上海市6條中小河道水質(zhì)月動態(tài)評價及解析

馬明海，　黃民生，　胡　偉，

魏金豹1，　劉素芳1，　馬俊飛1，　韓　莉1

(1. 華東師范大學(xué) 生態(tài)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，上海　200062；

2. 黃山學(xué)院 生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，安徽 黃山　245041)

上海市6條中小河道水質(zhì)月動態(tài)評價及解析

馬明海1,2，黃民生1，胡偉1，

魏金豹1，劉素芳1，馬俊飛1，韓莉1

(1. 華東師范大學(xué) 生態(tài)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，上海200062；

2. 黃山學(xué)院 生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，安徽 黃山245041)

摘要：2013年3月至2014年2月，以上海市6條中小型河道為研究對象，選擇-N、TN、DP、TP、CODCr、CODMn、BOD5、TOC和Chl-a作為水質(zhì)評價因子，分別采用主成分分析法、綜合污染指數(shù)法、綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法、有機(jī)污染指數(shù)法和綜合水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)法評價河道水環(huán)境質(zhì)量，并對各評價方法和污染源進(jìn)行分析.結(jié)果表明，6條河道水環(huán)境質(zhì)量的空間差異性較大，其中淡江河污染最嚴(yán)重，工業(yè)河次之，麗娃河水質(zhì)最好.TN和TP是6條河道水環(huán)境的主要污染因子.6條河道中的磷均以溶解性磷酸鹽為主，工業(yè)河、長浜河、真如港和淡江河中的氮以氨氮為主，櫻桃河和麗娃河以硝酸鹽氮為主.

關(guān)鍵詞：水環(huán)境質(zhì)量；中小河道；指數(shù)評價；月動態(tài)；主成分分析

第一作者：馬明海, 男, 博士研究生.研究方向?yàn)楹拥乐卫砼c修復(fù).E-mail: maminghai@hsu.edu.cn.

0引言

河道是城市生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，具有行洪排澇、運(yùn)輸、供水及景觀等功能，隨著城市化進(jìn)程的加快和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，點(diǎn)源和非點(diǎn)源污染日益增多，導(dǎo)致河道水質(zhì)和生態(tài)日趨惡化，嚴(yán)重影響城市的環(huán)境質(zhì)量[1-5].因此，河道水環(huán)境治理工作刻不容緩.河道水質(zhì)評價是水環(huán)境治理中的重要基礎(chǔ)性工作，通過對水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的合理評價與分析，才能制定科學(xué)的規(guī)劃，采取有效的措施[6-10].

上海市全市共有大小河道26 603條，總長25 348.48 km[11].由于城市化的過快發(fā)展，河道水質(zhì)明顯惡化.根據(jù)《2013年上海市水資源公報》，上海市監(jiān)測的2 545條(個)河湖的3 446個斷面的水質(zhì)中，劣Ⅴ類斷面占 52.9%，水質(zhì)性缺水的困境仍未得到有效緩解，生活及服務(wù)業(yè)等非工業(yè)的廢水排放增長較快，嚴(yán)重影響了上海市的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)發(fā)展[12,13].

1材料與方法

1.1　水樣采集與保存方法

自2013年3月至2014年2月，逐月對上海市6條河道進(jìn)行水樣采集(采樣深度約為水面下15 cm)，水樣的pH、DO、WT和SD為現(xiàn)場測定，其他指標(biāo)的測定于24 h內(nèi)在實(shí)驗(yàn)室完成測試，采樣期間避開臺風(fēng)、暴雨等極端天氣.6條河道的概況見表1，6條河道共設(shè)置27個采樣點(diǎn)，其空間分布特征見圖1.

1.2　測試與計算方法

DO和WT采用HQ30d53型便攜式溶解氧儀測定，pH使用HI 9812-5型便攜式pH計測定，TOC采用TOC-V型分析儀分析，其他指標(biāo)的測定方法參考《水和廢水監(jiān)測分析方法》(第四版).無特別說明外，所用試劑均為分析純，實(shí)驗(yàn)用水為新鮮去離子水.分別采用主成分分析法[20]、綜合污染指數(shù)(P)[21]、有機(jī)污染指數(shù)(A)[22]、綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)(TLI(∑))和綜合水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)(Iwq)[23]對6條河道進(jìn)行水質(zhì)分析評價，各指標(biāo)與指數(shù)之間的關(guān)系采用SPSS 19.0進(jìn)行相關(guān)性分析，并對水質(zhì)周年動態(tài)變化進(jìn)行比較分析.

