一、概述

古運(yùn)河在揚(yáng)州市的興起和發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用，揚(yáng)州城區(qū)多條河道與古運(yùn)河相連接，承擔(dān)了揚(yáng)州城區(qū)河網(wǎng)主要排水功能，古運(yùn)河兩岸曾經(jīng)有多家工業(yè)企業(yè)向河道排污，導(dǎo)致古運(yùn)河水質(zhì)污染嚴(yán)重，2010年水質(zhì)多為V～劣V類。近年來(lái)，揚(yáng)州市政府尤其重視生態(tài)環(huán)境治理，重點(diǎn)拆除或遷移古運(yùn)河沿岸污染企業(yè)，同時(shí)實(shí)施沿岸生態(tài)護(hù)坡、水生植物凈化等工程；修建三灣濕地公園，恢復(fù)濕地環(huán)境，打造河濱生態(tài)；為防止揚(yáng)州古城區(qū)及古運(yùn)河受洪澇影響，新建瓜洲排澇泵站并于2019年開始運(yùn)行。通過(guò)以上工程措施的實(shí)施，古運(yùn)河環(huán)境顯著改善，水質(zhì)得到提升，基本可達(dá)Ⅲ～Ⅳ類。

二、代表斷面及分析項(xiàng)目

1.代表斷面

選取古運(yùn)河上具有代表性的3個(gè)監(jiān)測(cè)斷面作為研究對(duì)象，分別為揚(yáng)州閘下（32°25′22.8″，119°28′05″）、 三灣（32°19′35.6″，119°25′14.4″）、瓜洲閘上（32°15′16.0″，119°23′12.0″）。揚(yáng)州閘下監(jiān)測(cè)斷面位于古運(yùn)河起始端，大運(yùn)河交匯處下游約1km，主要水源為邵伯湖水，水源水質(zhì)較好；三灣監(jiān)測(cè)斷面位于揚(yáng)子江路古運(yùn)河大橋（古運(yùn)河與儀揚(yáng)運(yùn)河交叉口東約0.5km），在揚(yáng)州主城區(qū)下游，匯集古運(yùn)河沿線揚(yáng)州市區(qū)工業(yè)廢水、生活污水及支流來(lái)水，曾是污染比較嚴(yán)重的河段；瓜洲閘下監(jiān)測(cè)斷面位于古運(yùn)河終端，瓜洲閘上游0.27km，古運(yùn)河入江口上游約1.8km。

2.分析項(xiàng)目

根據(jù)揚(yáng)州市古運(yùn)河水污染特性，選取溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷等4項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行水質(zhì)變化趨勢(shì)分析。水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838—2002）。

三、分析方法

分析方法采用季節(jié)性kendall檢驗(yàn)法，該檢驗(yàn)法的原理是將歷年相同月的水質(zhì)資料進(jìn)行比較。設(shè)有n年p月的水質(zhì)觀測(cè)資料序列X為：

然后，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如果后面的值（時(shí)間上）高于前面的值記為“+”，否則記作“-”，相等賦予了“0”。如果“+”的個(gè)數(shù)比“-”的多，則為上升趨勢(shì)；相反，“-”的個(gè)數(shù)比“+”的多，則為下降趨勢(shì)；“+”和“-”的個(gè)數(shù)相等則為基本無(wú)趨勢(shì)。

1.對(duì)于p月份中第i月（i ≤p）的情況

令Si為第i月歷年水質(zhì)監(jiān)測(cè)值后面的數(shù)與前面的數(shù)之差的正負(fù)號(hào)之和，第i月內(nèi)可以作比較的差值數(shù)據(jù)組個(gè)數(shù)為mi，則在零假設(shè)下，隨機(jī)序列Si（i=1，2，…，p）近似地服從正態(tài)分布，Si的均值（公式1）和方差（公式2）如下：

