顧紅明

上海市金山區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，上海 200540

區(qū)域水環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化及評(píng)價(jià)考核方法研究

顧紅明

上海市金山區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，上海 200540

科學(xué)合理地布設(shè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面是全面準(zhǔn)確獲取水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的前提條件。利用研究區(qū)域現(xiàn)有斷面2014年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合水資源調(diào)度方式和水環(huán)境功能區(qū)劃要求，劃分為五大片區(qū)并采用聚類(lèi)分析方法進(jìn)行斷面優(yōu)化，通過(guò)F檢驗(yàn)和t檢驗(yàn)表明優(yōu)化前后斷面無(wú)顯著差異。同時(shí)，提出了一種綜合的水環(huán)境質(zhì)量考核辦法——區(qū)域水環(huán)境綜合評(píng)價(jià)考核指標(biāo)，該指標(biāo)包括骨干河道、鄉(xiāng)村河道兩類(lèi)考核斷面，采用綜合水質(zhì)評(píng)價(jià)與單因子評(píng)價(jià)相結(jié)合的方法，設(shè)置適當(dāng)?shù)臋?quán)重系數(shù)，評(píng)價(jià)結(jié)果較為全面、客觀地反映區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量狀況，基本滿(mǎn)足對(duì)區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量考核評(píng)價(jià)的管理需求。

監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)；優(yōu)化；水環(huán)境質(zhì)量；考核

Abstract:Water quality monitoring section arranged scientifically is the premise condition of comprehensive accurately obtains water environment quality monitoring data. In this paper, the monitoring data of Jinshan section of the Huangpu River in 2014 were used. Combining with the scheduling of water resources and water environment function zoning requirements, the section was divided into five parts and optimized by using cluster analysis method. TheFtest andttest showed that the section had no significant difference before and after optimization. At the same time, a regional water environment quality assessment method with comprehensive evaluation index was put forward. The indicators include two types of assessment section that are main river and village river. Adopt comprehensive water quality assessment combined with single factor evaluation method. Set the proper weight coefficient, the evaluation results can comprehensively and objectively reflect the status of regional water environment quality, basically meet the management requirements of the regional water environmental quality evaluation.

Keywords:monitoring network;optimization;water environment quality;assessment

區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控?cái)嗝娌荚O(shè)是指在經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的條件下，用最少的測(cè)點(diǎn)獲得能夠說(shuō)明水環(huán)境質(zhì)量的充分?jǐn)?shù)據(jù)[1]。斷面的優(yōu)化布設(shè)體現(xiàn)了環(huán)境監(jiān)測(cè)的科學(xué)性，既要說(shuō)清水環(huán)境質(zhì)量狀況及變化趨勢(shì)，又能滿(mǎn)足對(duì)區(qū)域環(huán)境質(zhì)量考核評(píng)價(jià)的管理需求[2-3]?！端廴痉乐涡袆?dòng)計(jì)劃》對(duì)水環(huán)境質(zhì)量全面改善提出了總體要求、工作目標(biāo)以及主要指標(biāo)要求，質(zhì)量目標(biāo)是水環(huán)境管理的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，強(qiáng)化水環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)管理對(duì)現(xiàn)有水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、評(píng)價(jià)考核方法提出了新要求。本文通過(guò)對(duì)上海市金山區(qū)區(qū)域現(xiàn)有水環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，提出行政區(qū)劃內(nèi)水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)考核方法的改善方案，以期實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)與評(píng)估的有機(jī)結(jié)合，進(jìn)一步明確地方人民政府對(duì)轄區(qū)環(huán)境質(zhì)量的主體責(zé)任，達(dá)到改善區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量的目標(biāo)。

1 研究區(qū)域水環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)

