摘" 要：以上海市奉賢區(qū)不同河流、不同斷面的酸堿度、化學(xué)需氧量（CODCr）、氨態(tài)氮、溫度、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、揮發(fā)性酚、石油產(chǎn)品、總磷含量、全氮以及生化需氧量（BOD5）等作為評(píng)價(jià)因子，評(píng)價(jià)奉賢區(qū)地表水環(huán)境質(zhì)量的時(shí)空變化規(guī)律，結(jié)果表明時(shí)空變化趨勢(shì)較為明顯。結(jié)合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)不同斷面進(jìn)行了健康評(píng)估，結(jié)果顯示健康水平差異較大，健康水平受土壤本底、特定氣象或人為因素等多重影響。

關(guān)鍵詞：奉賢區(qū)；地表水監(jiān)測(cè)；水質(zhì)時(shí)空變化；水環(huán)境評(píng)估；水質(zhì)指標(biāo)

中圖分類號(hào)：X832 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1674-2419（2024）04-0401-04

作者簡(jiǎn)介：薛涵秋（1993- ），男，助理工程師，主要從事生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。E-mail：2327382862@qq.com。

污染物分布具有一定的時(shí)間和空間分布特征，會(huì)隨著時(shí)間和空間的變化而表現(xiàn)出明顯的差異。文章立足于奉賢區(qū)三載施行方案以及水處理設(shè)施供給的精確監(jiān)測(cè)資料，目的在于徹底研究地表水環(huán)境質(zhì)量的時(shí)序變異性，為奉賢區(qū)水域環(huán)境治理提供理論支撐。項(xiàng)目依托奉賢區(qū)表層水質(zhì)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)資料對(duì)水體質(zhì)量在時(shí)間和空間上的波動(dòng)進(jìn)行了深入剖析，對(duì)奉賢區(qū)的水域生態(tài)狀況實(shí)施全方位的評(píng)價(jià)。通過(guò)收集并對(duì)三年戰(zhàn)略方案以及水處理設(shè)施所提供的監(jiān)測(cè)信息概覽表格進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，對(duì)不同河流及其相關(guān)截面的水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行深入探討。信息包含了眾多重要的參考標(biāo)準(zhǔn)，涉及酸堿度、化學(xué)需氧量（CODCr）、氨態(tài)氮、溫度、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、揮發(fā)性酚、石油產(chǎn)品、總磷含量、全氮以及生化需氧量（BOD5）等。經(jīng)過(guò)對(duì)這些信息的深入剖析，展現(xiàn)各個(gè)截面處水質(zhì)的時(shí)空變化規(guī)律，并對(duì)水質(zhì)環(huán)境進(jìn)行整體的評(píng)價(jià)。

1" 數(shù)據(jù)概覽與整理

1.1" 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的范圍與時(shí)段

考慮到研究的不確定性，觀測(cè)信息廣泛覆蓋了奉賢區(qū)域內(nèi)眾多重要水系及其交匯點(diǎn)，這些數(shù)據(jù)獲得點(diǎn)位包含竹港、金匯港、浦南運(yùn)河等地，以及流域內(nèi)與之相關(guān)的觀測(cè)站。此舉旨在全方位掌握奉賢區(qū)地表水環(huán)境的水質(zhì)狀況。觀測(cè)周期包括了一個(gè)三年的行動(dòng)方案以及水處理設(shè)施提交的資料，這個(gè)時(shí)段延伸較寬，覆蓋了若干季節(jié)和不同的氣候狀況，這對(duì)于徹底掌握水質(zhì)的季節(jié)性波動(dòng)和跨年度的變化非常有益。這個(gè)時(shí)段的長(zhǎng)度足以揭示即時(shí)發(fā)生的意外狀況，對(duì)水體水質(zhì)的作用并且對(duì)于辨識(shí)持續(xù)性的發(fā)展方向也大有裨益。

