基于主成分分析法的再生水补给河道水质评价

为研究再生水补给河道的水质状况及污染分布特征,以凉水河为研究对象,选取10个监测点于2019年6-12月进行水质指标监测.利用SPSS软件和主成分分析法,从NH3-N、DO、TN、TP、COD及BOD5等6个水质指标中降维得出影响水质的2个主成分,根据主成分的方差贡献率和综合得分可知,上、中、下游综合得分分别为1.684、-0.852及-0.526,上游受污染最严重,主要受再生水厂尾水影响;中游水质优于上、下游,可能是地铁施工地下水抽排和河道中的沉水植物对水质的净化作用;下游受人类活动影响较大,有机污染较严重.通过主成分分析法对凉水河水质进行评价,为凉水河的污染治理提供技术参考,对再生水补水型河道的水质管理具有重要意义.     

主成分分析法在辽河水质评价中的应用

在水质评价中,表示某一流域水质量情况的指标众多,而不同的指标间往往存在不同程度的相关性。其中有些相关性甚至非常显著,这使它们提供的信息有可能发生重叠。运用主成分分析综合处理可以产生新的指标,而这些新的指标彼此互补相关又能综合反映水质的情况。通过应用主成分分析逐步降维综合处理的特性对辽河水质进行评价,对辽河4个断面的污染程度做了综合评价。然后再应用主成分分析法选取主要污染指标,结合迭代聚类模型对主成分分析得到的结果进行分类。     

辽河干流水质时空变化规律探析

依据辽河干流8个水质监测断面的2013-2018年的监测数据,将监测数据输入季节性Kendall检验法中进行计算可知,由于辽河干流污染治理已转入生态恢复阶段,水质由原来的中度污染改善到轻度污染,辽河干流水质基本达到Ⅳ类。     

密云水库上游控制点水质时空交叉统计分析

为研究密云水库的水质变化特征,本文运用多元统计方法分析了密云水库库区上游入库支流1991—2010年18个指标、5个控制点长时序的水质时空变异特征:以聚类分析(CA)划分年际聚类组和空间聚类组,判别分析(DA)阐释影响时空水质变异的显著指标,主成分分析(PCA)识别污染来源和组成。结果表明:密云水库库区上游控制点水质指标中富营养化显著,氮、磷是应重点加以控制的因子,NO_2-N是TN均值超标的主要原因;随时间推移,大关桥、辛庄桥、石佛桥3个监测点的污染成分由复合污染转为离子污染,对入库水质污染指标浓度的贡献逐渐减小,葡萄园桥监测点由降水引起的内源污染过渡到降水引起的非点源污染,受到汛期的湿沉降影响较大,水堡桥监测点水质以复合污染为主,污染情况最为复杂;密云库区水质较上游控制点来水水质整体较好,主要与库区非点源污染的控制和取消网箱养鱼等保护水源地政策有关。     

珠江重要河流底栖动物水质生物学评价

2011年和2012年调查了珠江流域66个样点的底栖动物和水化学指标,利用2011年北江11个样点和郁江17个样点的底栖动物群落和水化学指标,采用主成分分析法获得综合环境因子(主成分1和主成分2)。分析36个候选底栖动物参数与环境因子间的相关性,结合参数的分布范围,确定适于珠江流域开展河流生态系统生物学质量评价的3个底栖动物参数:双翅目百分比、刮食者百分比和BI指数,进而构建了珠江流域河流生物学质量评价的综合生物指数及评价等级(清洁、轻度污染、中度污染和重度污染)。66个样点的综合生物指数评价结果显示,珠江流域河流生物学质量以轻度至中度污染为主,占80.3%,清洁占13.6%,重度污染占有6%。研究表明,在珠江流域应用底栖动物开展中大型河流水质生物学评价具有良好的应用前景。     

太原市晋阳湖水质因子分析法评价

采用因子分析法对太原市晋阳湖内3个监测点的水质监测指标值进行分析，结果显示该湖污染模式有两种，即有两个主因子，就污染程度而言，西干渠补给区最为严重，热电厂补水区次之，湖中心区相对较轻。     

石泉县城区水源地水质调查与评价

为解石泉县城区饮水安全情况,以水文地质调查和水质测定数据为基础,采用主成分分析和GIS技术相结合的方法对汉江和湘子河水库两处水源地水质进行评价。结果表明,该水源地水体中的阴离子、阳离子、矿质成分含量以及pH基本达到因素饮用水安全标准;整体水质质量处于中度以上较好的水平,但局部存在点源污染。     