表1　6條河道概況

圖1　河道采樣點(diǎn)空間分布示意圖

其中BODi、CODi、NH3-Ni和DOi為實(shí)測值，BODo、CODo、NH3-No和DOo為標(biāo)準(zhǔn)值，DO飽=468/(31.6+T)，T為水體實(shí)測溫度(℃)；綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)

其中rij為第j種參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)Chla的相關(guān)系數(shù)，m為評價參數(shù)的個數(shù)，TLI(j)代表第j種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)，TLI(Chla)=10(2.5+1.086ln[Chla])，TLI(TP)=10(9.436+1.624ln[TP])，TLI(TN)=10(5.453+1.694ln[TN])，TLI(SD)=10(5.118-1.94ln[SD])，TLI(CODMn)=10(0.109+2.661ln[CODMn]).公式中涉及的標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)河道所屬水環(huán)境功能區(qū)選取，除櫻桃河的水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)為Ⅲ類外，其余河道均為Ⅴ類.

2結(jié)果與討論

2.1　主成分分析

選取pH、WT、SD、DO、CODCr、CODMn、BOD5、TOC、NH4+-N、TN、Chl-a、DP和TP共13個指標(biāo)，將2013年3月至2014年2月12個月共27個采樣點(diǎn)的各指標(biāo)的監(jiān)測值取均值，采取SPSS 19.0中的因子分析對6條河道進(jìn)行主成分分析，選取3個主成分(對應(yīng)特征值均大于1)，前3個主成分累積貢獻(xiàn)率達(dá)95%以上.各水質(zhì)指標(biāo)與3個主成分之間的關(guān)系見表2.

表2　各水質(zhì)指標(biāo)相關(guān)系數(shù)矩陣

各指標(biāo)與某一主成分的聯(lián)系系數(shù)的絕對值越大，則該主成分與指標(biāo)之間的聯(lián)系越緊密[24].由表2可知，水溫(WT)與第三主成分聯(lián)系密切，pH、DO和TN與第二主成分聯(lián)系緊密.除pH和WT兩個指標(biāo)外，其余11個指標(biāo)均與第一主成分聯(lián)系緊密，說明第一主成分可代表這些指標(biāo)反映河道整體水質(zhì)狀況.

由SPSS 19.0計算出每條河道的3個主成分得分及綜合得分見表3.由表3可以清晰地看出，6條河道中，淡江河水質(zhì)最差，工業(yè)河次之，長浜河、真如港和櫻桃河水質(zhì)較好，麗娃河水質(zhì)最好.

表3　各河道水質(zhì)各主成分得分及綜合得分

2.2　河道綜合污染指數(shù)周年動態(tài)變化

圖2為6條河道綜合污染指數(shù)周年變化圖.可以看出，麗娃河P值周年變化幅度較小，均處于輕污染水平以下，僅有個別指標(biāo)檢測值超標(biāo).麗娃河周年水質(zhì)整體較清潔，為6條河中水質(zhì)最好的一條.這與前期的截污疏浚、全方位生態(tài)修復(fù)及規(guī)范的長效管理有關(guān)[25].櫻桃河P值周年變化幅度較小，冬季處于重污染水平，其余各月均在中污染水平左右.櫻桃河直通黃浦江，其水質(zhì)波動主要受黃浦江潮汐影響[26].其余4條河道P值隨時間變化較大，P值大于2即認(rèn)為水質(zhì)達(dá)到嚴(yán)重污染狀態(tài)，且P值越高污染越嚴(yán)重.2013年5月長浜河和真如港P值達(dá)到最高分別為1.94和2.56，主要原因是TN含量分別超標(biāo)4.5和7.1倍，TP含量分別超標(biāo)2.0和3.7倍.2013年12月淡江河P值達(dá)到最高為3.09，主要原因是枯水期河道污徑比[27]較高，雨水稀釋能力弱，稀釋容量小，造成河水TN、TP和CODCr含量分別超標(biāo)9.0、3.6和2.2倍.工業(yè)河P值在2014年2月達(dá)到最高為3.05，可能是因?yàn)樾履觊_工初期，河岸工地廠房直排或漏排的污水進(jìn)入河道，導(dǎo)致河水TN、TP含量分別超標(biāo)7.5和3.0倍.相關(guān)性分析顯示，真如港與長浜河的周年變化顯著相關(guān)(r=0.672,p<0.05).

