上海淀浦河多年水质演变趋势分析

张 舒，黄慧慧

(1.上海市水环境监测中心青浦分中心，上海 201799；2.上海市青浦区水文勘测队，上海 201799)

上海淀浦河多年水质演变趋势分析

张 舒1，黄慧慧2

(1.上海市水环境监测中心青浦分中心，上海 201799；2.上海市青浦区水文勘测队，上海 201799)

随着近年来淀浦河城区段景观河道的建设，淀浦河水质状况及未来发展趋势引起人们的高度关注。文章采用美国统计学家肯德尔提出的水质季节性肯德尔趋势分析方法，对淀浦河1997-2008年的水质变化趋势进行定性与定量分析。3个代表性监测断面的分析结果表明：除溶解氧外，淀浦河水体中有机污染或无机污染已有所加重。分析结果对管理部门具有一定的参考价值。

季节性肯达尔检验；淀浦河；水质状况；变化趋势

0 引 言

青浦境内河网密布，河道纵横交错。淀浦河是青浦境内的主要河道，源于淀山湖，汇入黄浦江，是连接青浦松江、闵行三区，横穿青浦腹地的骨干河道。2008年，淀浦河青浦城区段景观河道基本建成后，又对增强沿线地区的防汛排涝能力起着积极的作用。因此,对淀浦河的水资源质量趋势进行分析研究及了解掌握其水资源质量的变化趋势能够为地区经济发展和水资源保护提供参考。淀浦河的地理位置见图1所示。

图1 淀浦河地理位置图

根据青浦水环境监测分中心2009年的水质资料，淀浦河水体水质处于Ⅲ-Ⅴ类地表水水质标准。其中，靠近南港大桥监测断面处于Ⅲ-Ⅵ类标准，浦汇塘桥和北干山监测断面处于Ⅵ-Ⅴ类水质标准。

1 水质分析方法[1-2]——季节性肯达尔检验

季节性肯达尔检验的原理为：将历年相同月(季)的水质资料按照时间顺序进行比较，若后面的值高于前面的值则记为正，反之则记为负；若正号个数比负号多，则为上升趋势；若负号个数比正号多，则为下降趋势；若水质资料不存在上升或下降趋势，则正负号的个数分别为50%。

设有n年(每年观测p个月)的水质观测资料，其序列X为：

(1)

式中：Xij为某水资源质量组份第j年i月浓度监测值(j=1，2，……，p)。

1.1 对于p月中第i月(i≤p)的情况有：

(1≤k

(2)

式中：Si为第i月历年水质系列相比较的正负号相抵后的正号或负号的个数；ni为第i月水质系列中非漏测值个数。

(3)

1.2 趋势升降定性判断

趋势检验的显著性水平α为：

(4)

式中：

取显著性水平α分别为0.1和0.01，则有：①若|z|≤zα/2，则接受零假设，认为水质没有变化趋势；②若α≤0.01，说明检验具有高度显著性水平；0.01<α≤0.1,说明检验是显著的。在α计算结果满足上述两条件情况下，若S为正时说明具有显著上升趋势，为负时则说明具有显著下降趋势，为零时则无趋势。

1.3 季节性肯达尔斜率估计

季节性肯达尔斜率是用线性回归的斜率表示，反映趋势大小。定义为：在进行该检验中所有被比较的两数的差值除以两数间相差的年数的商的中值。该斜率估值只说明历年来水质浓度变化的年平均情况。

2 淀浦河水质分析

2.1 研究河段监测点位和监测资料的选择

文章研究的是淀浦河上的3个水质监测断面，从上游到下游依次为：南港大桥、浦汇塘桥、北干山。采用的是这3个监测断面1997-2008年的月水质监测资料进行趋势分析研究。

2.2 参数选择

根据多年来淀浦河水质监测的资料，筛选出影响水资源质量的好氧有机物及氧平衡指标：溶解氧、氨氮、高锰酸盐指数、五日生化需氧量作为趋势分析的参数。

2.3 数据处理

数据采用matlab软件编程计算。计算前，首先对水质资料进行处理。由于水质资料中有“未检出值”。为了计算机能识别，设定“-1”表示“漏测值”；以“二分之一的最低检测值”表示“未检出值”。

2.4 数据分析与结果讨论

对淀浦河3个测站4个水质参数1997-2008年的实测水质监测资料，运用matlab分析软件进行编程计算，各污染物因子浓度的变化趋势见表1-表3。

从表中可以看出：(1)水质浓度趋势中，北干山监测断面高锰酸盐指数(CODMn)呈无明显趋势外；溶解氧(DO)、氨氮(NH3-N)、五日生化需氧量(BOD5)呈高度显著上升趋势或显著上升趋势。说明近12年除高锰酸盐指数、溶解氧外，淀浦河北干山段水体中有机污染或无机污染已有所加重。(2)水质浓度趋势中，浦汇塘桥和南港桥监测断面溶解氧(DO)、氨氮(NH3-N)、高锰酸盐指数(CODMn)、五日生化需氧量(BOD5)均呈高度显著上升趋势或显著上升趋势。说明近12年除溶解氧外，淀浦河浦汇塘段水体中有机污染或无机污染已有所加重。

表1 北干山监测断面好氧有机物及氧平衡指标水质趋势检验结果

注：变化趋势中↑↑为显著上升趋势；—为无趋势。

表2 浦汇塘桥监测断面好氧有机物及氧平衡指标水质趋势检验结果

注：变化趋势中↑为上升趋势；↑↑为显著上升趋势；—为无趋势。

表3 南港桥监测断面好氧有机物及氧平衡指标水质趋势检验结果

注：变化趋势中↑为上升趋势；↑↑为显著上升趋势。

4 结 论

淀浦河是青浦境内的骨干河道，也是淀山湖水进入黄浦江的一个过水走廊，水质的好坏有着重要的意义。从水质演变趋势分析结果可以看出：近12年来，除溶解氧外，淀浦河水体中有机污染或无机污染已有所加重。因此，以有机污染为主的淀浦河水质污染状况应受到人们的广泛重视。相关部门应加强对农业、畜禽、乡镇企业等污染源的控制，加强河道的综合整治，利用水利工程引清排污，改善淀浦河水体环境。

[1]吴师,王嵩嵘.安徽省地表水水质变化趋势分析[J].水资源保护,2006(05):74-76.

[2]王志明,吴文强.肯达尔检验在干旱区河流水质趋势分析中的应用[J].石河子大学学报：自然科学版，2005,23(04):510-512.

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2017-06-22

张舒(1982-)，女，江苏沛县人，工程师，从事水环境监测、水文水资源调查评价研究工作；黄慧慧(1985-)，女，甘肃环县人，工程师，从事水文水资源和水文信息化工作。

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