張 舒，黃慧慧

(1.上海市水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心青浦分中心，上海 201799；2.上海市青浦區(qū)水文勘測(cè)隊(duì)，上海 201799)

上海淀浦河多年水質(zhì)演變趨勢(shì)分析

張 舒1，黃慧慧2

(1.上海市水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心青浦分中心，上海 201799；2.上海市青浦區(qū)水文勘測(cè)隊(duì)，上海 201799)

隨著近年來(lái)淀浦河城區(qū)段景觀河道的建設(shè)，淀浦河水質(zhì)狀況及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)引起人們的高度關(guān)注。文章采用美國(guó)統(tǒng)計(jì)學(xué)家肯德爾提出的水質(zhì)季節(jié)性肯德爾趨勢(shì)分析方法，對(duì)淀浦河1997-2008年的水質(zhì)變化趨勢(shì)進(jìn)行定性與定量分析。3個(gè)代表性監(jiān)測(cè)斷面的分析結(jié)果表明：除溶解氧外，淀浦河水體中有機(jī)污染或無(wú)機(jī)污染已有所加重。分析結(jié)果對(duì)管理部門具有一定的參考價(jià)值。

季節(jié)性肯達(dá)爾檢驗(yàn)；淀浦河；水質(zhì)狀況；變化趨勢(shì)

0 引 言

青浦境內(nèi)河網(wǎng)密布，河道縱橫交錯(cuò)。淀浦河是青浦境內(nèi)的主要河道，源于淀山湖，匯入黃浦江，是連接青浦松江、閔行三區(qū)，橫穿青浦腹地的骨干河道。2008年，淀浦河青浦城區(qū)段景觀河道基本建成后，又對(duì)增強(qiáng)沿線地區(qū)的防汛排澇能力起著積極的作用。因此,對(duì)淀浦河的水資源質(zhì)量趨勢(shì)進(jìn)行分析研究及了解掌握其水資源質(zhì)量的變化趨勢(shì)能夠?yàn)榈貐^(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和水資源保護(hù)提供參考。淀浦河的地理位置見圖1所示。

圖1 淀浦河地理位置圖

根據(jù)青浦水環(huán)境監(jiān)測(cè)分中心2009年的水質(zhì)資料，淀浦河水體水質(zhì)處于Ⅲ-Ⅴ類地表水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。其中，靠近南港大橋監(jiān)測(cè)斷面處于Ⅲ-Ⅵ類標(biāo)準(zhǔn)，浦匯塘橋和北干山監(jiān)測(cè)斷面處于Ⅵ-Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

1 水質(zhì)分析方法[1-2]——季節(jié)性肯達(dá)爾檢驗(yàn)

季節(jié)性肯達(dá)爾檢驗(yàn)的原理為：將歷年相同月(季)的水質(zhì)資料按照時(shí)間順序進(jìn)行比較，若后面的值高于前面的值則記為正，反之則記為負(fù)；若正號(hào)個(gè)數(shù)比負(fù)號(hào)多，則為上升趨勢(shì)；若負(fù)號(hào)個(gè)數(shù)比正號(hào)多，則為下降趨勢(shì)；若水質(zhì)資料不存在上升或下降趨勢(shì)，則正負(fù)號(hào)的個(gè)數(shù)分別為50%。

設(shè)有n年(每年觀測(cè)p個(gè)月)的水質(zhì)觀測(cè)資料，其序列X為：

(1)

式中：Xij為某水資源質(zhì)量組份第j年i月濃度監(jiān)測(cè)值(j=1，2，……，p)。

1.1 對(duì)于p月中第i月(i≤p)的情況有：

(1≤k

(2)

式中：Si為第i月歷年水質(zhì)系列相比較的正負(fù)號(hào)相抵后的正號(hào)或負(fù)號(hào)的個(gè)數(shù)；ni為第i月水質(zhì)系列中非漏測(cè)值個(gè)數(shù)。

(3)

1.2 趨勢(shì)升降定性判斷

趨勢(shì)檢驗(yàn)的顯著性水平α為：

(4)

式中：

取顯著性水平α分別為0.1和0.01，則有：①若|z|≤zα/2，則接受零假設(shè)，認(rèn)為水質(zhì)沒有變化趨勢(shì)；②若α≤0.01，說(shuō)明檢驗(yàn)具有高度顯著性水平；0.01<α≤0.1,說(shuō)明檢驗(yàn)是顯著的。在α計(jì)算結(jié)果滿足上述兩條件情況下，若S為正時(shí)說(shuō)明具有顯著上升趨勢(shì)，為負(fù)時(shí)則說(shuō)明具有顯著下降趨勢(shì)，為零時(shí)則無(wú)趨勢(shì)。

1.3 季節(jié)性肯達(dá)爾斜率估計(jì)

季節(jié)性肯達(dá)爾斜率是用線性回歸的斜率表示，反映趨勢(shì)大小。定義為：在進(jìn)行該檢驗(yàn)中所有被比較的兩數(shù)的差值除以兩數(shù)間相差的年數(shù)的商的中值。該斜率估值只說(shuō)明歷年來(lái)水質(zhì)濃度變化的年平均情況。