1.1研究區(qū)域河道概況

上海市金山區(qū)河流屬黃浦江水系，源出浙江天目山區(qū)。經(jīng)嘉善、平湖兩市入境，匯入黃浦江出海。全區(qū)河網(wǎng)密布，共有大小河道1 953條。其中市管河道2條，長(zhǎng)度37.53 km，區(qū)管河道34條，長(zhǎng)度268.97 km；鎮(zhèn)管河道167條，長(zhǎng)度484.56 km；村級(jí)河道1 750條，長(zhǎng)度1 661.48 km。金山區(qū)地處上海市水利綜合治理片的浦南東片、浦南西片，浦南東片水資源調(diào)度方式為北引南排，浦南西片為過(guò)境浙水入浦的通道，以東西向?yàn)橹鳌Ｆ渲?，以惠高?掘石港為界，浦南西片水系內(nèi)的骨干河道如六里塘、胥浦塘、秀州塘等為水功能Ⅲ類(lèi)區(qū)；浦南東片水系內(nèi)的骨干河道如張涇河、紫石涇、龍泉港、黃姑塘等為水功能Ⅳ類(lèi)區(qū)。

1.2現(xiàn)有監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)概況

近年來(lái)，由于上海市環(huán)保3年行動(dòng)計(jì)劃的滾動(dòng)推進(jìn)以及區(qū)域環(huán)境管理的需求，全區(qū)地表水監(jiān)測(cè)斷面經(jīng)由幾次大的調(diào)整，由原先的20多個(gè)增至66個(gè)。其中，原區(qū)域內(nèi)4個(gè)飲用水源地取水口均已關(guān)閉(現(xiàn)唯一的飲用水源地取水口位于區(qū)域外)，原有監(jiān)測(cè)斷面保留僅作為區(qū)控?cái)嗝?。水環(huán)境綜合整治評(píng)估監(jiān)測(cè)斷面幾經(jīng)變化，不具備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的連續(xù)性、可比性，且上述監(jiān)測(cè)斷面所在河道大部分為鎮(zhèn)級(jí)或村級(jí)小河道?！笆濉逼陂g，由于中部地區(qū)多次發(fā)生水環(huán)境污染事故，2013年起在該區(qū)域河網(wǎng)加密地表水監(jiān)測(cè)斷面；為加強(qiáng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)責(zé)任制考核，各街、鎮(zhèn)(工業(yè)區(qū))自2014年起在鎮(zhèn)級(jí)河道新增監(jiān)測(cè)斷面?，F(xiàn)有66個(gè)監(jiān)測(cè)斷面中，6個(gè)位于市管河道，37個(gè)設(shè)在區(qū)級(jí)河道，鎮(zhèn)級(jí)河道2個(gè)，村級(jí)河道1個(gè)，其余20個(gè)為2014年新增鎮(zhèn)級(jí)河道監(jiān)測(cè)斷面。

2 監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

2.1優(yōu)化方法

以2014年金山區(qū)各監(jiān)測(cè)斷面的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，選取上海市典型的，具有代表性的水質(zhì)指標(biāo)溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量、氨氮、總磷5項(xiàng)常規(guī)監(jiān)測(cè)指標(biāo)作為優(yōu)化指標(biāo)[4]。根據(jù)上海市水環(huán)境功能區(qū)劃(2011年修訂版)，將區(qū)域內(nèi)浦南西片水系劃分成以秀州塘為骨干河道的西部片區(qū)，共9個(gè)監(jiān)測(cè)斷面；胥浦塘以南、惠高涇以東為西南片區(qū)，共11個(gè)監(jiān)測(cè)斷面。所在浦南東片水系劃分為以龍泉港為骨干河道的東部片區(qū)，共8個(gè)監(jiān)測(cè)斷面；以紫石涇、張涇河等為骨干河道的中部片區(qū)，共11個(gè)監(jiān)測(cè)斷面。黃姑塘、紅旗港、衛(wèi)城河等歸入南部片區(qū)，共7個(gè)斷面。

聚類(lèi)分析是數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析中研究“物以類(lèi)聚”的一種多元分析方法，即用數(shù)學(xué)方法定量地確定樣品的親疏關(guān)系，從而客觀地分型劃類(lèi)。從幾何角度講，聚類(lèi)分析就是根據(jù)某種準(zhǔn)則將空間中某些比較接近的點(diǎn)聚為一類(lèi)，而點(diǎn)之間的接近程度常用相似系數(shù)和距離兩種量來(lái)表示。其中歐氏距離在聚類(lèi)分析中用得最廣，其表達(dá)式為