單因素分析結(jié)果顯示治療前低ADCtot值組患者的生存期長(zhǎng)于高ADCtot值組患者(P=0.067，圖2)。射波刀治療后聯(lián)合口服S-1患者生存期長(zhǎng)于未口服S-1患者(P=0.018)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。后期轉(zhuǎn)移后接受其他治療(譬如介入及靜脈化療等)的患者生存期長(zhǎng)于未接受其他治療手段的患者(P=0.23)，胰腺體尾癌患者的生存期長(zhǎng)于胰頭癌患者(P=0.261)，但差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。裝有膽管支架與未裝膽管支架兩組患者的生存期差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.779)[7]。

均差：

方差：

當(dāng)ni個(gè)非漏測(cè)值中有t個(gè)數(shù)相同，則

2.對(duì)于P月份總體情況

令

在零假設(shè)下，P月S的均值（公式6）和方差（公式7）為

均值：

方差：

當(dāng)多年水質(zhì)數(shù)據(jù)中有t個(gè)數(shù)據(jù)相同時(shí)，則有：

kendall發(fā)現(xiàn)，當(dāng)n≥10時(shí)，S也服從正態(tài)分布，并且標(biāo)準(zhǔn)方差：

3.趨勢(shì)檢驗(yàn)

肯達(dá)爾檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量t 定義為：t=S/m，由此在雙尾趨勢(shì)檢驗(yàn)中，如果|Z|≤Zα/2，則接受零假設(shè)。這里FN(Zα/2)=α/2，F(xiàn)N為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)，即：

α為趨勢(shì)檢驗(yàn)的顯著水平，α值為：

α值取為0.1和0.01顯著性水平。

表1 揚(yáng)州市古運(yùn)河揚(yáng)州閘下監(jiān)測(cè)斷面污染物趨勢(shì)檢驗(yàn)結(jié)果表

表2 揚(yáng)州市古運(yùn)河三灣監(jiān)測(cè)斷面污染物趨勢(shì)檢驗(yàn)結(jié)果表

表3 揚(yáng)州市古運(yùn)河瓜洲閘上監(jiān)測(cè)斷面污染物趨勢(shì)檢驗(yàn)結(jié)果表

當(dāng)α ≤0.01時(shí)，說(shuō)明檢驗(yàn)具有高度顯著水平；

當(dāng)0.01 ≤α ≤0.1，說(shuō)明檢驗(yàn)是顯著的。

當(dāng)α計(jì)算結(jié)果滿足上述兩個(gè)條件情況下，t為正時(shí)，則說(shuō)明具有顯著（或高度顯著性）上升趨勢(shì)，t為負(fù)時(shí)，則說(shuō)明具有顯著（或高度顯著性）下降趨勢(shì)，當(dāng)t為0時(shí)，則無(wú)趨勢(shì)。

當(dāng)α ＞0.1，說(shuō)明檢驗(yàn)無(wú)趨勢(shì)。

四、水質(zhì)變化趨勢(shì)分析

水質(zhì)變化趨勢(shì)分析資料采用江蘇省水文水資源勘測(cè)局揚(yáng)州分局2011—2019年古運(yùn)河例行水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料，監(jiān)測(cè)頻次為每月一次。經(jīng)計(jì)算，3個(gè)監(jiān)測(cè)斷面污染物趨勢(shì)檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1～表3。

1.揚(yáng)州閘下水質(zhì)變化趨勢(shì)分析

根據(jù)2011—2019年水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果，揚(yáng)州閘下斷面綜合水質(zhì)評(píng)價(jià)由Ⅲ～Ⅴ類水質(zhì)變?yōu)棰颉箢?；水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率從2011年75.0%上升至2019年100%，2019年該斷面水質(zhì)達(dá)到水功能區(qū)2020年保護(hù)目標(biāo)。

根據(jù)季節(jié)性kendall檢驗(yàn)結(jié)果（見(jiàn)表1），溶解氧和高錳酸鹽指數(shù)顯著水平α值均大于0.1，該兩項(xiàng)指標(biāo)均無(wú)明顯升降趨勢(shì)；氨氮和總磷顯著水平α值均小于0.01，且濃度變化趨勢(shì)均為負(fù)，該兩項(xiàng)指標(biāo)呈高度顯著下降趨勢(shì)。

