金沙江流域－麗江段水環境質量時空變化趨勢及保護思路

木曉麗

（云南省生態環境廳駐麗江市生態環境監測站，云南 麗江 674100）

0 引言

金沙江麗江段從麗江市玉龍縣塔城鄉入境，至華坪縣石龍壩鎮臘烏渡出境，全長615 km，占金沙江全長2308 km的四分之一，占金沙江云南段1560 km的約二分之一。麗江市金沙江上段水系流域面積16592.7 km2，占全市流域面積的80.7%。年平均徑流量1541.9 m3/s，年平均過境水量440億m3。長江流域金沙江水系在麗江境內包括金沙江干流和新主河、金莊河、沖江河、黑白水河、五郎河、馬過河、新莊河等金沙江的一級支流和眾多二級支流。除部分河段有部分融雪水補給外，都屬于雨水補給的高原河流類型。金沙江流域是長江經濟帶的上游生態屏障，促進金沙江流域全面發展，讓“綠色”成為麗江發展的底色，使“綠水青山”產生巨大生態效益、經濟效益和社會效益，讓綠水青山與金山銀山相得益彰，確?！耙唤逅绷鞒鳆惤?，對于整個長江流域有著重要的意義。本文對2011—2020年金沙江流域（麗江段）水質情況變化趨勢和2019—2020年金沙江干流（麗江段）時空變化趨勢進行分析研究，以期為金沙江流域麗江段保護提供科學依據。

1 2011—2020年金沙江流域麗江段監測基本情況

1.1 斷面設置情況

2011—2020年麗江境內金沙江干流持續開展監測的斷面有3個，自上游而下分別是新華、金江橋和觀音巖大橋，同時一級支流中的沖江河、漾弓江、五郎河、馬過河和新莊河金沙江持續開展監測。2019年9月起金沙江干流麗江段水質監測斷面由3個增加為6個，自上游而下由新華、金江橋和觀音巖大橋增加為新華、老八課、五孫廟、金江橋、臨江箐和觀音巖大橋。金沙江流域麗江段水質監測斷面圖見圖1。

圖1 金沙江流域麗江段水質監測斷面圖

1.2 評價因子

2011—2020年麗江境內金沙江干流斷面和5個一級支流水質分析直接以2011—2020年麗江市環境質量公報公開水質類別進行分析評價。

2019—2020年麗江境內金沙江干流時空變化趨勢分析選用評價因子是《地表水環境質量評價方法》(試行)中規定的21項指標中除pH和溶解氧以外的19個指標。

1.3 評價分析方法

1.3.1 內梅羅污染指數法

目前地表水環境監測數據評價分析方法較多，有單因子評價法、單因子水質標識指數法、綜合水質標識指數法、單因子污染指數法、綜合污染指數法、模糊綜合評價法、灰度聚類法、BP神經網絡評價法等，適合的評價分析方法對監測數據的應用有著重要的影響[1-6]。其中內梅羅污染指數法既能突出污染指數最大因子對總體水質的作用，又能總體反映水體污染性質和程度，是目前國內外常用的綜合污染指數計算方法[7-8]。

內梅羅污染指數計算按照公式（1）、（2）、（3）進行計算：

式中：C—i指標的監測結果；S—i指標評價因子的標準值（金沙江干流麗江段水功能類別為Ⅱ類，采用《GB 3838-2002地表水環境質量標準》中的Ⅱ類標準值）；Pave—評價因子污染指數平均值；Pmax—評價因子污染指數最大值；P—內梅羅污染指數。

采用內梅羅污染指數法對金沙江麗江段多個斷面的水質情況進行評價，客觀地呈現了金沙江麗江段水質情況及水質變化趨勢，以期對金沙江流域（麗江段）流域的水資源保護和合理利用提供科學依據。

1.3.2 Spearman秩相關系數法

Spearman秩相關系數是一種無參數（與分布無關）檢驗方法，用于度量變量之間聯系的強弱。在沒有重復數據的情況下，如果一個變量是另外一個變量的嚴格單調函數則Spearman秩相關系數就是+1或-1，稱變量完全Spearman秩相關，由于Spearman秩相關系數法對于分析的數據分布情況要求較低，故被普遍應用于相關分析中，由于地表水監測數據分布情況較復雜，故選用Spearman秩相關系數法進行地表水環境質量時空變化相關性分析。

Spearman秩相關系數按照公式（4）、（5）進行計算：

式中：di—秩次差；Xi、Yi—排序后的序號；n—變量中數據的個數；R—Spearman秩相關系數。

2 2011—2020年金沙江流域（麗江段）水質情況變化趨勢

根據2011—2020年麗江市環境質量公報公開的地表水相關監測結果，選擇金沙江干流3個斷面（自上游而下為新華、金江橋和觀音巖大橋）和5個一級支流（沖江河、漾弓江、五郎河、馬過河和新莊河）進行水質分析，由于一級支流的斷面名稱或位置在10年間有所變化，選用最下游斷面表示其河流水質。根據水功能區劃，金沙江干流麗江段水質要求為《GB 3838-2002地表水環境質量標準》Ⅱ類，對金沙江3個干流斷面和5個一級支流斷面的水質達Ⅱ類及以上的比例進行分析，其比例隨年度變化情況見圖2。2011—2020年Ⅱ類及以上斷面在2011年和2012年的比例最低為37.5%，在2016年、2017年、2018年和2020年比例最高為87.5%。對其隨年度變化進行spearman秩相關系數法分析，其相關系數為0.837，相關性顯著，說明2011—2020年金沙江流域（麗江段）水質成變好趨勢。

