田海洋

確定河流水質變化情況、趨勢及其原因是區(qū)域內水資源評價、水資源演化趨勢預測的重要內容，是區(qū)域內水資源規(guī)劃研究的基礎性工作。在此，筆者以許昌市潁河干流重要水功能區(qū)作為研究對象，試用季節(jié)性Kendall檢驗法對水功能區(qū)水質監(jiān)測因子作變化趨勢分析，研究水質變化規(guī)律及原因，定量評價區(qū)域水資源質量狀況及變化趨勢。

一、資料來源及分析方法

1.資料來源

根據《河南省水資源管理控制目標》，許昌市納入全省水功能區(qū)達標率目標考核的有9個二級水功能區(qū)（見表1），其中潁河干流有5個二級水功能區(qū)，且全部設有水質監(jiān)測斷面，除襄城、許昌縣漁業(yè)用水區(qū)有斷流現象，資料不完整外，其余四個水功能區(qū)監(jiān)測時間序列長、數據完整，本文選取四個水功能區(qū)為代表作趨勢分析。

一般情況下，用季節(jié)性Kendall檢驗判斷水質演變趨勢時，時間序列以6～10年為佳。本文采用許昌市潁河干流四個具有代表性的水功能區(qū)水質監(jiān)測斷面，選取2006～2015年的水質監(jiān)測數據作監(jiān)測因子變化趨勢分析。由于許昌市屬于典型的有機污染，主要污染物有化學需氧量、五日生化需氧量、高錳酸鹽指數、氨氮等，根據許昌市的污染現狀，重點分析溶解氧、高錳酸鹽指數、化學需氧量、五日生化需氧量、氨氮以及總磷的濃度變化趨勢。

2.分析方法介紹

本文對水質因子演變趨勢的研究主要采用季節(jié)性Kendall檢驗法，該方法是一種僅考慮數據相對排列的非參數檢驗方法，其主要優(yōu)點是隨機變量的基本概率分布并不處于重要的地位，季節(jié)性Kendall檢驗是Mann-Kendall檢驗的一種推廣。該檢驗方法的思路是利用多年收集的數據，分別計算各季節(jié)（或月份）的Mann-Kendall檢驗統計量S及方差var（S），再把各季節(jié)（或月份）的統計量相加，計算總統計量。如果季節(jié)數或月數足夠大，就可通過總統計量與標準正態(tài)表之間的比較來進行統計顯著性趨勢檢驗。

二、水質因子演變趨勢分析

1.潁河禹州農業(yè)用水區(qū)水質趨勢分析

對潁河禹州農業(yè)用水區(qū)監(jiān)測斷面的水質趨勢檢驗結果表明：后屯斷面主要水質指標中，溶解氧、五日生化需氧量、氨氮、總磷的變化趨勢不明顯，而高錳酸鹽指數、化學需氧量則呈現為顯著下降趨勢。潁河禹州農業(yè)用水區(qū)各類污染物趨勢分析結果見表2。

2.潁河禹州飲用水水源區(qū)水質趨勢分析

對潁河禹州飲用水水源區(qū)監(jiān)測斷面的水質趨勢檢驗結果表明：橡皮壩斷面主要水質指標中，溶解氧的變化趨勢不明顯，高錳酸鹽指數、五日生化需氧量、氨氮呈現顯著上升趨勢，化學需氧量呈現為顯著下降趨勢，而總磷則呈現高度顯著下降趨勢。潁河禹州飲用水水源區(qū)各類污染物趨勢分析結果見表3。

3.潁河禹州襄城過渡區(qū)水質趨勢分析

對潁河禹州襄城過渡區(qū)監(jiān)測斷面的水質趨勢檢驗結果表明：潁陽鎮(zhèn)公路橋斷面主要水質指標中，溶解氧、化學需氧量、五日生化需氧量及氨氮呈現無明顯升降趨勢，而高錳酸鹽指數和總磷則呈現高度顯著下降趨勢。潁河禹州襄城過渡區(qū)各類污染物趨勢分析結果見表4。

表1 許昌市潁河干流重要水功能區(qū)統計表

表2 許昌市潁河禹州農業(yè)用水區(qū)污染物趨勢檢驗結果表

表3 潁河禹州飲用水水源區(qū)污染物趨勢檢驗結果表

表4 潁河禹州襄城過渡區(qū)污染物趨勢檢驗結果表

表5 潁河許昌飲用水水源區(qū)污染物趨勢檢驗結果表

4.潁河許昌飲用水水源區(qū)水質趨勢分析

對潁河許昌飲用水水源區(qū)監(jiān)測斷面的水質趨勢檢驗結果表明：化行斷面主要水質指標中，溶解氧、高錳酸鹽指數和五日生化需氧量的變化趨勢不明顯，氨氮呈現高度顯著上升趨勢，化學需氧量、總磷則呈現高度顯著下降趨勢。潁河許昌飲用水水源區(qū)各類污染物趨勢分析結果見表5。

三、結論

采用季節(jié)性Kendall檢驗法對許昌市潁河干流四個水功能水質因子進行了趨勢檢驗分析，分析結果為：四個水功能區(qū)的監(jiān)測斷面水質趨勢檢驗中，后屯斷面、潁陽鎮(zhèn)公路橋斷面、化行斷面的水質整體呈現改善的趨勢；禹州市橡膠壩斷面的水質整體有惡化的趨勢，高錳酸鹽指數、五日生化需氧量及氨氮呈現增加趨勢，需要進一步采取有效措施，加強污染源控制，減少污染負荷，遏制水質惡化趨勢■