里下河地区主要水环境污染物的空间分布特性研究

水质时空特征分析和污染源识别是里下河地区水资源管理与污染控制的重要内容之一。利用2011年里下河37个监测断面的10个水质指标数据,综合运用单因子污染指数法、综合水质标识指数法、主成分分析法及GIS软件分析了里下河地区水体污染物的时空分异特征及污染源解析。结果表明:汛期的综合水质要差于非汛期的综合水质,非汛期40.5%的断面水质为Ⅲ类水质断面,汛期70.3%的断面水质为Ⅲ类水质标准;无论是汛期还是非汛期,东北部的监测点水质劣于西南部的监测点水质,但是西南部的灌溉总渠沿线由于受洪泽湖的影响水质状况最好;汛期关键污染因子为来源于非点源污染和点源污染的高锰酸盐、总磷、化学需氧量,氨氮、五日生化需氧量,非汛期为来源于生活、生产污水排放的氨氮、总磷、化学需氧量、五日生化需氧量、锰。     

水库河道供水对辽河干流水质影响评价

本文通过大量的水质实测资料,分析了辽河干流水质污染状况,评价了水库供水对辽河干流水质状况的影响,指出水质影响评价对辽河干流水环境治理具有重要的指导意义.     

南方某水库水质时空变化特征研究

研究在空间尺度上设立了多个定位监测点,在时间尺度上对水库水质多项监测指标进行了为期一年的监测。通过多种方法对水库水质情况进行综合分析,分析主要监测指标沿时变化情况,利用地质绘图软件绘制空间分布图,应用主成分分析法(PCA)提取水库水质的主控污染因子,采用水利部湖库营养状态评价方法对水库进行富营养化综合评价。研究结果表明,较低水温及较大降雨会对水库中藻类生长产生抑制作用,主成分分析法分析表明该水库氮磷污染物及浊度为影响水库水质的主要因素,其次为有机物污染。     

乌鲁木齐河水质特征的综合指数分析

采用综合评价与分类评价相结合的方法,分析乌鲁木齐河水质特征,旨在发现影响河流水质的主要污染物和污染源,为乌鲁木齐河水污染防治和水资源利用提供科学依据。结果表明:乌鲁木齐河各断面水质符合划定水域功能要求。上游和中游断面均属清洁水质,下游断面属轻污染水质。河流综合污染指数、有机类污染指数、营养盐类污染指数均沿流程顺序增高,主要污染物为化学需氧量、石油类等有机类污染物。上游断面部分工业活动、中下游生活源、农业源污水排放是影响乌鲁木齐河水质的主要污染源。     

辽河保护区水域变化遥感监测及驱动力分析

基于Landsat TM、HJ-1B多源多期卫星遥感数据,对辽河保护区1992~2009年的水域面积变化进行了动态监测,并进行了驱动力分析。结果表明:辽河保护区近20年来水域面积急剧萎缩,由于拦河建水库和泥沙淤积使水深变浅,径流量降低了51%。因此,社会因素是造成辽河保护区水域面积减少的最主要因素。     

WATER QUALITY ASSESSMENT AND APPORTIONMENT OF POLLUTION SOURCES OF TIGRIS RIVER (TURKEY) USING MULTIVARIATE STATISTICAL TECHNIQUES—A CASE STUDY

The Tigris is one of the most important transboundary rivers in western Asia and originates in the Toros mountains of the Eastern Anatolia region of Turkey. Multivariate statistical techniques, such as cluster analysis (CA), principal component analysis (PCA) and factor analysis (FA), were applied for the evaluation of temporal/spatial variations and the interpretation of a water quality data set for the Tigris River, which was obtained during 1 year of monitoring. This study presents the usefulness of multivariate statistical techniques for the evaluation and interpretation of complex water quality data sets and apportionment of pollution sources/factors to obtain better information about water quality and the design of a monitoring network for the effective management of water resources. Hierarchical CA grouped 12 months into two periods (the first and second periods) and classified seven monitoring sites into three groups, that is, less polluted sites, medium polluted sites and highly polluted sites, based on similarities in the water quality characteristics. PCA/FA identified five factors in the data structure, which explained 77.5% of the total variance of the data set. This allowed us to group the selected parameters according to common features and to evaluate the influence of each group on the overall variation in water quality. Varifactors obtained from the factor analysis indicated that the parameters responsible for water quality variation were mainly related to soluble salts (natural), organic pollution and nutrients (anthropogenic). Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