圖2　河道綜合污染指數(shù)周年變化

2.3　河道有機(jī)污染指數(shù)周年動態(tài)變化

6條河道有機(jī)污染指數(shù)的周年變化見圖3.相關(guān)性分析表明，水中DO與麗娃河和櫻桃河的A值的周年動態(tài)變化存在顯著正相關(guān)性(r=0.923,p<0.01;r=0.824,p<0.01).麗娃河A值除2013年3—4月處于一般污染水平外，其余各月均在較好水平，河道周年整體受有機(jī)污染較輕.櫻桃河A值除2013年3月、12月及2014年1月外，其余各月均小于2，處于一般污染水平以下.真如港A值5月最高為8.38，NH4+-N和CODCr含量分別超標(biāo)7.1和1.8倍，9月次之，其余各月水質(zhì)均在一般污染至低污染之間波動.

圖3　河道有機(jī)污染指數(shù)周年動態(tài)變化

長浜河5—6月A值最高分別為6.71和6.65，而DO分別高達(dá)14.03和19.46 mg/L；工業(yè)河7月A值達(dá)到最高為9.23，同時DO高達(dá)21.89 mg/L.究其原因可能是水質(zhì)監(jiān)測時水體中藻類光合作用強(qiáng)烈，釋放出大量氧氣溶于水中，使得水體中溶解氧含量升高，甚至達(dá)到過飽和，從而出現(xiàn)了水體溶解氧含量較高，水體污染反而較嚴(yán)重的現(xiàn)象[28].淡江河受有機(jī)污染嚴(yán)重，年平均A值達(dá)4.11，12月A值最高為9.59，NH4+-N、CODCr和BOD5含量分別超標(biāo)6.3、2.2和3.9倍.相關(guān)性分析顯示，6條河道中，僅麗娃河和櫻桃河A值的周年變化趨勢顯著相關(guān)(r=0.614,p<0.05).

2.4　河道綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)周年動態(tài)變化

圖4為6條河道綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)周年變化圖.可以看出，6條河道12月水體富營養(yǎng)化較嚴(yán)重，長浜河和麗娃河整體為輕度富營養(yǎng)，櫻桃河和真如港為中度富營養(yǎng)(真如港5月除外)，工業(yè)河和淡江河則處于重度富營養(yǎng)狀態(tài).氮和磷不僅是水體富營養(yǎng)化的主要影響因子，同時也是6條河道的主要污染因子.相關(guān)性分析表明，工業(yè)河和真如港的水質(zhì)富營養(yǎng)化周年動態(tài)變化分別與淡江河、櫻桃河和麗娃河顯著相關(guān)(r=0.581,p<0.05,r=0.792,p<0.01,r=0.757,p<0.01;r=0.619,p<0.05,r=0.633,p<0.05,r=0.661,p<0.05)，櫻桃河與淡江河和麗娃河的水質(zhì)富營養(yǎng)化周年動態(tài)變化顯著相關(guān)(r=0.675,p<0.05;r=0.927,p<0.01).

圖4　河道綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)周年變化

2.5　河道水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)周年動態(tài)變化

以地表Ⅳ類水為水環(huán)境功能目標(biāo)，計算2013年3月至2014年2月6條河道的綜合水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)(見圖5).可以看出，麗娃河Iwq值除6月和8月外，其余10個月的綜合水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)均達(dá)到了Ⅳ類水環(huán)境功能目標(biāo).其中Ⅰ類、Ⅲ類和Ⅳ類水的月份各占全年的16.67%，Ⅱ類水所占比例達(dá)50%；櫻桃河則有3個月份(6、7、10月)Iwq值未達(dá)到Ⅳ類水目標(biāo)，其余9個月水質(zhì)均優(yōu)于Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)；真如港除5、6、8和9月外，其他8個月水質(zhì)均能滿足Ⅳ類水環(huán)境功能目標(biāo)；長浜河除3、7和8月外，其他9個月水質(zhì)均不能滿足Ⅳ類水環(huán)境功能目標(biāo)；工業(yè)河和淡江河的周年水質(zhì)均劣于Ⅳ類水環(huán)境功能.相關(guān)性分析顯示，麗娃河與櫻桃河的綜合水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)周年動態(tài)變化顯著相關(guān)(r=0.819,p<0.01)，長浜河的綜合水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)周年動態(tài)變化與淡江河顯著相關(guān)(r=0.613,p<0.05).

