張 舒，黃慧慧

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

上海淀浦河多年水質(zhì)演變趨勢分析

張 舒1，黃慧慧2

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

隨著近年來淀浦河城區(qū)段景觀河道的建設，淀浦河水質(zhì)狀況及未來發(fā)展趨勢引起人們的高度關(guān)注。文章采用美國統(tǒng)計學家肯德爾提出的水質(zhì)季節(jié)性肯德爾趨勢分析方法，對淀浦河1997-2008年的水質(zhì)變化趨勢進行定性與定量分析。3個代表性監(jiān)測斷面的分析結(jié)果表明：除溶解氧外，淀浦河水體中有機污染或無機污染已有所加重。分析結(jié)果對管理部門具有一定的參考價值。

季節(jié)性肯達爾檢驗；淀浦河；水質(zhì)狀況；變化趨勢

0 引 言

青浦境內(nèi)河網(wǎng)密布，河道縱橫交錯。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，又對增強沿線地區(qū)的防汛排澇能力起著積極的作用。因此,對淀浦河的水資源質(zhì)量趨勢進行分析研究及了解掌握其水資源質(zhì)量的變化趨勢能夠為地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和水資源保護提供參考。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)標準。其中，靠近南港大橋監(jiān)測斷面處于Ⅲ-Ⅵ類標準，浦匯塘橋和北干山監(jiān)測斷面處于Ⅵ-Ⅴ類水質(zhì)標準。

1 水質(zhì)分析方法[1-2]——季節(jié)性肯達爾檢驗

季節(jié)性肯達爾檢驗的原理為：將歷年相同月(季)的水質(zhì)資料按照時間順序進行比較，若后面的值高于前面的值則記為正，反之則記為負；若正號個數(shù)比負號多，則為上升趨勢；若負號個數(shù)比正號多，則為下降趨勢；若水質(zhì)資料不存在上升或下降趨勢，則正負號的個數(shù)分別為50%。

設有n年(每年觀測p個月)的水質(zhì)觀測資料，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)測值(j=1，2，……，p)。

1.1 對于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)系列相比較的正負號相抵后的正號或負號的個數(shù)；ni為第i月水質(zhì)系列中非漏測值個數(shù)。

(3)

1.2 趨勢升降定性判斷

趨勢檢驗的顯著性水平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，認為水質(zhì)沒有變化趨勢；②若α≤0.01，說明檢驗具有高度顯著性水平；0.01<α≤0.1,說明檢驗是顯著的。在α計算結(jié)果滿足上述兩條件情況下，若S為正時說明具有顯著上升趨勢，為負時則說明具有顯著下降趨勢，為零時則無趨勢。

1.3 季節(jié)性肯達爾斜率估計

季節(jié)性肯達爾斜率是用線性回歸的斜率表示，反映趨勢大小。定義為：在進行該檢驗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。該斜率估值只說明歷年來水質(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)測點位和監(jiān)測資料的選擇

文章研究的是淀浦河上的3個水質(zhì)監(jiān)測斷面，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個監(jiān)測斷面1997-2008年的月水質(zhì)監(jiān)測資料進行趨勢分析研究。

2.2 參數(shù)選擇

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

2.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用matlab軟件編程計算。計算前，首先對水質(zhì)資料進行處理。由于水質(zhì)資料中有“未檢出值”。為了計算機能識別，設定“-1”表示“漏測值”；以“二分之一的最低檢測值”表示“未檢出值”。

2.4 數(shù)據(jù)分析與結(jié)果討論

對淀浦河3個測站4個水質(zhì)參數(shù)1997-2008年的實測水質(zhì)監(jiān)測資料，運用matlab分析軟件進行編程計算，各污染物因子濃度的變化趨勢見表1-表3。

從表中可以看出：(1)水質(zhì)濃度趨勢中，北干山監(jiān)測斷面高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)呈無明顯趨勢外；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或顯著上升趨勢。說明近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污染或無機污染已有所加重。(2)水質(zhì)濃度趨勢中，浦匯塘橋和南港橋監(jiān)測斷面溶解氧(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或顯著上升趨勢。說明近12年除溶解氧外，淀浦河浦匯塘段水體中有機污染或無機污染已有所加重。

表1 北干山監(jiān)測斷面好氧有機物及氧平衡指標水質(zhì)趨勢檢驗結(jié)果

注：變化趨勢中↑↑為顯著上升趨勢；—為無趨勢。

表2 浦匯塘橋監(jiān)測斷面好氧有機物及氧平衡指標水質(zhì)趨勢檢驗結(jié)果

注：變化趨勢中↑為上升趨勢；↑↑為顯著上升趨勢；—為無趨勢。

表3 南港橋監(jiān)測斷面好氧有機物及氧平衡指標水質(zhì)趨勢檢驗結(jié)果

注：變化趨勢中↑為上升趨勢；↑↑為顯著上升趨勢。

4 結(jié) 論

淀浦河是青浦境內(nèi)的骨干河道，也是淀山湖水進入黃浦江的一個過水走廊，水質(zhì)的好壞有著重要的意義。從水質(zhì)演變趨勢分析結(jié)果可以看出：近12年來，除溶解氧外，淀浦河水體中有機污染或無機污染已有所加重。因此，以有機污染為主的淀浦河水質(zhì)污染狀況應受到人們的廣泛重視。相關(guān)部門應加強對農(nóng)業(yè)、畜禽、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)等污染源的控制，加強河道的綜合整治，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)變化趨勢分析[J].水資源保護,2006(05):74-76.

[2]王志明,吳文強.肯達爾檢驗在干旱區(qū)河流水質(zhì)趨勢分析中的應用[J].石河子大學學報：自然科學版，2005,23(04):510-512.

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2017-06-22

張舒(1982-)，女，江蘇沛縣人，工程師，從事水環(huán)境監(jiān)測、水文水資源調(diào)查評價研究工作；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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