沙農-威爾姆（Shannon-Wilhm）根據對底棲大型無脊椎動物調查結果，提出用種類多樣性指數評價水質。該指數的特點是能定量反映生物群落結構的種類、數量及群落中種類組成比例變化的信息。在清潔的環境中，通常生物種類極其多樣，但由於競爭，各種生物又僅以有限的數量存在，且相互制約而維持著生態平衡。當水體受到污染後，不能適應的生物或者死亡淘汰，或者逃離；能夠適應的生物生存下來。由於競爭生物的減少，使生存下來的少數生物種類的個體數大大增加。這種清潔水域中生物種類多，每一種的個體數少，而污染水域中生物種類少，每一種的個體數大大增加的規律是建立種類多樣性指數式的基礎。
基本介紹
- 中文名：沙農-威爾姆指數
- 外文名：Shannon-Wilhm
- 提出者：沙農-威爾姆
- 定義：用種類多樣性指數評價水質
- 表達結果：動物種類越多，值越大，水質越好
沙農提出的種類多樣性指數計算式如下：
式中： ——種類多樣性指數；
N——單位面積樣品中收集到的各類動物的總個數；
ni——單位面積樣品中第i種動物的個數；
S——收集到的動物種類數。
上式表明動物種類越多， 值越大，水質越好；反之，種類越少， 值越小，水體污染越嚴重。威爾姆對美國十幾條河流進行了調查，總結出值與水樣污染程度的關係如下：
值 污染狀況
<1.0 嚴重污染
1.0—3.0 中等污染
>3.0 清潔
我國曾對薊運河中底棲大型無脊椎動物進行調查，結果表明基本上與沙農公式的計算相符合。
式中：A——不耐污染的種類數；
B——對有機物耐污力強的種類數；
C——在污染水域內獨有的種類數。
威爾姆對能耐受污染的20屬藻類分別給予不同的污染指數值（見表2－16）。根據水樣中出現的藻類計算總污染指數。如總污染指數大於20為嚴重污染，15—19為中污染，低於15為輕污染。