2.6　河道水質(zhì)周年總體評價

按照《上海市水環(huán)境功能區(qū)劃(2011年修訂版)》選取相應(yīng)水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn).選取pH、SD、DO、CODCr、CODMn、BOD5、NH4+-N、TN、Chl-a和TP共10個水質(zhì)指標(biāo)，將2013年3月至2014年2月6條河道各水質(zhì)指標(biāo)的全年監(jiān)測值取均值后對6條河道進(jìn)行指數(shù)評價，結(jié)果見表4.

圖5　河道綜合水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)周年變化

河道及等級PATLI(∑)IwqDOCODCrCODMnNH+4-NTNTPIwq總工業(yè)河1.815.8361.643.406.025.408.839.647.426.841等級重污染嚴(yán)重污染中度富營養(yǎng)Ⅲ類劣Ⅴ類不黑臭Ⅴ類劣Ⅴ類黑臭劣Ⅴ類黑臭劣Ⅴ類黑臭劣V類長浜河1.312.9458.431.004.704.407.228.936.415.430等級重污染低污染輕度富營養(yǎng)Ⅰ類Ⅳ類Ⅳ類劣Ⅴ類黑臭劣Ⅴ類黑臭劣Ⅴ類不黑臭V類淡江河2.357.3462.056.316.115.708.4310.257.527.432等級嚴(yán)重污染嚴(yán)重污染中度富營養(yǎng)劣Ⅴ類不黑臭劣Ⅴ類不黑臭Ⅴ類劣Ⅴ類黑臭劣Ⅴ類黑臭劣Ⅴ類黑臭劣V類櫻桃河0.591.3448.632.802.003.803.707.124.003.610等級輕污染一般中營養(yǎng)Ⅱ類Ⅰ類Ⅲ類Ⅲ類劣Ⅴ類黑臭Ⅲ類Ⅲ類麗娃河0.370.5842.051.001.003.202.906.213.102.900等級尚清潔較好中營養(yǎng)Ⅰ類Ⅰ類Ⅲ類Ⅱ類劣Ⅴ類不黑臭Ⅲ類Ⅱ類真如港0.852.0254.281.004.404.506.417.124.404.620等級中污染低污染輕度富營養(yǎng)Ⅰ類Ⅳ類Ⅳ類劣Ⅴ類不黑臭劣Ⅴ類黑臭Ⅳ類Ⅳ類

綜合污染指數(shù)法的評價結(jié)果顯示，6條河道除麗娃河外周年整體均處于污染狀態(tài)，其中，淡江河污染最嚴(yán)重.有機(jī)污染指數(shù)的評價結(jié)果與綜合污染指數(shù)近似，6條河道中淡江河受有機(jī)污染最嚴(yán)重，工業(yè)河次之，麗娃河最小.綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)顯示，6條河道除櫻桃河和麗娃河為中營養(yǎng)狀態(tài)外，其他4條河道水質(zhì)均處于輕度富營養(yǎng)狀態(tài)以上.這是因?yàn)榈拥靥幣飸魟舆w區(qū)，外源生活污水直排，內(nèi)源污染積累嚴(yán)重，水動力條件差，且缺少生態(tài)修復(fù)及維護(hù)管理措施；工業(yè)河地處產(chǎn)業(yè)、居住混合區(qū)，存在生活污水直排，水動力條件較差，生態(tài)重建措施缺失，維護(hù)管理不到位；長浜河和真如港分別地處新建居民區(qū)和老居民區(qū)，外源污染主要來自地表徑流和污水漏排，水動力條件較差，較易滋生藻類，有部分系列的生態(tài)重建，維護(hù)管理一般；櫻桃河地處新建高新區(qū)，截污工程完善，疏浚徹底，水動力條件和維護(hù)管理較好，有部分系列的生態(tài)重建且恢復(fù)良好，其水質(zhì)受黃浦江潮汐影響較大；麗娃河地處大學(xué)校園，截污徹底，疏浚徹底，水動力條件差，有全系列的生態(tài)重建且恢復(fù)良好，維護(hù)管理規(guī)范.

