區域水環境監測網絡優化及評價考核方法

費 丹

遼寧省河庫管理服務中心（遼寧省水文局）

0 引言

文章研究中選取上海市金山區河流，具有l 953 條大小河道，具有秀州塘、胥浦塘、六里塘等骨干河道，為水功能Ⅲ類區，水功能Ⅳ類區包括紫石涇、黃姑塘、張涇河、龍泉港、紫石涇等。

1 監測網絡優化

1.1 優化方法

監測分析中運用數理統計分析方法，聚類分析屬于一種多元分析方法，運用中能夠對樣品的親疏關系運用數學的分析方法進行論證，從而進行客觀地分型劃類。聚類分析中同時也運用了幾何分析方式，在某種準則的運用之下借助于一定的工具，將空間中較近的點一些點進行聚類分析，同時運用距離、相似系數來表示不同點之間的接近程度。在區域水監測中運用最為廣泛的是歐氏距離。

文章在監測研究過程中運用K-均值聚類的分析工具研究選定的五個片區的監測斷面，運用SPSS19.0統計分析軟件對收集到的數據進行統計學分析。

為了確保分析結果的精準性，在具體分析過程中要求對不同類別的監測斷面均至少選擇一個進行監測研究，研究中要求保留省界斷面與國控斷面，在同一個類型中針對相鄰具有顯著性關系的監測斷面可監測一個，環境監測中要求做到環境管理與生態補償的同步進行，盡量實現對一個斷面建立一套數據收集庫，便于對其進行專業性分析。地表水監測斷面設置要求能夠滿足可行性、方便性以及代表性的原則。

2 區域水環境監測網絡優化

2.1 西部地區的監測斷面優化

面丈港入境斷面、七仙涇、秀州塘等為氮磷污染水體，有機物污染水體則為蒲澤塘、楓涇塘、黃良河，其中污染最為嚴重的是面丈港興塔斷面。結合實際的水體情況，運用測斷面優化原則，建立7個監測斷面，將蒲澤塘朱楓公路橋斷面、黃良河楓涇水廠兩個斷面取消。見表1與表2。

表1 聚類成員表

進行聚類分析，指標包括氨氮、高錳酸鹽指數、溶解氧、五日生化需氧量、總磷等，氨氮指標中，聚類1 為2.86、聚類2 為2.29、聚類3為3.37。高錳酸鹽指數中，聚類1為6.58、聚類2為6.93、聚類3 為7.82。溶解氧中，聚類1 為3.67、聚類2 為2.78、聚類3 為2.29。五日生化需氧量中，聚類1 為3.93、聚類2 為5.18、聚類3 為6.01。總磷指標中，聚類1 為0.41、聚類2 為0.39、聚類3為0.53。

2.2 東部片區監測斷面優化分析

東面地區的區域環境分析中，水質相對較好的為中運河朱行斷面，將龍泉港朱漕公路斷面取消，骨干河道龍泉港中的3個監測斷面水質無顯著性差異，將亭林出入境斷面、龍泉港山陽保留，滿足研究具有代表性的特征。將俞涇塘村級整治河道斷面取消，1 個村級河道監測斷面水質以及其他3 個區管河道監測斷面質量一般。見表2。

進行包括氨氮、高錳酸鹽指數、溶解氧、五日生化需氧量、總磷等氨氮指標的聚類分析，聚類1 為1.10、聚類2 為1.95、聚類3為2.13。高錳酸鹽指數中，聚類1為5.18、聚類2為6.31、聚類3 為6.36。溶解氧中，聚類1 為2.96、聚類2 為2.96、聚類3 為2.96。五日生化需氧量中，聚類1為3.13、聚類2為4.33、聚類3為3.99。總磷指標中，聚類1為0.32、聚類2為0.32、聚類3為0.40。

表2 聚類成員表

2.3 中部監測斷面優化

中部監測斷面主要的水體為氨氮污染的水體，保留3個斷面，將呂朱公路斷面取消，骨干河道張涇河中的4 個斷面之間無顯著性差異。新張涇中的兩個斷面水體無顯著差異，將金石北路橋斷面取消，中運河松金公路橋和紫石涇中運河交匯口之間的斷面無顯著差異，將松金公路橋斷面取消。在監測優化中按照點位優選原則，保留8個監測斷面。

聚類成員主要包括紫石涇張堰水廠、紫石涇中運河、紫石涇亭林水廠、新紫石涇亭楓公路、張涇河金石北橋路、張涇河呂朱公路、張涇河亭楓公路、張涇河金衛西門、張涇河金張公路等。

進行氨氮、高錳酸鹽指數、溶解氧、五日生化需氧量、總磷等氨氮指標的聚類分析，聚類1為1.69、聚類2為2.06、聚類3為1.34。高錳酸鹽指數中，聚類1為6.77、聚類2為6.36、聚類3為5.84。溶解氧中，聚類1 為3.34、聚類2 為3.41、聚類3 為3.58。五日生化需氧量中，聚類1 為4.06、聚類2 為4.51、聚類3 為3.76。總磷指標中，聚類1為0.35、聚類2為0.38、聚類3為0.27。

2.4 優化后檢驗

研究過程中要求對斷面可信度進行有效驗證，將優化后水質狀況與優化之前數據進行對比，選擇兩個片區中的兩個斷面，對相關數據進行相關性分析，選擇高錳酸鹽指數、溶解氧、溶解氧、氨氮、五日生化需氧量、總磷五個元素，運用SPSS軟件對這五個污染元素中的污染物濃度均值進行F 檢驗和f 檢驗，見表3。

表3 斷面優化后檢驗結果表

通過對數據進行分析t檢驗與F檢驗能夠看看到對斷面進行優化之后得到的監測數據與原監測數據之間無顯著性差異，通過這一分析結果可知，可以運用優化之后的數據代替原監測數據，由此可以實現監測數據的連續性與穩定性。

3 評價考考核方法

目前在區域水環境監測中主要運用質量目標責任制考核方式，按照行政區劃進行斷面監測，但是主要是從行政區劃層面上進行考核，沒有充分考慮到斷面的流域性，對區域水系層面的影響考慮不足。中國南方地區具有大量的水系，水網密布，因此要求建立綜合評價考核指標，用以實現對區域水環境的有效評價，達到對區域水環境的有效改善目標。

在對區域水環境綜合評價方式中包括骨干河道與鄉村河道水環境綜合評價考核指數兩個指數。見表4。

表4 區域水環境指標構成及權重系數表

流域水環境質量狀況，以此對斷面情況進行綜合性考核。在考核中包含了多個考核單元，能夠對區域水環境質量的整體情況進行綜合性評價，以此改善區域水環境，因此設置60.00%的權重系數。鄉村河道考核評價指標能夠對鄉村小河流的水質情況進行考核，直接影響到周圍居民的生活環境，對水質改善起到了良好效果，因此設置40.00%的權重系數。

4 結語

文章研究中選擇氨氮、高錳酸鹽指數、溶解氧、五日生化需氧量、總磷5項常規監測指標，將研究區劃劃分為五大片區，運用聚類分析方法分析，通過F 檢驗和t 檢驗可見與檢驗之前相比無顯著性差異。區域水環境綜合評價考核指標建立了干河道、鄉村河道的兩級評價指標，并為其設置不同的權重。運用區域水環境綜合評價考核指標評價方式建立了全面、客觀的評價方式與評價體系，能夠對區域水環境質量進行綜合性考量，以此促進區域水環境質量提升，促進水污染防治，改善區域水質環境。