(1)

式中：xik為第i個(gè)樣品的第k個(gè)指標(biāo)的觀測(cè)值；xjk為第j個(gè)樣品的第k個(gè)指標(biāo)的觀測(cè)值；dij為第i個(gè)樣品與第j個(gè)樣品之間的歐式距離。5個(gè)片區(qū)的各監(jiān)測(cè)斷面采用“K-均值聚類(lèi)”進(jìn)行斷面優(yōu)化，聚類(lèi)分析過(guò)程由SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件完成。

由聚類(lèi)分析結(jié)果選取代表斷面，設(shè)定以下優(yōu)選原則：屬于同一類(lèi)別的監(jiān)測(cè)斷面原則上至少選擇一個(gè)；同一類(lèi)別中，相鄰監(jiān)測(cè)斷面之間有兩種以上主要污染指標(biāo)呈顯著或極顯著相關(guān)，并且屬于同一功能類(lèi)別的斷面保留一個(gè)；只有一個(gè)斷面的河流該斷面保留；國(guó)控?cái)嗝婧褪〗鐢嗝姹Ａ?；無(wú)法滿(mǎn)足代表性、可行性、方便性等地表水監(jiān)測(cè)斷面設(shè)置基本要求的去除或移位；兼顧生態(tài)補(bǔ)償以及環(huán)境管理需求，盡量做到一個(gè)斷面一套數(shù)據(jù)、多種功能[5]。

2.2監(jiān)測(cè)斷面的優(yōu)化結(jié)果

2.2.1 西部片區(qū)監(jiān)測(cè)斷面優(yōu)化

西部片區(qū)9個(gè)監(jiān)測(cè)斷面聚類(lèi)分析結(jié)果如表1和表2所示[6]。5個(gè)斷面是以氮磷為主要污染的水體(對(duì)應(yīng)1類(lèi))，如秀州塘、七仙涇以及面丈港入境斷面；入境斷面中楓涇塘、蒲澤塘、黃良河均以有機(jī)物污染為主(對(duì)應(yīng)2類(lèi))；面丈港興塔斷面污染最為嚴(yán)重(對(duì)應(yīng)3類(lèi))。根據(jù)監(jiān)測(cè)斷面優(yōu)化原則，結(jié)合實(shí)際水體情況，取消黃良河楓涇水廠2、蒲澤塘朱楓公路橋斷面，保留原有7個(gè)監(jiān)測(cè)斷面。

表1 聚類(lèi)成員Table 1 Cluster member

表2 最終聚類(lèi)中心Table 2 Final clustering center mg/L

2.2.2 東部片區(qū)監(jiān)測(cè)斷面優(yōu)化

東部片區(qū)8個(gè)監(jiān)測(cè)斷面聚類(lèi)分析結(jié)果如表3和表4所示。中運(yùn)河朱行斷面水質(zhì)相對(duì)較好(對(duì)應(yīng)1類(lèi))，骨干河道龍泉港3個(gè)監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)無(wú)顯著差異(對(duì)應(yīng)2類(lèi))，取消龍泉港朱漕公路斷面，保留龍泉港山陽(yáng)、亭林出入境斷面，完全滿(mǎn)足龍泉港監(jiān)測(cè)斷面代表性原則。其他3個(gè)區(qū)管河道監(jiān)測(cè)斷面和1個(gè)村級(jí)河道監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)相對(duì)較差(對(duì)應(yīng)3類(lèi))，取消俞涇塘村級(jí)整治河道斷面，東部片區(qū)保留6個(gè)監(jiān)測(cè)斷面。

