)的實(shí)測(cè)濃度和標(biāo)準(zhǔn)值，計(jì)算內(nèi)羅梅污染指數(shù)，并與相應(yīng)的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)相對(duì)照，從而得到評(píng)價(jià)等級(jí)。計(jì)算公式為：

Ci—評(píng)價(jià)指標(biāo)在取樣點(diǎn)的實(shí)測(cè)值，；

Coi—評(píng)價(jià)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值，；

Fjmax—單項(xiàng)組分值的最大值；

n—評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)目；

P—內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)。

1.2 改進(jìn)的內(nèi)羅梅污染指數(shù)法

傳統(tǒng)的內(nèi)梅羅污染指數(shù)法雖然簡(jiǎn)單，但是過分突出了最大因子，對(duì)其他因子的考慮有失偏頗。在實(shí)際中往往有些評(píng)價(jià)因子(如總磷）雖然實(shí)測(cè)濃度不大，但對(duì)水質(zhì)的影響很大。改進(jìn)的內(nèi)梅羅污染指數(shù)法則克服了這個(gè)缺點(diǎn)[4]，其計(jì)算公式為：

Fw——權(quán)重值Wi最大的污染因子的Ci與Yij比值，其他符號(hào)意義相同。

1.2.1 污染因子權(quán)重的計(jì)算

式中，wi——第i種評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值；

ri——第i種污染因子的相關(guān)性比值；

表1 各污染因子的權(quán)重

圖1 傳統(tǒng)和改進(jìn)的內(nèi)梅羅污染指數(shù)法計(jì)算結(jié)果

表2 實(shí)測(cè)改進(jìn)的內(nèi)梅羅污染指數(shù)

smax—第i種污染因子的最大標(biāo)準(zhǔn)值；

si—各污染因子的標(biāo)準(zhǔn)值；

m—評(píng)價(jià)污染因子的個(gè)數(shù)。

1.3 等標(biāo)污染負(fù)荷法

等標(biāo)污染負(fù)荷法的主要思想是通過將不同污染源排放的某污染物總量與該污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，從而獲得同一尺度上可以相互比較的量[5]。其公式如下：

式中，pi——第i種污染物在整個(gè)評(píng)價(jià)范圍內(nèi)的等標(biāo)污染負(fù)荷，106·m3·a-1；

pj——第j種污染源中第i種污染物的等標(biāo)污染負(fù)荷，106·m3·a-1；

Gij——第j種污染源中第i種污染物的年入河量，t·a-1；

Si—第i種污染物的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，mg/L。

2 應(yīng)用實(shí)例

本文以河北省廊坊市地下水為例，選取大羅莊、韓家莊、王莊和后煙村等23個(gè)淺層地下水監(jiān)測(cè)斷面，以2012年的地下水水質(zhì)資料作為評(píng)價(jià)基礎(chǔ)，有針對(duì)的選用氨氮、亞硝酸鹽、高錳酸鉀、總砷、揮發(fā)酚、六價(jià)鉻、總汞、總鎘、總鉛、總銅、總錳、氟化物等12項(xiàng)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，用傳統(tǒng)和改進(jìn)的內(nèi)梅羅污染指數(shù)法對(duì)廊坊市地下水進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.1 傳統(tǒng)的內(nèi)梅羅污染指數(shù)法

根據(jù)各個(gè)污染指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)濃度，計(jì)算相應(yīng)的內(nèi)梅羅標(biāo)準(zhǔn)污染指數(shù)，再根據(jù)實(shí)測(cè)污染因子的濃度，計(jì)算各個(gè)監(jiān)測(cè)斷面的內(nèi)梅羅污染指數(shù)，由計(jì)算可知：大棗林（0.48）、辛立村（0.37）、大留村（0.36）、楊家圈（0.37）四個(gè)為Ⅰ類水；大魯口（0.93）和東沙城（0.96）為Ⅱ類水；后南昌（10.41）為 III類水；其余村莊為Ⅳ類水，水質(zhì)類別在1.02—5.25之間。

2.2 改進(jìn)的內(nèi)梅羅污染指數(shù)法

根據(jù)公式（5）和（6）計(jì)算改進(jìn)的內(nèi)梅羅法各個(gè)污染因子相應(yīng)的權(quán)重，詳見表1。由表1可以看出，總汞的權(quán)重在所有污染因子中最大，說明它對(duì)水質(zhì)的影響也最大。根據(jù)各個(gè)污染指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)濃度，用改進(jìn)的方法計(jì)算各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)梅羅污染指數(shù)，詳見表2。根據(jù)公式（3）和（4）最終得出各個(gè)污染因子改進(jìn)的內(nèi)梅羅污染指數(shù)，得到每個(gè)監(jiān)測(cè)斷面水體的水質(zhì)類型。詳見表2。