1.2" 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的主要指標(biāo)

pH值指數(shù)作為衡量酸性或堿性的標(biāo)準(zhǔn)，與水域的生態(tài)狀況和生物行為息息相關(guān)；化學(xué)需氧量和氨態(tài)氮是表征有機(jī)質(zhì)和無(wú)機(jī)質(zhì)含量的水環(huán)境指標(biāo)，能夠揭示水域受污染的程度；水溫、溶解氧（DO）等參數(shù)則映射出水域的生態(tài)適宜度。揮發(fā)性酚、石油衍生物、磷總量、氮總量、生化需氧量等參數(shù)的深入分析加強(qiáng)了對(duì)有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分的檢測(cè)水平，為識(shí)別水域富養(yǎng)分狀態(tài)和污染源頭提供了堅(jiān)實(shí)的幫助。主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)及其解釋如表1所示。

1.3" 數(shù)據(jù)的整體趨勢(shì)分析

經(jīng)過(guò)對(duì)三年戰(zhàn)略規(guī)劃以及污水處理設(shè)施獲取的資料，結(jié)合發(fā)展趨勢(shì)探究辨識(shí)出主要水質(zhì)參數(shù)的跨年度變化模式，這包含周期性的起伏和暫時(shí)性的波動(dòng)。同時(shí)，融合氣候狀況與人類行為等外界要素，深刻探討造成水體品質(zhì)波動(dòng)的潛在誘因。在總體發(fā)展趨向剖析時(shí)將顯著揭示水環(huán)境質(zhì)量隨時(shí)間和空間演變的主要特性，辨別水資源狀況的長(zhǎng)處與短板。數(shù)據(jù)的整體趨勢(shì)分析及要素影響見表2。

2" 水質(zhì)時(shí)空變化分析

2.1" 不同斷面水質(zhì)指標(biāo)的時(shí)空分布

2.1.1" pH值的時(shí)空變化

pH值指數(shù)是評(píng)估水環(huán)境酸性或堿性程度的關(guān)鍵參數(shù)，它在時(shí)間和空間上的波動(dòng)對(duì)于奉賢區(qū)地表水環(huán)境狀況的影響極為關(guān)鍵。通過(guò)對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行徹底審查，發(fā)現(xiàn)各個(gè)測(cè)量點(diǎn)的pH值展現(xiàn)出顯著的時(shí)間和空間波動(dòng)性。在地理緯度上眾多橫截面的酸堿度指標(biāo)呈現(xiàn)出不一致性，映射出各個(gè)區(qū)域流體的pH值的變化。同樣地經(jīng)過(guò)對(duì)三年戰(zhàn)略方案以及水處理設(shè)施呈交的資料進(jìn)行時(shí)間序列的考察，展現(xiàn)了pH指數(shù)的季節(jié)性波動(dòng)模式，即水質(zhì)的酸堿度在各個(gè)季節(jié)中顯示出定期性的起伏。

2.1.2" CODCr的時(shí)空分布特征

在深度剖析觀測(cè)數(shù)值后發(fā)現(xiàn)各個(gè)橫截面上的化學(xué)需氧量指標(biāo)表現(xiàn)出了明顯的時(shí)空變異性。在地理緯度上不同橫截面的化學(xué)需氧量含量呈現(xiàn)出顯著的變化，表示各個(gè)區(qū)域水域中有機(jī)污染物的負(fù)載情況存在相似性與差異性。同時(shí)通過(guò)對(duì)三年行動(dòng)方案以及水處理設(shè)施供應(yīng)的信息進(jìn)行周期性模式審查，可以發(fā)現(xiàn)化學(xué)需氧量的周期性起伏，并辨別出各個(gè)季節(jié)內(nèi)水中有機(jī)物含量的波峰和波谷時(shí)期。

2.1.3" 氨氮和總氮的時(shí)空變化趨勢(shì)

在深度解讀監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)各個(gè)截面處的氨態(tài)氮與總氮含量表現(xiàn)出了明顯的時(shí)間和空間上的分布不均。在地理緯度上不同橫截面的氮素污染程度呈現(xiàn)出變化，這顯露了各個(gè)區(qū)域水域中氮含量負(fù)荷的差別與共性。在實(shí)施三年規(guī)劃方案和分析水處理設(shè)施提交的信息后，能夠?qū)竟?jié)性模式進(jìn)行了深入探究，成功揭示了氨態(tài)氮與總氮含量的季節(jié)性起伏變化，并確定了各個(gè)季節(jié)中水中氮含量波動(dòng)的高峰與低谷時(shí)期。