圖2 2011—2020年金沙江流域-麗江段達Ⅱ類及以上斷面（河流）比例變化趨勢

應用spearman秩相關系數法分析的金沙江3個干流斷面和5個一級支流的水質隨年度變化趨勢，如圖3所示。根據Spearman秩相關分析結果可見，漾弓江水質呈一定的變差趨勢，其余河流（斷面）水質均呈變好趨勢，其中沖江河、馬過河和麗江市出境斷面金沙江觀音巖大橋水質明顯好轉。

圖3 2011—2020年金沙江流域-麗江段秩相關系數統計

3 2019—2020年金沙江干流（麗江段）時空變化趨勢

3.1 2019—2020年金沙江干流（麗江段）自上而下水變化情況

對金沙江干流麗江段6個斷面2019年和2020年年均值進行內梅羅污染指數計算分析，其變化趨勢見圖4。根據計算分析發現金沙江麗江段6個監測斷面內梅羅污染指數均＜0.6，說明金沙江麗江段水質能滿足水質要求；且根據圖3發現，在這 6個斷面中金江橋和觀音巖大橋水質較好，老八課和臨江箐水質較差，新華和五孫廟水質居中，且這個規律在2019年和2020年都一致。

圖4 2019年和2020年金沙江麗江段干流斷面水質變化情況

應用spearman秩相關系數法分析對6個斷面2019年和2020年內梅羅污染指數自上游至下游的相關性分析，2019年相關系數為-0.429，2020年相關系數為0.029，可見2019年金沙江麗江段水質自上游至下游有變好趨勢，但其變化趨勢不顯著，2020年金沙江麗江段水質自上游至下游幾乎無變化。

3.2 2020年金沙江干流（麗江段）逐月水質變化趨勢

2020年各月各斷面內梅羅污染指數分布情況見圖5，發現僅有老八課和臨江箐出現了＞0.6的月份，且其余斷面＜0.3的比例均超過50%。

圖5 2020年逐月各斷面內梅羅污染指數分布情況

2020年金沙江干流（麗江段）6個斷面各月份內梅羅污染指數分布情況見圖6，發現各斷面各月內梅羅污染指數分布在0.2～0.7，內梅羅污染指數＞0.5的比例在3月和4月最大，在8月和12月較多，在1月、6月、7月和11月無＞0.5的情況。

圖6 2020年金沙江干流（麗江段）6個斷面各月份內梅羅污染指數分布情況

取6個斷面水質監測結果平均值計算金沙江干流麗江段內梅羅污染指數，金沙江干流麗江段內梅羅污染指數隨月份變化見圖7，發現3月、8月和12月較上月明顯上升，水質變差，4—7月和9—11月較呈下降趨勢，水質有所好轉。

圖7 金沙江干流麗江段內梅羅污染指數隨月份變化

3.3 各斷面與上游斷面水質變化關系分析

對各斷面與上游斷面2020年各月內梅羅污染指數變化趨勢進行Spearman秩相關分析，其相關系數見圖8。發現金江橋、臨江箐和觀音巖大橋與其上游斷面水質變化趨勢一致，五孫廟與其上游斷面變化趨勢相反，但所有的變化趨勢一致和相反都不是顯著的，麗江段金沙江各干流斷面水質與上游干流斷面水質均無顯著性相關，說明金沙江水質受到各級支流影響較大。

圖8 2020年金沙江干流斷面臨近上下游秩相關系數統計

4 結論

（1）2011—2020年金沙江流域（麗江段）水質情況變化趨勢結果表明金沙江流域（麗江段）整體水質成變好趨勢，除漾弓江外其余河流（斷面）水質均呈變好趨勢，且相關性顯著的沖江河、馬過河和麗江市出境斷面金沙江觀音巖大橋水質明顯好轉，漾弓江水質呈一定的變差趨勢。

（2）2019—2020年金沙江干流（麗江段）自上而下水變化情況能滿足水質要求，老八課和臨江箐水質較其余斷面差，2019年金沙江麗江段水質自上游至下游有變好趨勢，2020年金沙江麗江段水質自上游至下游幾乎無變化。2020年金沙江干流（麗江段）整體及各斷面水質隨月份波動變化，其中3月和8月水質變差，6月和11月水質變好的趨勢是一致的。各斷面與上游斷面水質變化關系分析結果表明麗江段金沙江各干流斷面水質與上游干流斷面水質均無顯著性相關，說明金沙江水質受到各級支流影響較大。

5 保護建議

（1）目前金沙江麗江段水質能滿足其功能區要求，且有一定變好趨勢，但是老八課斷面和臨江箐斷面水質較其他斷面相比，內梅羅污染指數較高，水質情況較差，同時越往下游受相鄰上游斷面影響越大，說明各支流的影響在不斷積累。金沙江流域-麗江段保護仍面臨嚴峻的壓力，特別是老八課和臨江箐斷面涉及區域，要重點加強區域污染源調查，做好污染防治工作。

（2）根據分析發現金沙江麗江段一級支流中漾弓江近10年呈水質下降的趨勢，漾弓江流域的水污染防治是保護金沙江麗江段的重中之重。

（3）完善生態環境質量監測網絡，加強監測數據的分析和綜合運用，為環境管理提供科學依據，并以此為基礎切實加強環境監管執法。加大重點區域環境巡查、監管力度，強化重點行業環境風險隱患管控，確保重點區域、重點行業環境監管不留空白。