上海淀浦河多年水質演變趨勢分析

張 舒，黃慧慧

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

上海淀浦河多年水質演變趨勢分析

張 舒1，黃慧慧2

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

隨著近年來淀浦河城區段景觀河道的建設，淀浦河水質狀況及未來發展趨勢引起人們的高度關注。文章采用美國統計學家肯德爾提出的水質季節性肯德爾趨勢分析方法，對淀浦河1997-2008年的水質變化趨勢進行定性與定量分析。3個代表性監測斷面的分析結果表明：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。分析結果對管理部門具有一定的參考價值。

季節性肯達爾檢驗；淀浦河；水質狀況；變化趨勢

0 引 言

青浦境內河網密布，河道縱橫交錯。淀浦河是青浦境內的主要河道，源于淀山湖，匯入黃浦江，是連接青浦松江、閔行三區，橫穿青浦腹地的骨干河道。2008年，淀浦河青浦城區段景觀河道基本建成后，又對增強沿線地區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量趨勢進行分析研究及了解掌握其水資源質量的變化趨勢能夠為地區經濟發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

根據青浦水環境監測分中心2009年的水質資料，淀浦河水體水質處于Ⅲ-Ⅴ類地表水水質標準。其中，靠近南港大橋監測斷面處于Ⅲ-Ⅵ類標準，浦匯塘橋和北干山監測斷面處于Ⅵ-Ⅴ類水質標準。

1 水質分析方法[1-2]——季節性肯達爾檢驗

季節性肯達爾檢驗的原理為：將歷年相同月(季)的水質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；若正號個數比負號多，則為上升趨勢；若負號個數比正號多，則為下降趨勢；若水質資料不存在上升或下降趨勢，則正負號的個數分別為50%。

設有n年(每年觀測p個月)的水質觀測資料，其序列X為：

(1)

式中：Xij為某水資源質量組份第j年i月濃度監測值(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月歷年水質系列相比較的正負號相抵后的正號或負號的個數；ni為第i月水質系列中非漏測值個數。

(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 季節性肯達爾斜率估計

季節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的差值除以兩數間相差的年數的商的中值。該斜率估值只說明歷年來水質濃度變化的年平均情況。

2 淀浦河水質分析

2.1 研究河段監測點位和監測資料的選擇

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

2.2 參數選擇

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

2.3 數據處理

數據采用matlab軟件編程計算。計算前，首先對水質資料進行處理。由于水質資料中有“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 數據分析與結果討論

對淀浦河3個測站4個水質參數1997-2008年的實測水質監測資料，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)水質濃度趨勢中，北干山監測斷面高錳酸鹽指數(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、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)水質濃度趨勢中，浦匯塘橋和南港橋監測斷面溶解氧(DO)、氨氮(NH3-N)、高錳酸鹽指數(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 北干山監測斷面好氧有機物及氧平衡指標水質趨勢檢驗結果

注：變化趨勢中↑↑為顯著上升趨勢；—為無趨勢。

表2 浦匯塘橋監測斷面好氧有機物及氧平衡指標水質趨勢檢驗結果

注：變化趨勢中↑為上升趨勢；↑↑為顯著上升趨勢；—為無趨勢。

表3 南港橋監測斷面好氧有機物及氧平衡指標水質趨勢檢驗結果

注：變化趨勢中↑為上升趨勢；↑↑為顯著上升趨勢。

4 結 論

淀浦河是青浦境內的骨干河道，也是淀山湖水進入黃浦江的一個過水走廊，水質的好壞有著重要的意義。從水質演變趨勢分析結果可以看出：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污染狀況應受到人們的廣泛重視。相關部門應加強對農業、畜禽、鄉鎮企業等污染源的控制，加強河道的綜合整治，利用水利工程引清排污，改善淀浦河水體環境。

[1]吳師,王嵩嶸.安徽省地表水水質變化趨勢分析[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河流水質趨勢分析中的應用[J].石河子大學學報：自然科學版，2005,23(04):510-512.

1007-7596(2017)07-0037-02

2017-06-22

張舒(1982-)，女，江蘇沛縣人，工程師，從事水環境監測、水文水資源調查評價研究工作；黃慧慧(1985-)，女，甘肅環縣人，工程師，從事水文水資源和水文信息化工作。

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