表3 聚類(lèi)成員Table 3 Cluster member

表4 最終聚類(lèi)中心Table 4 Final clustering center mg/L

2.2.3 中部片區(qū)監(jiān)測(cè)斷面優(yōu)化

中部片區(qū)監(jiān)測(cè)斷面聚類(lèi)分析結(jié)果如表5和表6所示。中部片區(qū)大部分?jǐn)嗝媸且园钡獮橹饕廴镜乃w(對(duì)應(yīng)2類(lèi))，其中骨干河道張涇河4個(gè)斷面水體無(wú)顯著差異，取消呂朱公路斷面，保留其他3個(gè)監(jiān)測(cè)斷面；新張涇2個(gè)斷面水體無(wú)顯著差異，取消金石北路橋斷面；紫石涇中運(yùn)河交匯口與中運(yùn)河松金公路橋斷面水體無(wú)顯著差異，取消松金公路橋斷面。依據(jù)點(diǎn)位優(yōu)選原則，結(jié)合聚類(lèi)分析結(jié)果，中部片區(qū)保留8個(gè)監(jiān)測(cè)斷面。

表5 聚類(lèi)成員Table 5 Cluster member

表6 最終聚類(lèi)中心Table 6 Final clustering center mg/L

2.2.4 西南片區(qū)監(jiān)測(cè)斷面優(yōu)化

聚類(lèi)分析結(jié)果表明，西南片區(qū)中掘石港、小泖港、大泖港3個(gè)斷面水體無(wú)顯著差異(對(duì)應(yīng)2類(lèi))，取消小泖港斷面；六里塘、胥浦塘、惠高涇3個(gè)入境斷面對(duì)應(yīng)1類(lèi)，其他斷面均為3類(lèi)。依據(jù)斷面優(yōu)選原則，保留3個(gè)入境斷面，惠高涇廊下、呂巷斷面重復(fù)，取消惠高涇廊下斷面；六里塘中豐村橫碼橋、呂青公路橋斷面重復(fù)，取消中豐村橫碼橋斷面；取消斜涇港南塘村河道整治斷面。西南片區(qū)保留7個(gè)監(jiān)測(cè)斷面。西南片區(qū)監(jiān)測(cè)斷面聚類(lèi)分析結(jié)果見(jiàn)表7、表8。

表7 聚類(lèi)成員Table 7 Cluster member

表8 最終聚類(lèi)中心Table 8 Final clustering center mg/L

2.2.5 南部片區(qū)監(jiān)測(cè)斷面優(yōu)化

南部片區(qū)河道主要為東西走向，黃姑塘2個(gè)斷面水體水質(zhì)有顯著差異(對(duì)應(yīng)2類(lèi)、3類(lèi))；紅旗港、東紅旗港水體無(wú)顯著差異(對(duì)應(yīng)2類(lèi))，取消東紅旗港斷面；取消金山衛(wèi)界河鎮(zhèn)級(jí)整治河道斷面。南部片區(qū)保留5個(gè)監(jiān)測(cè)斷面。南部片區(qū)監(jiān)測(cè)斷面聚類(lèi)優(yōu)化結(jié)果見(jiàn)表9、表10。

表9 聚類(lèi)成員Table 9 Cluster member

表10 最終聚類(lèi)中心Table 10 Final clustering center mg/L

表11 水環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化結(jié)果Table 11 The optimization results of water environmental monitoring network

2.3優(yōu)化后檢驗(yàn)

為驗(yàn)證優(yōu)化后斷面的可信度，檢驗(yàn)優(yōu)化后斷面反映的水質(zhì)狀況與優(yōu)化前是否一致，將各片區(qū)原有斷面與優(yōu)化后的斷面作為2個(gè)樣本系列，對(duì)優(yōu)化前后溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)等5項(xiàng)污染指標(biāo)年均濃度的相關(guān)性進(jìn)行分析[7]。利用SPSS軟件中相應(yīng)的函數(shù)對(duì)優(yōu)化前后主要污染物濃度均值的一致性作F檢驗(yàn)和t檢驗(yàn)，見(jiàn)表12。

表12 斷面優(yōu)化后檢驗(yàn)結(jié)果Table 12 The section test results after optimization

經(jīng)F檢驗(yàn)和t檢驗(yàn)表明，優(yōu)化斷面與原監(jiān)測(cè)斷面的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均無(wú)顯著性差異，這說(shuō)明優(yōu)化后的監(jiān)測(cè)斷面完全可以代替原監(jiān)測(cè)斷面，可使該區(qū)域監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)保持相對(duì)穩(wěn)定和連續(xù)性。