2.三灣水質(zhì)變化趨勢(shì)分析

根據(jù)2011—2019年水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果，三灣斷面綜合水質(zhì)評(píng)價(jià)由Ⅳ～劣Ⅴ類水質(zhì)變?yōu)棰蟆躅悾粡膯雾?xiàng)指標(biāo)看，溶解氧由2011年的Ⅳ～劣Ⅴ類轉(zhuǎn)變?yōu)棰瘛箢悾钡?011年的Ⅳ～劣Ⅴ類轉(zhuǎn)變?yōu)棰蟆躅?，高錳酸鹽指數(shù)2011年的Ⅲ～Ⅳ類轉(zhuǎn)變?yōu)棰颉箢?，總磷?011年的Ⅳ～劣Ⅴ類轉(zhuǎn)變?yōu)棰蟆纛悾?項(xiàng)污染指標(biāo)均得到明顯好轉(zhuǎn)；水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率從2011年8.3%上升至2019年66.7%，該斷面水質(zhì)達(dá)標(biāo)率上升了58.4個(gè)百分點(diǎn)。

根據(jù)季節(jié)性kendall檢驗(yàn)結(jié)果（見(jiàn)表2），溶解氧顯著水平α值為0，濃度變化趨勢(shì)為正，該指標(biāo)具有高度顯著上升趨勢(shì)；氨氮、高錳酸鹽指數(shù)和總磷顯著水平α值為0，且濃度變化趨勢(shì)均為負(fù)，該三項(xiàng)指標(biāo)呈高度顯著下降趨勢(shì)。該監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)有明顯好轉(zhuǎn)趨勢(shì)。

3.瓜洲閘上水質(zhì)變化趨勢(shì)分析

根據(jù)2011—2019年水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果，瓜洲閘上斷面綜合水質(zhì)評(píng)價(jià)由Ⅳ～劣Ⅴ類水質(zhì)變?yōu)棰蟆躅?；從單?xiàng)指標(biāo)看，溶解氧由2011年的Ⅳ～Ⅴ類轉(zhuǎn)變?yōu)棰瘛箢?，氨氮?011年的Ⅳ～劣Ⅴ類轉(zhuǎn)變?yōu)棰蟆躅?，高錳酸鹽指數(shù)由2011年的Ⅲ～Ⅳ類轉(zhuǎn)變?yōu)棰颉箢?，總磷?011年的Ⅳ～劣Ⅴ類轉(zhuǎn)變?yōu)棰颉躅悾?項(xiàng)污染指標(biāo)均得到明顯好轉(zhuǎn)；水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率從2011年8.3%上升至2019年75.0%，該斷面水質(zhì)達(dá)標(biāo)率上升了66.7個(gè)百分點(diǎn)。

根據(jù)季節(jié)性kendall檢驗(yàn)結(jié)果（見(jiàn)表3），溶解氧、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)和總磷顯著水平α值均為0，變化趨勢(shì)同三灣斷面基本一致。該監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)亦呈明顯好轉(zhuǎn)趨勢(shì)。

五、結(jié)論

采用季節(jié)性kendall檢驗(yàn)法對(duì)古運(yùn)河3個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面主要污染指標(biāo)進(jìn)行了趨勢(shì)檢驗(yàn)分析。分析表明：隨著近幾年揚(yáng)州市對(duì)古運(yùn)河水污染治理力度的不斷加大，水體水質(zhì)得到明顯改善。揚(yáng)州閘下監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)良好，三灣和瓜洲閘上監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)均呈現(xiàn)顯著改善趨勢(shì)，古運(yùn)河水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率從2011年16.7%上升至2019年83.3%，上升了66.6個(gè)百分點(diǎn)，水質(zhì)基本達(dá)到水功能區(qū)2020年管理目標(biāo)■