基于季节性Kendall检验法分析淀山湖水质变化趋势

摘要：本文采用季节性Kendall检验法，分析检验了近5年来淀山湖6个代表断面6项水质监测项目的浓度变化趋势。分析结果显示，溶解氧的浓度呈上升趋势，表明水体自净能力增强;其余各项水质监测项目均呈下降趋势和无明显升降趋势。淀山湖水质参数浓度变化趋势以下降和无明显变化为主，表明淀山湖的水环境状况逐渐好转，水体富营养化有所改善。

关键词：季节性Kendall检验法;淀山湖;水质变化

中图分类号：X83 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）06-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.06.091

Abstract： The seasonal Kendall test method was used to analyze the concentration trends of six water quality monitoring projects in six representative sections of Dianshan Lake in the past five years. The analysis results show that the concentration of dissolved oxygen is on the rise， indicating that the self-purification ability of the water body is enhanced; the other water quality monitoring items are showing a downward trend and no obvious rising and falling trend. The variation trend of water quality parameter concentration in Dianshan Lake was mainly decreased and no significant change， which indicated that the water environment of Dianshan Lake gradually improved and the eutrophication of water was improved.

Key words： Seasonal Kendall test; Dianshan Lake; Water quality change

淀山湖位于上海与江苏的边界地区，湖区面积约63.7 km2。淀山湖是太湖流域洪涝水下泄的主要通道和区域重要的水资源蓄集涵养地，是上海市黄浦江上游重要的水源地保护区，具有调节径流、供水、灌溉、航运、养殖、旅游等多种功能，也是上海重要的国家级水利风景区和重要的航道交汇点。近年来，随着城市建设、国民经济和工业生产的发展，淀山湖的水质正在逐年恶化，富营养化是淀山湖所面临的重大生态问题之一[1]。水质变化趋势分析是水质变化研究的重要手段之一，通过分析水质变化趋势为生态环境和水污染治理提供依据。本文研究分析淀山湖水质变化趋势，为淀山湖生态环境和污染治理提供依据。

1 季节性Kendall检验法

由于水质监测结果受周期性流量影响，汛期与非汛期的结果不具可比性。因此，如果简单地将历年监测数据直接比较，并不能准确反应出某个监测断面、河流的水质变化趋势。季节性Kendall检验法属于非参数趋势检验方法，将水质资料在历年相同月份间进行比较，避免了季节性的影响;同时对于不完整、精度不高数据，季节性Kendall检验法只考虑其相对排列而不考虑其差值，极大降低了奇异值对水质趋势分析结果的影响。

利用季节性Kendall检验法分析水质变化趋势，一般选取5～8年的水质序列。序列太长会掩蔽目前的趋势，而序列太短会造成结果不准确。根据（SL359-2007）《地表水资源质量评价技术规程》，水质变化趋势的显著性检验结果根据显著性水平α确定。当α≤0.01.水质变化趋势高度显著;0.01<α≤0.1，水质变化趋势显著;α>0.1，水质变化无趋势;当α<0.1时，若变化率为正值，则说明检验具有显著（或高度显著）性上升，若变化率为负值，则说明检验具有显著（或高度显著）性下降。

2 评价断面和评价指标的选择

为考察淀山湖水质变化趋势，本文选取淀山湖6个代表水质监测断面进行分析，各断面每年监测频次为12次;选取系列长度为：2014～2018年逐月水质资料;评价指标为高锰酸盐指数、化学需氧量、溶解氧、氨氮、总磷、总氮。

3 结果与讨论

根据（GB3838-2002）《地表水环境质量标准》，采用单因子评价法评价淀山湖水质状况（表1）。从表1中可以看出，淀山湖总磷为Ⅴ类水标准、总氮为劣Ⅴ类水标准，其他水质监测项目均达到或超过Ⅲ类水标准。由于水质数据具有很强的随机性，采用单因子评价并不能准确反映出淀山湖的水质变化趋势。因此，本文中采用季节性Kendall检验法分析其水质变化趋势。

采用Professional Water Quantity Trend （PWQ Trend）软件分析检验淀山湖各监测断面的水质变化趋势，以评价淀山湖水質变化趋势，水质变化趋势检验结果见表2。在分析检验的6项水质参数中，水质参数浓度呈上升趋势的为溶解氧，比例占33.3%，无明显升降趋势的占66.7%，表明水体自净能力增强。其余各项水质项目参数均呈下降趋势和无明显升降趋势，且水质项目无上升趋势，说明水质状况趋于改善[2]。其中氨氮的下降比例占16.7%，无明显升降趋势比例占83.3%;化学需氧量无明显升降趋势;高锰酸盐指数的下降比例占83.3%，无明显升降趋势比例占16.7%;总氮的下降比例占33.3%，无明显升降趋势比例占66.7%;总磷的下降比例占66.7%，无明显升降趋势比例占33.3%。淀山湖水质问题主要是水体富营养化[3]，总氮、总磷浓度下降趋势说明淀山湖水体富营养化问题正逐步改善。

统计结果显示，淀山湖各监测水质项目中呈上升趋势的占2.8%（溶解氧），显著下降的占19.4%，高度显著下降的占13.9%，水质参数浓度无明显升降趋势的占63.9%。以上结果表明，淀山湖水质参数浓度变化趋势以下降和无明显变化为主，表明淀山湖的水环境状况逐渐好转[4]。

4 结论

本文采用季节性Kendall检验法分析了近5年淀山湖6个代表水质监测断面溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、总磷和总氮的浓度变化趋势。在这6项水质参数中，溶解氧浓度呈上升趋势，表明水体自净能力增强;其余各项水质参数均呈下降趋势和无明显升降趋势。结果表明，淀山湖水质参数浓度变化趋势以下降和无明显变化为主。经水体养护和综合治理，淀山湖的水环境状况逐渐好转，水体富营养化有所改善。

参考文献

[1]郑晓红，汪琴.淀山湖水质状况及富营养化评价[J].环境监测管理与技术，2009，21（2）：68-70.

[2]SL395-2007，地表水资源质量评价技术规程[S].

[3]陈红，韩青，周宏伟.淀山湖水污染状况分析与综合治理对策研究[J].水资源保护，2011，27（6）：36-40.

[4]吴学峰.车载GC-MS应急监测水中挥发性有机物效果研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2014.

收稿日期：2019-02-21

作者简介：石磊（1986-），男，汉族，博士，工程师，研究方向为水环境监测与评价。