3 評(píng)價(jià)考核方法

目前區(qū)域環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)責(zé)任制考核中，僅以該行政區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測(cè)斷面參與考核，過(guò)分強(qiáng)調(diào)監(jiān)測(cè)斷面的行政區(qū)劃，對(duì)斷面的流域性考慮不足，忽略了區(qū)域水系對(duì)該斷面水質(zhì)狀況的影響因素[8-9]。同時(shí)，由于南方水網(wǎng)密布，水系繁復(fù)，村級(jí)小河道構(gòu)成區(qū)域水環(huán)境網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，一定程度上反映了該區(qū)域水環(huán)境治理工作成效。現(xiàn)以區(qū)域水環(huán)境綜合評(píng)價(jià)考核指標(biāo)對(duì)水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，發(fā)揮環(huán)境績(jī)效評(píng)估作用，最終實(shí)現(xiàn)改善區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量的目標(biāo)[10]。

3.1評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)成及考核適用范圍

區(qū)域水環(huán)境綜合評(píng)價(jià)考核指標(biāo)有兩大構(gòu)成要素，分別為骨干河道水環(huán)境綜合評(píng)價(jià)考核指數(shù)以及鄉(xiāng)村河道水環(huán)境綜合評(píng)價(jià)考核指數(shù)。評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)成及權(quán)重系數(shù)分配見(jiàn)表13。

表13 評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)成及權(quán)重系數(shù)Table 13 Assessment index and weight coefficient

由表13可見(jiàn)，骨干河道水環(huán)境綜合評(píng)價(jià)考核指數(shù)——反映區(qū)域/流域水環(huán)境質(zhì)量狀況，以監(jiān)測(cè)斷面片區(qū)為考核單元，1個(gè)考核單元涉及多個(gè)行政區(qū)域的，重復(fù)參與各行政區(qū)域考核；1個(gè)行政區(qū)域跨2個(gè)以上考核單元的，各考核單元均參與考核。由于骨干河道反映該區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量的整體狀況，對(duì)區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量改善起著根本作用，故設(shè)該要素權(quán)重系數(shù)為60%。

鄉(xiāng)村河道水環(huán)境綜合評(píng)價(jià)考核指數(shù)——反映區(qū)域內(nèi)鄉(xiāng)村小河流水環(huán)境質(zhì)量狀況，以行政區(qū)劃為依據(jù)，每個(gè)行政區(qū)域選擇2～3條鄉(xiāng)村小河流參與考核。鄉(xiāng)村小河流的水環(huán)境質(zhì)量狀況與周邊居民息息相關(guān)，水質(zhì)改善體現(xiàn)了河道的治理成效，故設(shè)該要素權(quán)重系數(shù)為40%。

式(1)中TFEA為回波信號(hào)起始點(diǎn)到特征點(diǎn)的時(shí)間,與回波信號(hào)起始點(diǎn)相差n個(gè)周期,而回波信號(hào)的周期由換能器B的中心頻率決定。當(dāng)每次測(cè)量特征點(diǎn)D2均在回波信號(hào)的同一位置時(shí)TFEA為常量,根據(jù)式(1)可以得到渡越時(shí)間TAB:

3.2評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算方法

收集研究區(qū)域指標(biāo)層各因子的原始數(shù)據(jù)，按照由下至上的層次進(jìn)行計(jì)算，得到水環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)考核值[11]。

3.2.1 指標(biāo)層指數(shù)的計(jì)算

3.2.1.1 正向指標(biāo)

對(duì)水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)起正作用的指標(biāo)，該類(lèi)指標(biāo)值越大，對(duì)水環(huán)境質(zhì)量的改善越有利，對(duì)于正向指標(biāo)的歸一化計(jì)算公式為

(2)

功能區(qū)達(dá)標(biāo)率Q2為正向指標(biāo)，采用單因子評(píng)價(jià)法，以污染最嚴(yán)重的指標(biāo)判定水質(zhì)類(lèi)別是否達(dá)到水環(huán)境功能區(qū)劃要求。表達(dá)式為

Xi=達(dá)標(biāo)斷面數(shù)/總斷面數(shù)×100%

(3)

