区域水环境监测网络优化及评价考核方法

费 丹

辽宁省河库管理服务中心（辽宁省水文局）

0 引言

文章研究中选取上海市金山区河流，具有l 953 条大小河道，具有秀州塘、胥浦塘、六里塘等骨干河道，为水功能Ⅲ类区，水功能Ⅳ类区包括紫石泾、黄姑塘、张泾河、龙泉港、紫石泾等。

1 监测网络优化

1.1 优化方法

监测分析中运用数理统计分析方法，聚类分析属于一种多元分析方法，运用中能够对样品的亲疏关系运用数学的分析方法进行论证，从而进行客观地分型划类。聚类分析中同时也运用了几何分析方式，在某种准则的运用之下借助于一定的工具，将空间中较近的点一些点进行聚类分析，同时运用距离、相似系数来表示不同点之间的接近程度。在区域水监测中运用最为广泛的是欧氏距离。

文章在监测研究过程中运用K-均值聚类的分析工具研究选定的五个片区的监测断面，运用SPSS19.0统计分析软件对收集到的数据进行统计学分析。

为了确保分析结果的精准性，在具体分析过程中要求对不同类别的监测断面均至少选择一个进行监测研究，研究中要求保留省界断面与国控断面，在同一个类型中针对相邻具有显著性关系的监测断面可监测一个，环境监测中要求做到环境管理与生态补偿的同步进行，尽量实现对一个断面建立一套数据收集库，便于对其进行专业性分析。地表水监测断面设置要求能够满足可行性、方便性以及代表性的原则。

2 区域水环境监测网络优化

2.1 西部地区的监测断面优化

面丈港入境断面、七仙泾、秀州塘等为氮磷污染水体，有机物污染水体则为蒲泽塘、枫泾塘、黄良河，其中污染最为严重的是面丈港兴塔断面。结合实际的水体情况，运用测断面优化原则，建立7个监测断面，将蒲泽塘朱枫公路桥断面、黄良河枫泾水厂两个断面取消。见表1与表2。

表1 聚类成员表

进行聚类分析，指标包括氨氮、高锰酸盐指数、溶解氧、五日生化需氧量、总磷等，氨氮指标中，聚类1 为2.86、聚类2 为2.29、聚类3为3.37。高锰酸盐指数中，聚类1为6.58、聚类2为6.93、聚类3 为7.82。溶解氧中，聚类1 为3.67、聚类2 为2.78、聚类3 为2.29。五日生化需氧量中，聚类1 为3.93、聚类2 为5.18、聚类3 为6.01。总磷指标中，聚类1 为0.41、聚类2 为0.39、聚类3为0.53。

2.2 东部片区监测断面优化分析

东面地区的区域环境分析中，水质相对较好的为中运河朱行断面，将龙泉港朱漕公路断面取消，骨干河道龙泉港中的3个监测断面水质无显著性差异，将亭林出入境断面、龙泉港山阳保留，满足研究具有代表性的特征。将俞泾塘村级整治河道断面取消，1 个村级河道监测断面水质以及其他3 个区管河道监测断面质量一般。见表2。

进行包括氨氮、高锰酸盐指数、溶解氧、五日生化需氧量、总磷等氨氮指标的聚类分析，聚类1 为1.10、聚类2 为1.95、聚类3为2.13。高锰酸盐指数中，聚类1为5.18、聚类2为6.31、聚类3 为6.36。溶解氧中，聚类1 为2.96、聚类2 为2.96、聚类3 为2.96。五日生化需氧量中，聚类1为3.13、聚类2为4.33、聚类3为3.99。总磷指标中，聚类1为0.32、聚类2为0.32、聚类3为0.40。

表2 聚类成员表

2.3 中部监测断面优化

中部监测断面主要的水体为氨氮污染的水体，保留3个断面，将吕朱公路断面取消，骨干河道张泾河中的4 个断面之间无显著性差异。新张泾中的两个断面水体无显著差异，将金石北路桥断面取消，中运河松金公路桥和紫石泾中运河交汇口之间的断面无显著差异，将松金公路桥断面取消。在监测优化中按照点位优选原则，保留8个监测断面。

聚类成员主要包括紫石泾张堰水厂、紫石泾中运河、紫石泾亭林水厂、新紫石泾亭枫公路、张泾河金石北桥路、张泾河吕朱公路、张泾河亭枫公路、张泾河金卫西门、张泾河金张公路等。

进行氨氮、高锰酸盐指数、溶解氧、五日生化需氧量、总磷等氨氮指标的聚类分析，聚类1为1.69、聚类2为2.06、聚类3为1.34。高锰酸盐指数中，聚类1为6.77、聚类2为6.36、聚类3为5.84。溶解氧中，聚类1 为3.34、聚类2 为3.41、聚类3 为3.58。五日生化需氧量中，聚类1 为4.06、聚类2 为4.51、聚类3 为3.76。总磷指标中，聚类1为0.35、聚类2为0.38、聚类3为0.27。

2.4 优化后检验

研究过程中要求对断面可信度进行有效验证，将优化后水质状况与优化之前数据进行对比，选择两个片区中的两个断面，对相关数据进行相关性分析，选择高锰酸盐指数、溶解氧、溶解氧、氨氮、五日生化需氧量、总磷五个元素，运用SPSS软件对这五个污染元素中的污染物浓度均值进行F 检验和f 检验，见表3。

表3 断面优化后检验结果表

通过对数据进行分析t检验与F检验能够看看到对断面进行优化之后得到的监测数据与原监测数据之间无显著性差异，通过这一分析结果可知，可以运用优化之后的数据代替原监测数据，由此可以实现监测数据的连续性与稳定性。

3 评价考考核方法

目前在区域水环境监测中主要运用质量目标责任制考核方式，按照行政区划进行断面监测，但是主要是从行政区划层面上进行考核，没有充分考虑到断面的流域性，对区域水系层面的影响考虑不足。中国南方地区具有大量的水系，水网密布，因此要求建立综合评价考核指标，用以实现对区域水环境的有效评价，达到对区域水环境的有效改善目标。

在对区域水环境综合评价方式中包括骨干河道与乡村河道水环境综合评价考核指数两个指数。见表4。

表4 区域水环境指标构成及权重系数表

流域水环境质量状况，以此对断面情况进行综合性考核。在考核中包含了多个考核单元，能够对区域水环境质量的整体情况进行综合性评价，以此改善区域水环境，因此设置60.00%的权重系数。乡村河道考核评价指标能够对乡村小河流的水质情况进行考核，直接影响到周围居民的生活环境，对水质改善起到了良好效果，因此设置40.00%的权重系数。

4 结语

文章研究中选择氨氮、高锰酸盐指数、溶解氧、五日生化需氧量、总磷5项常规监测指标，将研究区划划分为五大片区，运用聚类分析方法分析，通过F 检验和t 检验可见与检验之前相比无显著性差异。区域水环境综合评价考核指标建立了干河道、乡村河道的两级评价指标，并为其设置不同的权重。运用区域水环境综合评价考核指标评价方式建立了全面、客观的评价方式与评价体系，能够对区域水环境质量进行综合性考量，以此促进区域水环境质量提升，促进水污染防治，改善区域水质环境。