摘要：为探寻上海市徐汇区水质常规指标与底栖动物指数之间的关系，文章从水环境质量和水生态状况两方面入手，综合考察水质情况。文章首先选取典型河道中的8个监测断面，采用水质综合指数、底栖动物指数和灰色关联分析法对水质情况进行评价。灰色关联分析法的评价结果显示，在水质常规指标中，溶解氧和粪大肠菌群对底栖动物指数的影响最大。其次，结合水质常规指标和底栖动物指数开展综合评价，发现水质最好的断面为上澳塘宜山路桥和北潮港凌云路桥。最后，根据研究结果，为上海徐汇区河道加快水生态恢复提供对策和建议。

　　关键词：灰色关联分析法；典型河道断面；水质指标；底栖动物指数

　　本文结合上海徐汇区河道水环境的实际情况，对徐汇区典型河道展开调查监测，主要利用灰色关联分析法探究水质常规指标与底栖动物指数之间的关系，并结合水质常规指标和底栖动物指数对水质情况进行综合评价，以期为探索上海徐汇区河道水生态系统的恢复提供数据和技术支撑。

　　1研究区域概况

　　徐汇区占地面积为54.9 km2，其中水域面积为3.8 km2，共有河道41条，河道总长度为67 km。河网发达，地势南高北低，水系数量在中心城区中位于前列。河网中既有从上游闵行区流经徐汇区的河流，又有本区域自生河流。

　　2研究方案

　　2.1监测点位

　　本文参考上海市生态环境局和徐汇区生态环境局下达的2023年度环境监测实施方案，因地制宜选取8个断面进行监测，监测点位如表1所示。

　　2.2监测项目与频次

　　本文所涉及水质常规监测指标包括高锰酸盐指数、溶解氧、氨氮、总磷、粪大肠菌群。水质常规指标和底栖动物调查均采用国标或行标方法。粪大肠菌群、底栖动物调查于2022年和2023年夏季某月监测，其他指标于2022年和2023年6—8月监测。

　　2.3数据评价与分析

　　2.3.1水质综合污染指数评价

　　选择上海徐汇区各断面中具有代表性的污染物溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮和总磷4项指标，参照《地表水环境质量评价有关问题的技术规范》对地表水环境质量进行定性评价（见表2），计算公式见式（1）和（2）。

　　式中：Pi为单项污染指数；Ci为污染物实测浓度；Si为Ⅲ类标准限值；P为综合水质指数；n为参与评价的水质项目个数。

　　2.3.2底栖动物指标评价

　　采用大型底栖动物群落的Shannon_H'多样性指数进行评价，水质评价标准见表3，计算公式见式（3）。

　　H'=-Σ1 Piln（3）

　　式中：S为所采大型底栖动物的总种类数；Pi为第i种物种个体数量与获得大型底栖动物数量总和的比值。

　　2.3.3灰色关联度分析

　　使用Excel 2010对相关指标进行灰色关联度分析[3]。为了消除数据之间的量纲影响，本文采用均值法对数据进行标准化处理，以确定参考序列和比较序列，计算关联系数，最终确定关联度。

　　水质常规指标与底栖动物指标间的灰色关联度分析具体如下。将n个断面的夏季m项水质常规指标数据作为无量纲化后的序列组成参考数列，记为：X0=X0（k），k=1，2...n；0=1，2...m（n代表断面，共8个。其中，X0（k）代表水质常规指标两年夏季数据均值，共5项）。（4）

　　将n个断面中项r指标的底栖动物指数数据作为比较序列，记为：Xi=Xi（k），k=1，2...n；i=1，2...r（n代表断面，共8个，以代表底栖动物指标两年夏季数据均值，共2项）。（5）

　　关联系数公式如式（6）所示。

　　式中：ρ为分辨系数，0<ρ<1，取ρ=0.5。关联度计算：

　　评价方式：关联程度越高，说明两者变化趋势越一致。

　　基于灰色关联分析法综合评价各断面水质常规指标与底栖动物指标。具体如下。

　　将n个断面的s项指标数据作为无量纲化后的序列组成参考数列，记为：Xi=Xi（k），k=1，2...s；i=1，2...n（n代表断面，共8个。其中，Xi（k）代表各断面水质常规指标和底栖动物指标两年夏季数据均值，共7项）（8）

　　将n个断面中s项指标的最佳水质数据作为比较序列，记为：Yi=Yi（k），k=1，2...s；i=1，2...n，（n代表断面，共8个。其中：yi（k）代表水最优数据，共7项）。（9）

　　关联系数公式和关联度计算同式（6）和（7）。

　　评价方式：关联度数值越大，表明水质常规指标与底栖动物指数综合情况越好。

　　3结果与分析

　　3.1水质综合污染指数评价

　　2022年夏季水质综合污染指数各断面变化范围为0.35~0.92，未有断面评价为轻度污染。2023年指数范围为0.44~1.02，其中漕-虹七断面为轻度污染。综合两年夏季情况可知，各断面排名从优到差依次为：上-宜>北-凌>张-老二>龙-混>东上-桂>蒲-小>淀-龙>漕-虹七。具体如图1所示。

　　3.2底栖动物调查分析与评价

　　2023年夏季各断面Shannon_H'指数范围为0~1.28，均值为0.66，相较于2022年下降了0.23。Shannon_H'指数评价表明，徐汇区各河道断面皆为中度或重度污染。综合两年夏季情况可知，根据底栖动物Shannon_H'多样性指数对各断面进行排序，从优到差依次为：上-宜>漕-虹七>蒲-小>北-凌>龙-混>东上-桂>淀-龙>张-老二。具体如图2所示。

　　4结论

　　本文利用灰色关联分析法对水质情况进行评价，发现水质常规指标中对底栖动物指数影响较大的指标为溶解氧和粪大肠菌群。综合评价各断面水质可知，上澳塘宜山路桥和北潮港凌云路桥断面的综合水质情况较好，生态功能较为健全。

        参考文献

　　［1］上海市徐汇区人民政府.徐汇区生态环境保护“十四五”规划［EB/OL］.徐汇区生态环境局,2021-12-22.

　　［2］罗亦斯,王智豪,洪李川,等.基于三种水质指数方法的万泉河口健康评价［J/OL］.海南大学学报(自然科学版):1-8［2024-03-09］.1013.N.20231023.1128.002.html.

　　［3］林志裕.基于灰色关联法和单因子评价法的厦门海域水质评价与分析［J］.环境保护与循环经济,2023,43(10):71-75.