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水质指数

用来反映水质的一个无量纲数值

水质指数(water quality index) 是环境质量指数的一种，它是综合几个水质参数的检验结果，来综合描述水质质量的一个无量纲数值。20世纪60年代以来国内外先后提出了几十种不同的水质指数，其中有布朗水质指数、尼姆诺水质污染指数、罗斯水质指数、综合污染指数等。其基本原理是将各种水质参数的实际监测值除以相应的环境标准，最后进行数值综合。

释义
水质指数(或称水质污染指数)是环境质量指数的一种，它是综合几个水质参数的检验结果，用来反映水质的一个无量纲数值。
分类
Horton水质指数
1965年美国Horton提出的水质指数，包括十个参数，可称为“评分加权法”。污水处理按计算水质指数地点的上游、污水处理厂服务人口占总人口百分比来考虑。电导率用以反映水中总溶解固体的含量。CCE代表有机污染，考虑美国饮用水标准已列入此项目，故把它也作为水质指数的参数之一。温度对水产资源有一定影响。感官的明显污染指出现油膜、浮渣、泡沫或其它漂浮杂质，以及排放造成色或臭味的污水。其余几个都是评价水质方面较古老而常用的参数。Horton对这些参数拟定了评分尺度，除温度和感官的明显污染两项外，根据不同质量状况规定的评分范围从0到100，0代表最差水质，100代表最佳水质。温度和明显污染用M1、M2两个系数计算。为了保证使水体保持一定的水产品种，建议当水温<34℃时，采用M1=1，水温>34℃时，采用M1=0.5。如存在明显污染，采用M2=0.5，否则采用M2=1。Horton水质指数的计算式为：
WQI=M1M2（）
式中: C1，C2……C8为根据各参数实测数据查得的水质评分，W1，W2……的8为各参数的权重。
这个指数没有列入有毒化学物质，因为有人认为水中如含有对人、动物或水生生物有害的物质，就不适宜用评分方法计算其水质。
Prati水质指数
这是1971年意大利Prati等提出的。他们选择pH、溶解氧、五日生化需氧量等十三个参数，参考许多国家的水质分级，制定了优良、可允许、轻污染、污染和严重污染五级地面水水质。实测的污染浓度，可按提供的一系列计算公式或曲线换算成表示污染水平的无量纲数值。这些数学换算公式或曲线，是以考虑各项参数到达各种浓度时引起的污染影响为基础的。
Nemerow水质指数
美国Nemerow 1974年发表的污染指数，考虑温度、色、浑浊度、pH、粪大肠菌群数、总溶解固体、悬浮固体、总氮、碱度、硬度、氯化物、锰和铁、硫酸盐、以及溶解氧十四项参数，并建议按水体三种用途分别计算三个污染指数。
Inhaber水质指数
加拿大环境部Inhaber 1974年建议的水质指数，由城市污水和工业废水指数(I1)以及水体水质指数(I2)两部分组成。第一部分I1取决于全国城市污水和四种主要工业废水每年排入水体的污染物总量；第二部分I2反映水环境及水体污染影响。
计算城市污水和工业废水指数时，采用的参数有：城市污水—BOD，悬浮固体，磷，鱼品加工、纸浆造纸工业—BOD，悬浮固体；炼油工业—BOD，悬浮固体，酚，氰化物，氨；氯碱工业—汞。
西田耕之助的综合评价值
日本西田耕之助在大阪府地区采用六个环境因子计算环境污染综合评价值，其中包括一项BOD，反映水质污染，实际上这是只含一个参数的最简单的水质指数，评价时，用BOD实测数据除以BOD评价标准，相当于上述Nemerow指数的基本构成单元。
部分计算方法
综合污染指数
此指数由北京大学关伯仁在1974～1875年官厅水系评价中提出。
K=Ci （i=1,2,3, ，n）
式中 K——综合污染指数；
Ck——统一标准(常定为0.1)；
C0i——污染物地面水标准最高允许浓度，mg/L；
Ci——污染物地面水实测浓度，mg/L；
n实测污染物个数。
布朗水质指数WQI
此指数由R．M．Brownl970年提出。
WQI=
式中 WQI——水质指数(其值在0～100之间)；
qi——污染物的质量指数(qi=Ci/C0i)；
Wi——污染物的权重值；
n 的污染物个数。
罗斯(S.L. Ross)水质指数
从理论上讲．水质指数可以选用任何评价参数的指标来计算．但评价参数数量过多，会使水质指数的使用变得复杂。英国人罗斯在总结以前的水质指数的基础上提出了一种较为简单的水质指数计算方法。
罗斯在常规监测的12个参数中选取了4个参数作为计算河流水质指数的评价参数。4个参数是BOD、NH3-N、DO和悬浮固体，并对这4个参数分别给予不同的权重系数。同时按表所示的参数分级值，给每个评价参数打分。
在计算水质指数时，先根据各参数的实测浓度值查表，得出各参数的分级值，再按下式计算。
WQI=分级值/权重值
式中 WQI指数罗斯水质指数。
罗斯计算法要求值用整数表示，小数点以后的数值全部进位。他将河流水质分为11个等级(水质指数为0～10)。河流水质指数为0表示水质最差，类似腐败的原始污水；对天然纯净状态的水，规定水质指数为10。具体分级情况如表所示。
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