式中：Xmin=0，Xmax=100。

3.2.1.2 負(fù)向指標(biāo)

對(duì)水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)起負(fù)作用的指標(biāo)，該類(lèi)指標(biāo)值越小，對(duì)水環(huán)境質(zhì)量的改善越有利，對(duì)于負(fù)向指標(biāo)的歸一化處理公式為

(4)

式中：綜合水質(zhì)指數(shù)Q1、水體黑臭指數(shù)Q3、劣Ⅴ類(lèi)斷面比例Q4均為負(fù)向指標(biāo)，Xi為各指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)。其中，綜合水質(zhì)指數(shù)Q1，采用溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量、氨氮、總磷5項(xiàng)指標(biāo)參照Ⅲ類(lèi)功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算[12]，設(shè)置Xmin=0.3，Xmax=6.0。

水體黑臭指數(shù)Q3，選擇溶解氧、氨氮和高錳酸鹽指數(shù)作為評(píng)價(jià)因子[13]，關(guān)系式為

(5)

式中：設(shè)置Xmin=1，Xmax=5。

劣Ⅴ類(lèi)斷面比例Q4，采用單因子評(píng)價(jià)法，以污染最嚴(yán)重的指標(biāo)判定水質(zhì)類(lèi)別是否達(dá)到Ⅴ類(lèi)功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算公式為

Xi=劣Ⅴ類(lèi)斷面數(shù)/總斷面數(shù)×100%

(6)

式中：Xmin=0，Xmax=100。

3.2.2 要素層指數(shù)的計(jì)算

要素層指數(shù)是根據(jù)所屬各指標(biāo)層的指數(shù)值乘以各自的權(quán)重后，進(jìn)行加和。計(jì)算公式如下：

V1=Q1×80%+Q2×20%

(7)

V2=Q3×80%+Q4×20%

(8)

3.2.3 水環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)考核指標(biāo)

采用加權(quán)疊加的方法，將各要素指數(shù)乘以各自的權(quán)重后求和：

Q=V1×60%+V2×40%

(9)

3.3應(yīng)用實(shí)例

根據(jù)2014年地表水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)研究區(qū)域水環(huán)境進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)考核，以片區(qū)為考核單元的骨干河道水環(huán)境綜合評(píng)價(jià)考核指數(shù)見(jiàn)表14。各行政區(qū)域水環(huán)境綜合評(píng)價(jià)考核結(jié)果見(jiàn)表15和圖1。

表14 2014年骨干河道水環(huán)境綜合評(píng)價(jià)考核指數(shù)Table 14 The water environment comprehensive assessment index of the backbone river in 2014

表15 2014年區(qū)域水環(huán)境綜合評(píng)價(jià)考核結(jié)果Table 15 The comprehensive assessment results of regional water environment in 2014

圖1 2014年區(qū)域水環(huán)境綜合評(píng)價(jià)考核指數(shù)分布情況Fig.1 The comprehensive assessment index distribution of regional water environment in 2014

計(jì)算各監(jiān)測(cè)斷面片區(qū)的綜合水質(zhì)指數(shù)、功能區(qū)達(dá)標(biāo)率，以片區(qū)為考核單元參與區(qū)域水環(huán)境綜合評(píng)價(jià)考核，根據(jù)公式(7)計(jì)算骨干河道水環(huán)境綜合評(píng)價(jià)考核指數(shù)，根據(jù)公式(8)計(jì)算鄉(xiāng)村河道水環(huán)境綜合評(píng)價(jià)考核指數(shù)，根據(jù)公式(9)計(jì)算區(qū)域水環(huán)境綜合評(píng)價(jià)考核指標(biāo)。

區(qū)域水環(huán)境綜合評(píng)價(jià)考核指標(biāo)選取了骨干河道和鄉(xiāng)村小河流兩類(lèi)監(jiān)測(cè)斷面參與考核，以綜合水質(zhì)指數(shù)、功能區(qū)達(dá)標(biāo)率作為骨干河道的評(píng)價(jià)指標(biāo)，以黑臭指數(shù)、劣Ⅴ類(lèi)斷面比例作為鄉(xiāng)村小河流的評(píng)價(jià)指標(biāo)，考核指標(biāo)的選取更符合斷面類(lèi)別，在綜合水質(zhì)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上輔以功能區(qū)達(dá)標(biāo)率、劣Ⅴ類(lèi)斷面比例等單因子評(píng)價(jià)。