有機(jī)污染指數(shù)和綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)分別從有機(jī)物和氮磷方面反映河道水質(zhì)受有機(jī)污染狀況及營養(yǎng)狀態(tài)，綜合污染指數(shù)法將各因子的影響進(jìn)行了均一化處理，能反映河流整體的污染情況，但掩蓋了主要污染因子的貢獻(xiàn)[29].綜合水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)法可對河道綜合水質(zhì)進(jìn)行定性和定量評價，對同類水體及劣V類的河道也可以進(jìn)行水質(zhì)評價和比較.由表4可以看出，6條河道水質(zhì)污染程度的大小排序?yàn)椋旱?工業(yè)河>長浜河>真如港>櫻桃河>麗娃河，與主成分分析結(jié)果一致.主要污染因子因河道的不同而略有不同.淡江河和工業(yè)河的主要污染因子均為總氮、氨氮和總磷，水質(zhì)類別均已達(dá)到劣V類且出現(xiàn)黑臭；長浜河和真如港的首要污染因子均是總氮和氨氮，總磷和有機(jī)物次之；櫻桃河的首要污染因子是是總氮；麗娃河水質(zhì)最好，主要污染因子為總氮，總磷和CODMn均已達(dá)地表水Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn).

2.7　河道氮磷含量分布

針對河道的主要污染因子N和P，分別對6條河道的TN、NH4+-N、硝酸鹽氮(NO3-N)、亞硝酸鹽氮(NO2-N)、DP和TP的周年整體情況進(jìn)行分析(見圖6).由圖6可知，6條河道的磷含量均以溶解性正磷酸鹽為主，占總磷的百分比中長浜河最高為79.43%.氮形態(tài)的分布有所不同，工業(yè)河、長浜河、淡江河和真如港中的氮主要以氨氮形式存在，分別占總氮83.40%、57.45%、65.57%和66.46%；櫻桃河和麗娃河則以硝酸鹽氮為主，分別占總氮68.11%和44.25%.

氨氮是水體中無機(jī)氮的主要存在形式，氨氮在一定情況下會發(fā)生硝化反應(yīng)，消耗大量水體溶解氧，硝酸鹽氮被自氧微生物利用，促進(jìn)藻類的生長，易加速水質(zhì)的惡化[29].結(jié)合水質(zhì)污染指數(shù)分析可知，工業(yè)河、長浜河、淡江河和真如港的有機(jī)物含量均較高，消耗了水中大量DO，從而導(dǎo)致氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮的進(jìn)程受阻.除汛期外，麗娃河基本不與外界水體進(jìn)行交換，截污和疏浚均徹底，水中有全系列的生態(tài)重建且恢復(fù)良好，水體復(fù)氧能力較強(qiáng)，水中DO年均值高達(dá)8.96 mg/L，使得水中硝酸鹽氮含量較氨氮高；櫻桃河由于黃浦江潮汐產(chǎn)生的水動力作用較強(qiáng)，所處的新建高新區(qū)截污完善，疏浚徹底，且有部分系列的生態(tài)重建，使得河中DO含量全年均值保持在6.34 mg/L左右，富氧條件下氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮的速率較快.

圖6　河道氮磷形態(tài)分布

3結(jié)論

(1)主成分分析法結(jié)合指數(shù)評價法可定量評價河道整體污染情況及篩選主要污染因子.2013年3月至2014年2月，上海市6條中小型支流河道水環(huán)境質(zhì)量的空間差異性較大，4種水質(zhì)指數(shù)的評價結(jié)果與主成分分析結(jié)果一致，淡江河和工業(yè)河周年水體污染最嚴(yán)重，長浜河、真如港和櫻桃河次之，麗娃河水質(zhì)最好.中小型河道的污染治理應(yīng)優(yōu)先考慮棚戶動遷區(qū)、工業(yè)生活混合區(qū)的河道.

(2)6條河道富營養(yǎng)化水平均在中營養(yǎng)狀態(tài)以上，其中4條河道達(dá)到富營養(yǎng)化水平.總氮和總磷是6條河道的主要污染因子，有機(jī)物次之.6條河道中的磷均以溶解性磷酸鹽為主，工業(yè)河、長浜河、淡江河和真如港中的氮以氨氮為主，櫻桃河和麗娃河則以硝酸鹽氮為主.