2.2" 不同斷面之間的水質(zhì)差異分析

2.2.1" 各斷面水質(zhì)指標(biāo)的均值對(duì)比

此種對(duì)照有利于識(shí)別水質(zhì)較佳的地帶以及揭示出水質(zhì)較差的區(qū)域，能夠?yàn)樗虻木S護(hù)和操控提供了地理定位。通過(guò)對(duì)比各個(gè)截面的水質(zhì)參數(shù)平均值，可以深刻理解水質(zhì)分布的差異性和一致性，這有助于為確定水環(huán)境改善的關(guān)鍵地帶提供理論支撐。

2.2.2" 斷面之間水質(zhì)異同的原因分析

在深入分析觀測(cè)數(shù)據(jù)后，掌握了各個(gè)水域區(qū)域之間水環(huán)境質(zhì)量差異的眾多成因。地理坐標(biāo)、流域補(bǔ)給以及附近社會(huì)行為等要素或許會(huì)引起橫截面間液態(tài)元素的散布。制造業(yè)廢棄、耕作作業(yè)以及都市發(fā)展等人類活動(dòng)同樣構(gòu)成了各個(gè)水域品質(zhì)差異的主要推動(dòng)因素。經(jīng)過(guò)考察，可以辨別出引起水域差異性的關(guān)鍵因素，為制定有針對(duì)性的水質(zhì)提升方案提供科學(xué)根據(jù)。

3" 水環(huán)境評(píng)估

3.1" 關(guān)鍵水質(zhì)指標(biāo)對(duì)水環(huán)境的影響

3.1.1" CODMn、揮發(fā)酚、石油類等有機(jī)物的評(píng)估

各測(cè)點(diǎn)間的高錳酸鹽指數(shù)、揮發(fā)性酚以及石油化合物的含量呈現(xiàn)出了明顯的不一致性。以一個(gè)特定截面為參考，化學(xué)需氧量（以錳指數(shù)計(jì)）的濃度值達(dá)到了15 mg/L，揮發(fā)性酚的含量為0.6 mg/L，而石油類物質(zhì)的含量則為8.5 mg/L。這暗示了該區(qū)域水域遭受了有機(jī)污染物質(zhì)的沖擊。在對(duì)比中另一側(cè)的水域，其中的有機(jī)質(zhì)含量顯得相對(duì)較少，其濃度分別是5 mg/L、0.3 mg/L以及4 mg/L。這類差別或許起因于該區(qū)域鄰近的產(chǎn)業(yè)作業(yè)緣由。水質(zhì)指標(biāo)濃度對(duì)比表如表3所示。

3.1.2" 總磷、總氮對(duì)水體的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)估

采取某個(gè)具體的水域剖面進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)該處的磷含量測(cè)定值約為0.03 mg/L，而氮的含量則大約是2.5 mg/L。相對(duì)地在不同的水域剖面中，磷和氮的含量分別測(cè)得約0.08 mg/L和大概3.2 mg/L。這表明前一地點(diǎn)的水域營(yíng)養(yǎng)含量相對(duì)較低，而后一地點(diǎn)則顯現(xiàn)出更豐富的營(yíng)養(yǎng)狀況。詳細(xì)的數(shù)據(jù)研究同樣展示了季節(jié)性變化對(duì)總磷和總氮含量所產(chǎn)生的影響。

3.2" 不同斷面水體健康狀況評(píng)估

3.2.1" 斷面水體的綜合評(píng)分

在面對(duì)不確定性時(shí)通過(guò)綜合分析了酸堿度、化學(xué)需氧量、氨態(tài)氮、磷的總量以及氮的總量等若干重要參數(shù)，對(duì)液體環(huán)境的品質(zhì)進(jìn)行了全面評(píng)價(jià)。以一個(gè)特定橫截面為參考，經(jīng)過(guò)詳細(xì)的數(shù)據(jù)審查，觀察到其總體評(píng)估得分為75，這表明該處的土質(zhì)條件相對(duì)優(yōu)良。另一側(cè)的總體評(píng)估得分達(dá)到了45分，這表明該水域遭受了某種程度的污染。