辽河流域地表水水质达标评价及水质变化分析

本文根据多年地表水水质监测资料,系统地对辽河流域地表水进行了水质达标评价和水质变化趋势分析,并确定了严重污染河流名单.结果表明:辽河流域地表水水质污染以有机污染为主,点源污染重于面源污染.水质达标率不高,地表水污染有上升的趋势.     

Optimization of River Water Quality Surveys by Multivariate Analysis of Physicochemical,Bacteriological and Ecotoxicological Data

This study aims to optimize the water quality monitoring of a polluted watercourse (Leça River, Portugal) through the principal component analysis (PCA) and cluster analysis (CA). These statistical methodologies were applied to physicochemical, bacteriological and ecotoxicological data (with the marine bacterium Vibrio fischeri and the green alga Chlorella vulgaris) obtained with the analysis of water samples monthly collected at seven monitoring sites and during five campaigns (February, May, June, August, and September 2006). The results of some variables were assigned to water quality classes according to national guidelines. Chemical and bacteriological quality data led to classify Leça River water quality as “bad” or “very bad”. PCA and CA identified monitoring sites with similar pollution pattern, giving to site 1 (located in the upstream stretch of the river) a distinct feature from all other sampling sites downstream. Ecotoxicity results corroborated this classification thus revealing differences in space and time. The present study includes not only physical, chemical and bacteriological but also ecotoxicological parameters, which broadens new perspectives in river water characterization. Moreover, the application of PCA and CA is very useful to optimize water quality monitoring networks, defining the minimum number of sites and their location. Thus, these tools can support appropriate management decisions.     

淮河中游水质时空变异研究

依据淮河中游1998~2007年的水质监测数据,研究淮河中游水质近10 a的时空变异,并采用有机污染综合指数对水质污染状况及趋势进行评价分析,结果表明:淮河中游水质呈逐渐改善的趋势,说明全流域水污染治理已经取得了一定成效,但是,年内水质季节性差异较大,枯水期水质污染依然严重,多数处于中等污染或是严重污染状态;水体最主要的污染物为氨氮;淮河中游的上段水质要好于下段,淮南大涧沟段和吴家渡段为淮河中游的重点污染区域和主要污染物输入区域。     

汾河10年水质污染分析与治理保护建议

在汾河上选取7处水质监测断面,阐述汾河上、中、下游连续10年的水质污染情况,分析污染原因,主要是工业直接入汾排污、支流污染以及污水处理设施严重滞后,在此基础上,提出汾河水质污染治理保护建议。     

浊漳河水质污染分析与治理保护建议

在浊漳河上选取6处水质监测断面,以2010年、2011年的监测数据为依据,阐述浊漳河支流和干流连续2年的水质变化情况,分析污染原因,分段查找,分段治理,保证浊漳河干流水质质量达到《地表水环境质量标准GB3838-2002》中的Ⅲ类标准。浊漳河水质污染主要是支流污染以及沿途污水处理排放标准远远高于地表水Ⅲ类标准,在此基础上,提出浊漳河水质污染治理保护建议。     

辽河流域健康评价指标体系初探

辽河流域生态脆弱,河流污染严重.本文基于辽河现状,从辽河流域、河流廊道、栖息地3个尺度,确定评价指标体系,采用熵权法和集对分析不确定性理论,对辽河流域健康指标进行评价分析确定,为辽河水生态保护和修复提供决策依据.     

基于复合权重-GIS的下辽河平原地下水脆弱性评价

在传统的DRASTIC模型基础上,结合下辽河平原的实际情况,从水质和水量两方面考虑,建立下辽河平原地下水脆弱性评价指标体系。通过层次分析法(AHP)与熵权法确定评价指标在满足主客观条件下的综合权重。结合GIS的地图计算功能对该地区的地下水脆弱性进行评价,同时用硝酸盐氮的质量浓度对评价结果进行了验证。评价结果表明下辽河平原50.39%的地区地下水脆弱性较高,并且相对于脆弱性低的地区有较高的硝酸盐氮浓度。