(3)6條河道中淡江河和工業(yè)河周年水質(zhì)均劣于水環(huán)境功能區(qū)目標(biāo).麗娃河與櫻桃河的水質(zhì)周年變化趨勢相一致；6條中小型支流河道冬季(12月、1月、2月)的水質(zhì)污染程度較春夏秋三個季節(jié)嚴(yán)重.

[參考文獻(xiàn)]

[1]CHANG H. Spatial analysis of water quality trends in the Han River basin, South Korea [J]. Water Research, 2008, 42: 3285-3304.

[2]EVERARD M, MOGGRIDGE H L. Rediscovering the value of urban rivers[J]. Urban Ecosystem, 2012, 15(2): 293-314.

[3]RANADE V. Human activities and health of rivers: Case study of a river basin in the peninsular India [R]//Proceedings of the 4thInternational Yellow River Forum on Ecological Civilization and River Ethics.[s.l.]:[s.n.], 2010(3): 213-217.

[4]SHORT A G. Governing change: Land-use change and the prevention of nonpoint source pollution in the north coastal basin of California [J]. Environmental Management, 2013, 51(1): 108-125.

[5]WANG X, LI J Q, LI Y X, et al. Is urban development an urban river killer? A case study of Yongding Diversion Channel in Beijing, China [J]. Journal of Environmental Sciences, 2014, 26(6): 1232-1237.

[6]UTHPALA P., BASANT M. A framework for assessing river health in peri-urban landscapes [J]. Ecohydrology & Hydrobiology, 2014, 14(2): 121-131.

[7]OUYANG Y, NKEDI-KIZZA P, WU QT, et al. Assessment of seasonal variations in surface water quality [J]. Water Research, 2006, 40: 3800-3810.

[8]尹海龍, 徐祖信. 河流綜合水質(zhì)評價方法比較研究[J]. 長江流域資源與環(huán)境, 2008, 17(5): 729-733.

[9]XU H S, XU Z X, WU W, et al. Assessment and Spatiotemporal Variation Analysis of Water Quality in the Zhangweinan River Basin, China[J]. Procedia Environmental Sciences, 2012, 13, 164-1652.

[10]GHARIBI H, MAHVI A H, NABIZADEH R, et al. A novel approach in water quality assessment based on fuzzy logic [J]. Journal of Environmental Management, 2012, 112: 87-95.

[11]上海市水務(wù)局, 上海市統(tǒng)計局. 上海市第一次水利普查暨第二次水資源普查公報[R]. 上海: 中國水利普查, 2013.

[12]劉新宇. 上海水環(huán)境與河道治理的思考[J]. 環(huán)境經(jīng)濟(jì),2012(1): 52-58.

[13]陶征楷, 畢春娟, 陳振樓, 等. 上海市河網(wǎng)水體中As的分布特征及其生態(tài)風(fēng)險評價[J].生態(tài)毒理學(xué)報, 2013, 8(2): 268-274.

[14]HUANG F, WANG X Q, LOU L P, et al. Spatial variation and source apportionment of water pollution in Qiantang River (China) using statistical techniques [J]. Water Research, 2010, 44(5): 1562-1572.

[15]沈冰良, 崔瑩, 朱卓毅, 等. 蘇州河和黃浦江顆粒態(tài)氨基酸的季節(jié)變化[J]. 華東師范大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版, 2014(1): 99-106.

[16]程曦, 李小平,陳小華. 蘇州河水質(zhì)和底棲動物群落1996～2006年的時空變化[J]. 生態(tài)學(xué)報, 2009, 29(6): 3278-3287.

[17]董倩倩, 張艾, 李詠梅, 等. 黃浦江溶解有機(jī)質(zhì)光學(xué)特性與消毒副產(chǎn)物NDMA生成潛能的關(guān)系[J]. 環(huán)境科學(xué), 2014, 35(3): 958-963.

[18]陳偉, 徐左正, 葉舜濤, 等. 蘇州河支流綜合整治工程[J]. 給水排水, 2002, 28(2):31-34.

[19]徐祖信, 廖振良, 張錦平. 基于數(shù)學(xué)模型的蘇州河上游和支流水質(zhì)對干流水質(zhì)的影響分析[J]. 水動力學(xué)研究與進(jìn)展, 2004, 19(6): 733-743.