3.2.2" 不同斷面的水體健康狀況比較

通過(guò)深度對(duì)比分析各個(gè)橫截面的水域健康程度，可以透徹掌握奉賢區(qū)地表水域的空間差異性，這對(duì)于水環(huán)境治理和生態(tài)維護(hù)提供了關(guān)鍵的參照。詳細(xì)的數(shù)據(jù)剖析揭示一個(gè)特定斷面的水質(zhì)健康度指標(biāo)達(dá)到了0.75，這表明它處于比較優(yōu)良的水質(zhì)健康水平。相對(duì)而言不同的斷面其水質(zhì)健康度指標(biāo)僅為0.45，該區(qū)域的水質(zhì)健康狀況顯著較劣。這類差異或許與鄰近的耕作、制造業(yè)等人類行為以及流域?qū)傩韵嚓P(guān)聯(lián)。不同年份地表水pH值和CODCr變化表如表4所示。這份地表水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)展示了2018年至2023年在竹港1.3斷面（斷面編號(hào)：HW17037003001）的pH值和CODCr水質(zhì)指標(biāo)的時(shí)空變化趨勢(shì)。在觀察pH值方面，2018年至2023年間呈現(xiàn)輕微波動(dòng)，整體維持在中性偏堿性范圍，表明水體的酸堿性相對(duì)穩(wěn)定。而CODCr指標(biāo)則顯示了逐年下降的趨勢(shì)，從2018年的18.6 mg/L降至2023年的17.8 mg/L，暗示水體中的有機(jī)污染物負(fù)荷減小。這可能與當(dāng)?shù)厮h(huán)境治理和生態(tài)保護(hù)措施的實(shí)施有關(guān)。此外，2019年的pH值和CODCr濃度稍有升高，可能受到特定氣象或人為因素的影響。綜合分析顯示，竹港1.3斷面的水質(zhì)整體趨于改善，這對(duì)于當(dāng)?shù)厮h(huán)境評(píng)估具有積極意義。然而，仍需進(jìn)一步深入研究背后的原因，以制定更有針對(duì)性的水資源管理和保護(hù)策略，確保水體長(zhǎng)期的健康和可持續(xù)利用。

4" 結(jié)語(yǔ)

匯總前述考察奉賢區(qū)水域監(jiān)測(cè)資料的探究展現(xiàn)出了水質(zhì)在時(shí)間和空間上的變遷模式以及水生態(tài)系統(tǒng)的健康程度，在多個(gè)截面上水的質(zhì)量存在顯著的不同，通過(guò)詳細(xì)的數(shù)據(jù)解讀，對(duì)水域污染的根源和影響要素進(jìn)行了深刻的認(rèn)識(shí)。引入的綜合評(píng)級(jí)和健康度量指標(biāo)讓水的質(zhì)量狀況變得更加明顯。為制訂專門針對(duì)水環(huán)境質(zhì)量的管理與防護(hù)方案提供了科研支撐。

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Spatio-temporal variation analysis of water quality based on surface water monitoring data in Fengxian District and water environment assessment in Fengxian District

XUE Hanqiu， CAI Yiyun

（Shanghai City Fengxian District Environmental Monitoring Station， Shanghai 201400， China）

Abstract：Taking pH， chemical oxygen demand （CODCr）， ammonia nitrogen， temperature， dissolved oxygen， permanganate index （CODMn）， volatile phenol， petroleum products， total phosphorus content， total nitrogen and biochemical oxygen demand （BOD5） of different rivers and sections in Fengxian District of Shanghai as evaluation factors， the temporal and spatial variation law of surface water environmental quality in Fengxian District was evaluated， and the results showed that the temporal and spatial variation trend was obvious. Combined with the monitoring data， the health assessment of different sections was carried out. The results showed that the health level was quite different， and the health level was affected by multiple factors such as soil background， specific meteorological or human factors.

Keywords：Fengxian District;surface water monitoring; temporal and spatial changes of water quality; water environment assessment; water quality index