2 淀浦河水質(zhì)分析

2.1 研究河段監(jiān)測(cè)點(diǎn)位和監(jiān)測(cè)資料的選擇

文章研究的是淀浦河上的3個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面，從上游到下游依次為：南港大橋、浦匯塘橋、北干山。采用的是這3個(gè)監(jiān)測(cè)斷面1997-2008年的月水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行趨勢(shì)分析研究。

2.2 參數(shù)選擇

根據(jù)多年來(lái)淀浦河水質(zhì)監(jiān)測(cè)的資料，篩選出影響水資源質(zhì)量的好氧有機(jī)物及氧平衡指標(biāo)：溶解氧、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量作為趨勢(shì)分析的參數(shù)。

2.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用matlab軟件編程計(jì)算。計(jì)算前，首先對(duì)水質(zhì)資料進(jìn)行處理。由于水質(zhì)資料中有“未檢出值”。為了計(jì)算機(jī)能識(shí)別，設(shè)定“-1”表示“漏測(cè)值”；以“二分之一的最低檢測(cè)值”表示“未檢出值”。

2.4 數(shù)據(jù)分析與結(jié)果討論

對(duì)淀浦河3個(gè)測(cè)站4個(gè)水質(zhì)參數(shù)1997-2008年的實(shí)測(cè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料，運(yùn)用matlab分析軟件進(jìn)行編程計(jì)算，各污染物因子濃度的變化趨勢(shì)見表1-表3。

從表中可以看出：(1)水質(zhì)濃度趨勢(shì)中，北干山監(jiān)測(cè)斷面高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)呈無(wú)明顯趨勢(shì)外；溶解氧(DO)、氨氮(NH3-N)、五日生化需氧量(BOD5)呈高度顯著上升趨勢(shì)或顯著上升趨勢(shì)。說(shuō)明近12年除高錳酸鹽指數(shù)、溶解氧外，淀浦河北干山段水體中有機(jī)污染或無(wú)機(jī)污染已有所加重。(2)水質(zhì)濃度趨勢(shì)中，浦匯塘橋和南港橋監(jiān)測(cè)斷面溶解氧(DO)、氨氮(NH3-N)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、五日生化需氧量(BOD5)均呈高度顯著上升趨勢(shì)或顯著上升趨勢(shì)。說(shuō)明近12年除溶解氧外，淀浦河浦匯塘段水體中有機(jī)污染或無(wú)機(jī)污染已有所加重。

表1 北干山監(jiān)測(cè)斷面好氧有機(jī)物及氧平衡指標(biāo)水質(zhì)趨勢(shì)檢驗(yàn)結(jié)果

注：變化趨勢(shì)中↑↑為顯著上升趨勢(shì)；—為無(wú)趨勢(shì)。

表2 浦匯塘橋監(jiān)測(cè)斷面好氧有機(jī)物及氧平衡指標(biāo)水質(zhì)趨勢(shì)檢驗(yàn)結(jié)果

注：變化趨勢(shì)中↑為上升趨勢(shì)；↑↑為顯著上升趨勢(shì)；—為無(wú)趨勢(shì)。

表3 南港橋監(jiān)測(cè)斷面好氧有機(jī)物及氧平衡指標(biāo)水質(zhì)趨勢(shì)檢驗(yàn)結(jié)果

注：變化趨勢(shì)中↑為上升趨勢(shì)；↑↑為顯著上升趨勢(shì)。

4 結(jié) 論

淀浦河是青浦境內(nèi)的骨干河道，也是淀山湖水進(jìn)入黃浦江的一個(gè)過(guò)水走廊，水質(zhì)的好壞有著重要的意義。從水質(zhì)演變趨勢(shì)分析結(jié)果可以看出：近12年來(lái)，除溶解氧外，淀浦河水體中有機(jī)污染或無(wú)機(jī)污染已有所加重。因此，以有機(jī)污染為主的淀浦河水質(zhì)污染狀況應(yīng)受到人們的廣泛重視。相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)、畜禽、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)等污染源的控制，加強(qiáng)河道的綜合整治，利用水利工程引清排污，改善淀浦河水體環(huán)境。

[1]吳師,王嵩嶸.安徽省地表水水質(zhì)變化趨勢(shì)分析[J].水資源保護(hù),2006(05):74-76.

[2]王志明,吳文強(qiáng).肯達(dá)爾檢驗(yàn)在干旱區(qū)河流水質(zhì)趨勢(shì)分析中的應(yīng)用[J].石河子大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2005,23(04):510-512.

1007-7596(2017)07-0037-02

2017-06-22

張舒(1982-)，女，江蘇沛縣人，工程師，從事水環(huán)境監(jiān)測(cè)、水文水資源調(diào)查評(píng)價(jià)研究工作；黃慧慧(1985-)，女，甘肅環(huán)縣人，工程師，從事水文水資源和水文信息化工作。

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