2.3 等標(biāo)污染負(fù)荷法

本文通過借鑒等標(biāo)污染負(fù)荷法的思想，在23個(gè)監(jiān)測(cè)斷面水文氣象土壤條件相似的基礎(chǔ)上，通過計(jì)算各個(gè)監(jiān)測(cè)站斷面的等標(biāo)污染負(fù)荷，則可以在一定程度上評(píng)估出地下水水質(zhì)較差的斷面，計(jì)算結(jié)果見表3。

表3 各個(gè)監(jiān)測(cè)站斷面的等標(biāo)污染負(fù)荷

圖2 等標(biāo)污染負(fù)荷法計(jì)算結(jié)果分布

2.4 對(duì)比分析

傳統(tǒng)和改進(jìn)的內(nèi)梅羅污染指數(shù)法計(jì)算的結(jié)果比較詳見圖1。結(jié)合等標(biāo)污染負(fù)荷法的評(píng)價(jià)結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)和改進(jìn)的內(nèi)梅羅污染指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果相似。

由圖1可以看出，用傳統(tǒng)的內(nèi)梅羅指數(shù)法評(píng)價(jià)廊坊市地下水，發(fā)現(xiàn)劣Ⅲ類水質(zhì)共有17個(gè)斷面，而用改進(jìn)方法評(píng)價(jià)僅有10個(gè)監(jiān)測(cè)斷面為劣Ⅲ類水，究其原因，主要是傳統(tǒng)方法未將那些實(shí)測(cè)濃度不大，但對(duì)環(huán)境影響較大的因子考慮在內(nèi)。通過等標(biāo)污染負(fù)荷法，可以發(fā)現(xiàn)在23個(gè)監(jiān)測(cè)斷面中，污染最為嚴(yán)重的依次有：后南昌、后煙村、王莊、韓家莊、濟(jì)南屯、東延寺等，需重點(diǎn)治理，見圖2。

3 防治措施

通過傳統(tǒng)和改進(jìn)的內(nèi)梅羅污染指數(shù)法，對(duì)廊坊市地下水水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)廊坊市地下水水質(zhì)較差，應(yīng)采取一系列的措施來防治地下水污染，提高水資源的利用率。

（1）加快城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)，充分利用可再生水資源。

（2）充分利用雨洪資源

廊坊市除北部有76km2的低山丘陵外，98%的土地為平原，地勢(shì)平坦開闊，雖位于海河流域中下游，水系發(fā)達(dá)，但年徑流較少。因此可考慮利用一定的雨洪資源來緩解當(dāng)?shù)氐乃Y源壓力。需加大蓄洪能力，減少汛期棄水，同時(shí)加大地表水對(duì)淺層地下水的入滲補(bǔ)給。

（3）加大對(duì)咸水、微咸水的開發(fā)利用

在淡水資源緊缺的今天，通過合理開采地下淺層咸水或者微咸水可以在一定程度上增加水資源量，增強(qiáng)調(diào)蓄能力，并且改善生態(tài)環(huán)境，減輕對(duì)淡水資源的威脅。

（4）加快南水北調(diào)工程步伐，緩解地下水開采

解決廊坊市水資源短缺，水源污染嚴(yán)重以及水資源供需不平衡的重要工程措施之一就是南水北調(diào)工程。

4 結(jié)論

（1）傳統(tǒng)的內(nèi)梅羅污染指數(shù)法在單因子評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上有所改進(jìn)，不僅將所有污染因子的均值考慮在內(nèi)，還納入了最大污染因子，較為客觀地反應(yīng)了地下水的水質(zhì)情況。但是在實(shí)際生活中，往往有很多污染因子，雖然濃度不大，但對(duì)環(huán)境的污染程度很大，而改進(jìn)的內(nèi)梅羅污染指數(shù)法則通過計(jì)算各個(gè)污染因子的權(quán)重，把這些因子放在了首位，因而更加合理。所以改進(jìn)的內(nèi)梅羅污染指數(shù)法更加客觀，評(píng)價(jià)結(jié)果也更具有實(shí)際意義。

（2）等標(biāo)污染負(fù)荷法主要是用于比較污染源和污染物的，等標(biāo)負(fù)荷越大越嚴(yán)重。通過等標(biāo)污染負(fù)荷法定性驗(yàn)證了前面方法的合理準(zhǔn)確，得出后南昌、后煙村、王莊、韓家莊、濟(jì)南屯、東延寺等污染最為嚴(yán)重，與前面得出的結(jié)果極為吻合。

（3）通過三種方法的評(píng)價(jià)結(jié)果可以看出，廊坊市地下水劣Ⅲ類水所占比重較大，應(yīng)該采取一系列措施來防治水污染。廊坊市飲用水源主要為地下水，所以地下水環(huán)境質(zhì)量應(yīng)引起相關(guān)部門的高度重視。陜西水利

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