[20]OUYANG Y. Evaluation of river water quality monitoring stations by principal component analysis [J]. Water Research, 2005, 39(12): 2621-2635.

[21]牟春友, 徐坤. 在評價微污染水體中均值污染指數(shù)評價方法和活性污染指數(shù)評價方法的比較[J].中國環(huán)境監(jiān)測, 2009, 25(3): 104-106.

[22]阮仁良, 黃長纓. 蘇州河水質(zhì)黑臭評價方法和標(biāo)準(zhǔn)的探討[J].上海水務(wù), 2002, 18(3):32-36.

[23]徐祖信.我國河道綜合水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)評價方法研究[J] .同濟(jì)大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版, 2005, 33(4): 482-488.

[24]WANG Y, WANG P, BAI Y J, et al. Assessment of surface water quality via multivariate statistical techniques: A case study of the Songhua River Harbin region, China [J]. Journal of Hydro-environment Research, 2013(7): 30-40.

[25]黃民生, 徐亞同, 陳邦林, 等. 麗娃河環(huán)境治理與生態(tài)恢復(fù)工程[J]. 凈水技術(shù), 2005, 24(6): 56-59.

[26]張海春, 胡雄星, 韓中豪. 黃浦江水系水質(zhì)變化及原因分析[J]. 中國環(huán)境監(jiān)測, 2013, 29(4): 55-59.

[27]黃強(qiáng), 張澤中, 王寬, 等. 改進(jìn)污徑比計算方法及應(yīng)用[J]. 安全與環(huán)境學(xué)報, 2008, 8(1): 37-39.

[28]李玲玲,顧行發(fā),趙文吉,等.北京公園湖泊水環(huán)境監(jiān)測及灰色關(guān)聯(lián)度分析評價[J]. 水資源與水工程學(xué)報, 2014, 25(1): 33-37.

[29]張小君, 徐中民, 宋曉諭, 等. 幾種水環(huán)境質(zhì)量評價方法在青海湖入湖河流中的應(yīng)用[J]. 環(huán)境工程, 2013, 31(1): 117-121.

(責(zé)任編輯張晶)

Analysis and assessment on monthly dynamics of water quality in six medium and small creeks in Shanghai

MA Ming-hai1, 2,HUANG Min-sheng1,HU Wei1,

WEI Jin-bao1,LIU Su-fang1,MA Jun-fei1,HAN Li1

(1.SchoolofEcologicalandEnvironmentalSciences,EastChinaNormalUniversity,Shanghai200062,China;

2.SchoolofLifeandEnvironmentalSciences,HuangShanUniversity,HuangshanAnhui245041,China)

Abstract:The parameters of water quality such as pH, WT, DO, SD, -N, TN, DP, TP, CODCr, CODMn, BOD5, TOC and Chl-a were chosen as primary assessment factors to evaluate the water quality of six medium and small creeks in Shanghai by principal component analysis, comprehensive pollution index, comprehensive nutritive index, organic pollution index and comprehensive water quality identification index from Match 2013 to February 2014. The evaluation methods were compared, and pollution sources of creeks were also analyzed. Results showed that great spatial difference was obtained among the water qualities of six creeks. The water quality of Danjiang creek was the worst, followed by Gongye creek, and that of Liwa creek was the best. TN and TP were the main primary pollution factors. The major form of total phosphorus in the six creeks was existed as dissolved phosphorus. The main form of nitrogen in creeks of Gongye, Changbang, Zhenru and Danjiang was of ammonia nitrogen. However, nitrate nitrogen was considered as the main form of nitrogen in creeks of Yingtao and Liwa.

Key words:water quality;medium and small creek;index evaluation;monthlydynamics;principal component analysis

通信作者：黃民生, 男, 教授, 博士生導(dǎo)師. 研究方向?yàn)樗h(huán)境治理與修復(fù). E-mail: mshuang@des.ecnu.edu.cn.

基金項目：國家科技重大專項(2013ZX07310001, 2014ZX07101012)；國家自然科學(xué)基金(51278192)；上海市學(xué)科帶頭人計劃(11XD1402100)

收稿日期：2014-07

中圖分類號：X824

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI:10.3969/j.issn.1000-5641.2015.02.004

文章編號：1000-5641(2015)02-0030-10