主成分分析在近年来松花江吉林段水质研究中的应用

本文采取主成分分析法,对2005～2008年松花江吉林江段水质监测数据进行分析,通过分析主要污染物（包括：高锰酸盐指数、生化需氧量、氨氮、石油类、挥发酚、六价铬）确定近年来松花江吉林江段水体主要污染物的种类仍然是以有机污染物物为主,同时存在一定无机污染物和特征污染物。分析过程中选取5个监测断面进进行分析,首先建立5个断面污染物相关系数矩阵,得出特征值,其次确定两个主成分并分析与污染物之间关系;最后利用因子得分确定5个监测断面的水质污染程度,并提出了不同断面的环境管理方法。     

长江宜宾段水质时空分布特性分析

依据长江宜宾段出入境监测断面2004年、2008年和2012年的水质监测数据,分析了该江段的综合水质、主要污染因子及水质时空分布特性。选取高锰酸盐指数、氨氮、石油类、TN、TP和粪大肠菌群6个水质指标,通过综合污染指数法对水质进行综合评价得出:该江段2008年水质清洁,2004年和2012年水质轻污染。选取p H值、DO、高锰酸盐指数、氨氮、石油类、TN、TP和粪大肠菌群8个水质指标,利用SPSS17.0软件和主成分分析方法对该江段的主要污染因子和水质时空分布特性进行分析得出:主成分分析将8个水质指标概括为4个主成分;水质年内变化特点为夏季水质最差,其它季节较夏季水质更好;水质年际变化为2008年的水质优于2012年的水质,2012年的水质优于2004年的水质;挂弓山断面的水质优于井口断面的水质。     

金沙江流域攀枝花段主要污染物特征分析

采用主成分分析法,结合SPSS分析软件,对金沙江流域攀枝花段各监测断面(对照断面、控制断面及出境断面)在非讯水期和讯水期水体中的TN、TP、DO、CODCr、CODMn、NH3-N、BOD5等7项监测指标进行分析,对金沙江攀枝花段水质进行了综合评价。结果表明:1金沙江攀枝花段水体主要受有机污染,且NH3-N、BOD5、CODCr为主要特征污染物;2不同水期,各断面水体主要污染物不同;3各监测断面在讯水期的水质污染情况比在非讯水期的水质污染程度大,且倮果(控制断面)水质污染程度较其他断面水质污染程度大;4与综合污染指数法相比,主成分分析法是一种较可靠且较实际的水质评价方法。     

四川德阳地区地下水水质综合评价

该文采用主成分分析法对四川省德阳地区12个地下水监测点水质进行综合评价,结果表明:前3个主成分因子累积贡献率已超过80%,因此前3个主成分因子可反映地下水污染程度。结合主成分分析结果与地下水指标含义:该地区主成分综合得分为正值比为负值时水质综合情况更好,该地区地下水污染可能系有机物进入地下水含水层所致。     

主成分分析法在汾河太原城区段水质评价中的应用

为客观评价汾河太原城区段11个监测断面的水质污染程度,并找出其最主要的污染物,采用主成分分析法对其7项水质指标进行分析评价。通过水质综合评价结果显示:污染最严重的是南沙河和虎峪河,其中最主要的污染物为NH3-N;汾河1段污染最轻,水质稍好。     

灰色聚类法在福建晋江水系水质评价中的应用

在环境质量综合评价中,除了常用的综合污染指数、模糊综合评价法外,灰色系统理论的灰色关联度分析法、灰色聚类分析法、灰色局势决策法已被成功地运用于环境质量评价中。根据泉州市2003年晋江水系的水质监测资料,运用了灰色系统理论中的灰色聚类法评价了晋江水系各水段的水质状况。结果表明该江段的水质状况为大部分监测断面水尚清洁,部分监测断面水质状况差,污染偏重。     

京杭大运河淮安段水质的多元统计分析

以京杭大运河淮安段4个水质监测断面2007年的水质监测数据为样本,用主成分分析的方法,找出影响京杭大运河淮安段水质的主成分,计算各样本的主成分得分,用聚类分析的方法将样本水质分类,根据水质综合评分公式,计算各监测断面各月份水质综合评分,结合分类结果及水质综合评分对各样本水质评价结果为：监测断面黄码大桥的水质最差;另3个监测断面1、3月份的水质最好;而监测断面板闸的水质又好于监测断面五叉河口及大运河桥的水质。     

基于主成分分析法的武烈河流域水质评价研究

利用MATLAB软件,采用主成分分析法对武烈河流域水环境质量进行了综合评价.结果表明:武烈河流域水环境质量整体相对较好,高寺台下游断面的水质污染比较严重,五日生化需氧量和溶解氧的主成分贡献率超过0.5,说明流域有机污染严重,需要控制工农业废水排放,以遏制污染加剧、预防富营养化爆发.     