評(píng)價(jià)結(jié)果表明，朱涇、楓涇、廊下、呂巷等位于掘石港、惠高涇以西，屬上游入境來(lái)水區(qū)域，水環(huán)境功能區(qū)劃要求高，水質(zhì)達(dá)標(biāo)壓力大；漕涇、金山工業(yè)區(qū)、山陽(yáng)等東部區(qū)域骨干河道通浦納潮，綜合水質(zhì)相對(duì)較好，區(qū)域水環(huán)境綜合評(píng)價(jià)考核指標(biāo)排名與水環(huán)境質(zhì)量狀況基本相符。通過(guò)區(qū)域水環(huán)境綜合評(píng)價(jià)考核指標(biāo)，可以直觀地體現(xiàn)各行政區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量狀況、各區(qū)域間存在的差距，更好地揭示水環(huán)境惡化的主要因素，考核結(jié)果較為全面、客觀和科學(xué)地反映了研究區(qū)域的水環(huán)境質(zhì)量狀況、水環(huán)境治理工作成效和水環(huán)境功能區(qū)劃要求。

4 結(jié)論

以2014年金山區(qū)各監(jiān)測(cè)斷面的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，選取上海市具有典型代表性的水質(zhì)指標(biāo)溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量、氨氮、總磷5項(xiàng)常規(guī)監(jiān)測(cè)指標(biāo)作為優(yōu)化指標(biāo)。結(jié)合水資源調(diào)度方式以及水環(huán)境功能區(qū)劃要求，將整個(gè)區(qū)域劃分為五大片區(qū)，采用聚類(lèi)分析方法進(jìn)行斷面優(yōu)化。結(jié)果表明，現(xiàn)有46個(gè)監(jiān)測(cè)斷面優(yōu)化減少為33個(gè)，F(xiàn)檢驗(yàn)和t檢驗(yàn)表明優(yōu)化斷面與原監(jiān)測(cè)斷面的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均無(wú)顯著性差異。

以地表水監(jiān)測(cè)原始數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立區(qū)域水環(huán)境綜合評(píng)價(jià)考核指標(biāo)。該指標(biāo)包括骨干河道、鄉(xiāng)村河道兩類(lèi)考核斷面，采用綜合水質(zhì)評(píng)價(jià)與單因子評(píng)價(jià)相結(jié)合的方法，分配不同權(quán)重參與指標(biāo)計(jì)算。

區(qū)域水環(huán)境綜合評(píng)價(jià)考核指標(biāo)較好地解決了單一考核斷面類(lèi)別、單個(gè)考核指標(biāo)評(píng)價(jià)時(shí)存在的考核結(jié)果差異問(wèn)題，考核結(jié)果較為全面、客觀地反映了研究區(qū)域的水環(huán)境質(zhì)量狀況，可為區(qū)域環(huán)境目標(biāo)責(zé)任制考核、水環(huán)境績(jī)效評(píng)價(jià)等工作提供技術(shù)支撐。同時(shí)，考核結(jié)果揭示了區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量惡化的主要原因，可為主管部門(mén)分析原因并制定相應(yīng)措施，使區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量狀況得到改善，為水污染防治行動(dòng)計(jì)劃的貫徹落實(shí)提供技術(shù)監(jiān)督。研究的指標(biāo)對(duì)環(huán)境管理具有積極的意義。

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OptimizationontheMonitoringNetworkofRegionalWaterEnvironmentandItsAssessmentMethods

GU Hongming

Jinshan Environmental Monitoring Station, Shanghai 200540, China

X84

A

1002-6002(2017)03- 0118- 08

10.19316/j.issn.1002-6002.2017.03.18

2016-02-18;

2016-06-08

顧紅明(1972-)，女，上海人，大學(xué)本科，工程師。