松花江哈尔滨段水环境质量评价及污染源解析

为全面了解松花江流域哈尔滨段的水质污染状况,根据2015年松花江流域哈尔滨段丰水期、平水期和枯水期的水质监测数据,采用主成分分析（PCA）对水质污染现状进行综合评价,并根据主成分分析计算得到的相关数据进行APCS-MLR（绝对主成分多元线性回归分析）,量化主成分对各污染物的贡献率.在评价过程中,充分利用ArcGIS软件对不同断面水质状况进行可视化表征,展现水环境质量的空间特征,更加直观地表达水质的区域差异性.结果表明:松花江哈尔滨段水体的主要污染物包括COD_Cr、TN和NH₃-N,丰水期第1主成分对其贡献率分别为69.97%、69.18%、74.23%,平水期为22.91%、22.21%、37.57%,枯水期为83.77%、83.60%、83.09%;6个断面中,朱顺屯断面的水质优于其他断面的水质,上游水质优于下游水质;研究水体水质总体上表现为丰水期优于枯水期.研究表明,污染物主要受到生活污水和该江段沿岸石化、汽车和造纸企业工业废水排放的影响.污染物主要来源于阿什河口内和呼兰河口内断面,干流水体水质优于支流水体.      

基于主成分分析的喀斯特山区河流水质评价及水质时空特征分析:以贵州省张维河为例

为了探求喀斯特山区河流水质状况及水质时空特征,选取贵州省平寨水库的支流张维河上的8个监测点,于2017年8月—2018年5月,对13项水质指标进行分季节监测。通过SPSS软件,利用主成分分析法,从13项指标中降维得出影响张维河水质的4个主成分,根据各主成分的方差贡献率及主成分的得分进行分析。结果表明:张维河上游主成分综合得分为-4. 158,下游得分为4. 221,上游水质总体上优于下游;全流域冬季主成分得分为2. 327,夏季得分为-0. 787,枯水期污染情况比丰水期严重;点源污染与非点源污染并存,并且以点源污染为主。     

太原市汾河河岸带土壤重金属分布特征、评价与来源解析

为了解太原城区段汾河河岸带土壤中重金属污染现状,分析了太原城区段汾河西岸河岸带表层土壤6种重金属元素(Cd、Cr、Pb、Cu、Zn和Hg)的含量状况及其分布特征,利用单因子污染指数法、地累积指数法和潜在生态风险指数法对重金属的污染程度及其生态风险进行评价,并用相关性分析、主成分分析和聚类分析进行源解析.结果表明,太原城区段汾河西岸河岸带土壤中Cr和Cu的均值低于山西省土壤背景值,Cd、Pb、Zn和Hg的均值超过背景值,Cd和Hg的点位超标率大于90%.沿河流方向,6种重金属含量降低,高值在二期北延段C断面.污染评价结果表明,Hg具有强生态危害,Cd具有中等强度生态危害,其它4种重金属是轻微生态危害,各样点综合潜在生态风险为中等.相关性分析、主成分分析和聚类分析结果表明,Zn、Pb和Cd具有同源性,主要受交通运输、农业生产活动和矿业活动等人为源的影响;Hg和Cu来源相似,污染源为工业生产,并且Cu在一定程度上受交通运输和农业活动的影响;Cr的污染源是成土母质和工业生产.     

用隶属度法分析柳杨河水体污染状况

隶属度法和试行评价法对柳杨河两个断面及整个河段进行了分析和评价,结果表明,隶属度法不但可以确定某项污染物是污染等级,还能计算出超标倍数,对试行分析法进行了补充和订正,使得分析结果更加准确。同时分析了断面和水体污染原因,为环境管理提供技术支持和依据。     

基于多元统计的水质动态评价模型研究与应用

给出一种基于多元统计的水质动态评价模型方法,该模型方法以全局主成分分析(GPCA)方法为主,以动态聚类分析、判别分析为辅助方法。再以湟水流域水质断面为例,根据有机污染、无机污染和综合污染等3个方面对这些水质断面1998—2005年水质污染状态进行定量评价和动态分析。研究结果表明:湟水流域水质断面有机污染较为严重,以上3个方面的污染状态逐年严重,综合污染指数均值从1998年的1.63605上升到2005年的2.38624,2001年以后有加速恶化的迹象。     

永定河北京段基于模糊数学的水体富营养化评价

以永定河北京段为研究对象,进行水质和水生态调查及动态指标的监测,选取候选评价指标,采用主成分分析法对评价指标进行筛选,并运用熵权法确定指标权重,从而构建河流富营养化评价指标体系。基于模糊数学算法,对永定河北京段进行了富营养化评价。结果表明:该水体富营养化问题较为广泛,但总体的富营养程度较轻。采用综合营养状态指数法和评分法进行评价对比研究,验证了该方法的可信度,且具有指标选择更灵活、评价结果更客观的优越性,可作为永定河北京段水体富营养化评价的重要方法和手段。     

长荡湖水质的因子分析

利用长荡湖4个监测断面数据进行分析,根据主成分分析结果,利用聚类分析对断面水质状况进行综合评价,总体看水质较好。并结合有机污染型的实际情况对控制湖体污染提出合理建议。     

重庆市酉阳县南部农田土壤重金属污染评估及来源解析

为了探究矿业活动及地质背景对土壤环境的影响,在重庆市酉阳县南部农用地中采集了土壤组合样品156件,分析了土壤中重金属的含量及pH,基于地统计法、单因子指数法及内梅罗指数法对土壤重金属污染状况进行了评价,利用主成分分析/绝对主成分分数（PCA/APCS）受体模型讨论土壤重金属的来源.结果表明,土壤Cd污染呈面状分布,而土壤Hg主要表现为点状污染,土壤中-重度污染主要分布在涂市乡、麻旺镇及龙潭镇三镇交界处,土壤以酸性为主,出现农作物污染的风险较高;指示克里格法评价结果显示,三镇交接处及涂市乡北部有较高的土壤污染概率;主成分分析/绝对主成分分数（PCA/APCS）受体模型分析结果显示,土壤As、Cd、Cr及Ni的来源主要受到地质背景的控制,土壤Hg与Pb、Zn主要受到矿业活动的控制,土壤Cu同时受到地质背景和矿业活动的影响;此外,农业活动也是土壤As、Cd、Pb、Cu及Zn等元素来源之一.研究区土壤中-重度污染主要是由矿业活动引起的,而地质背景导致的土壤重金属污染主要为轻度污染.该研究可为典型区域土地安全利用及土壤污染防治提供理论基础.     

主成分分析法在水质评价中的应用及分析

针对主成分分析能够从众多因子中筛选出主要成分,对数据结构进行简化,为后续工作筛选主要因子提供依据等优点,分别介绍了主成分分析法的原理和步骤,并将其应用于水质评价中。以淮河安徽段干流的十一个断面为例,选取了八个因子进行分析研究。结果表明：对涉及因子较多,且因子间相关性相对较大的水质进行评价时主成分分析法是一种有效的方法。     

基于实例的模糊聚类法在地面水环境评价中的应用

介绍了模糊聚类法,并运用此方法对福建漳州地面水环境水质指标和水质监测断面分别进行了评价和聚类分析。在24个水质评价指标中污染最严重的是氨氮．其次是石油类。在14个监测断面中．受污染最严重的断面位于九龙江经漳州市区的下游方向,此断面中,氨氮的污染指数达到4．45．污染严重超标。聚类分析结果与实际污染情况相吻合．能客观地反映多因子共同作用下的地面水环境质量状况,这为制定水环境宏观决策提供了必要的科学依据。     

地表水环境的灰色聚类分析

在环境质量评价中,环境系统包含的信息是不完全的和非确定性的,因此环境系统是一个灰色系统。传统的评价方法已不能满足要求,灰色聚类分析方法正是考虑了环境系统这一特点,因此现已被成功地运用于环境质量评价中。采用灰色聚类分析对西安某河流进行评价,并运用主成分分析各年之间的污染程度以及各污染指标之间相互关系,有效地提取了信息。