基于主成分分析的太湖水质时空分布特征研究

以太湖为样区,选取2003～2010年26个测站的9项水质参数,按年分组,分别对参数年均值进行主成分分析,得出前3个主成分的累计贡献率均大于85％,且第1主成分所包含的水质参数均相同.因此,用第1主成分来反映太湖水质状况.根据测站点位置,使用ArcGIS创建泰森多边形,以相应泰森多边形所占太湖湖区的面积比例为权重,计算站点第1主成分的面积比例加权值作为新的水质评价指标,并进行克里格插值研究水质时空分布状况.     

东太湖水质污染特征研究

2008年8月至2009年7月研究了江苏东太湖网围养殖区、东茭咀、油车港等12个典型湖区的水环境特征,运用主成分分析法研究东太湖水质的空间异质性及主控因素.结果表明,东太湖水质在各区域存在显著差异,季节变化明显,主要表现为丰水期水质优于枯水期. 12个水质指标简化成2个主成分,主成分I代表水体的总磷、溶解性总磷和磷酸盐水平,是东太湖水域最主要的污染因子;主成分II主要反映水体的有机污染状况,叶绿素a和高锰酸盐指数的贡献率较大.利用主成分得分进行聚类分析,将12个采样点分为4类,北部由于受东山镇生活污水影响,各入湖河道口污染较为严重,特别是油车港;网围养殖区由于人工栽植的水草较为茂盛,水质较好,同东茭咀、太浦河口等水域的水质一样.     

水源地简易水质评价法的对比研究

基于北海市2007—2009年地下水水源地、水库水源地水质监测数据,使用目前现行的几种简易评价方法进行水质评价,并比较了所用评价方法的优缺点。评价结果表明:北海市水源地水质良好,使用综合评价法对地下水水源地进行水质评价,其结果可表明水质的整体类别,真实地反映水质状况;使用水质指数评价法对水库水源地进行水质评价,可以确定水质类别,了解水质污染程度,获取首要污染因子。     

模糊综合评价法及主成分分析法在额尔齐斯河水质评价中的应用

利用额尔齐斯河2010年监测数据进行水质评价。用模糊综合评级法对水质状况进行评价,判断水质级别;用主成分分析法判断主要污染物类型,确定各污染物的主要贡献率。并将两种方法的评价结果与单项指标评价结果相比较,结果表明：在水质评价中水质级别判断采用模糊综合评价法,水质主要污染物判断采用主成分分析法,用两种评价方法结合起来对水环境质量进行评价,结果较准确。     

应用遥感技术监测和评价太湖水质状况

利用遥感信息和有限的实地监测数据建立了太湖水质参数预测模型 ,该方法可以用于太湖水质污染的预测、分析和评价 ,能够较好地反映水质的空间分布特征 ,尤其适合于大范围水域的快速监测 .研究结果表明 ,利用单波段、多波段因子组合以及主成分分析等手段可以使遥感信息得到更充分的利用 ,从而使预测结果更加精确 .预测结果显示 ,太湖流域已经呈现了严重的富营养化趋势 ,且空间分布不均衡 .东太湖以及靠近无锡和苏州的湖体附近相对污染更为严重 .     

不同地下水水质评价方法的对比研究——以宜良县为例

不同的水质评价方法有不同的适应性,为准确评测昆明市宜良县地下水水质,以2015年宜良县10个主要监测井的监测数据为基础,选取硫酸盐、硝酸盐氮等6个水质评价因子,分别采用传统、改进内梅罗污染指数法、加附注评分法和主成分分析法进行水质评价。研究结果表明:传统内梅罗指数法评价效果较差;改进内梅罗指数法仅适用于掌握水体的污染程度;主成分分析法适用评价指标过多的情况,通过降维对其简化,最大限度保留原始信息;加附注评分法在评价过程中将全部指标纳入模型计算,评价结果拟合度高、适应性、稳定性好,评价更为科学客观,最适合用于研究区地下水评价。     

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。     

主成分分析法在环境评价中的应用

主成分分析法是一种实用的统计分析方法.本文在阐述主成分分析法原理的同时,对秦皇岛市海滨浴场的水质状况做了综合评价.结果表明:主成分分析法处理环境数据客观性强,并能够反映评价区内主要污染特征.一、主成分分析法应用的一般原理和步骤1.主成分分析法应用的一般原理设有p个污染指标,对n个监测点来说,共有n×     

太湖西岸水体污染物时空分布及解析

采用聚类分析、主成分分析及相关分析方法解析2015年太湖西岸入湖河流水质污染的时空分布特征及影响该区域水质的主要驱动因子。研究结果表明:时间上按污染程度将全年聚类为时段I(12月、1—3月)、时段II(11月、4—5月)和时段III(6—10月)3类;根据11项水质指标主成分分析提取3个主成分,可以解释75.49%的结果;时段I、时段II和时段III水质污染状况依次降低,空间上总体呈现出太湖西岸北部向南部递减的趋势;NH3-N、TN、Chl-a和SD是影响该水域水质的主要驱动因子。     

主成分分析法用于环境质量评价的探讨

文章将主成分分析法用于某河流水质评价,得出该河流历年水质变化趋势,但得到的水质评价等级却与实际情况不符。通过对主成分分析法原理进行研究,得出两个结论:主成分分析法可用于比较不同时间或不同地点的环境质量优劣;主成分分析法不能评价出环境质量等级。这主要是由主成分分析法的本质特点所决定。     

基于因子分析的太湖湖湾污染物分布特征

根据太湖三大湖湾的水质监测数据,运用因子分析(Factor analysis)方法对该湖湾7种污染物成分进行了统计分析,并讨论了水体中污染物的来源。结果表明:梅梁湾第一污染因子主要是TN、TP和Chla,第二主因子主要代表NH4+-N和高锰酸盐指数,NO3--N对第三主因子贡献明显;贡湖湾第一污染因子为TN、TP、高锰...     

北京北运河水系水质污染特征及污染来源分析

以北运河水系主要干支流2011年1～12月23项指标的监测数据为依据,采用水质类别法和平均综合污染指数法,对水质污染特征进行综合评价,运用主成分分析和系统聚类分析法,对水质指标主成分以及水质差异进行分类,并进一步对不同干支流污染来源进行分析.结果表明,北运河水系由于排污量大,地表水污染严重,除城市中心区部分河流水质为Ⅲ~Ⅳ类外,城市排水河流、远郊河流水质均为劣Ⅴ类.水质由3个主成分组成,COD、CODMn、BOD5、NH3-N、TP等为第一主成分;汞为第二主成分;石油类为第三主成分.干支流水质分为4类:第1类为清洁水源类河流,主要集中在城市中心区,降雨地表径流、雨污合流管网溢流引起的非点源污染是影响其水质达标的重要污染源;第2类为再生水水源类河流,主要集中在城市排水上游河流,城镇污水处理厂排水是其主要污染源;第3类为再生水与污水混合水源类河流,主要集中在城市排水下游河流及部分远郊区河流,由于城市下游排水管网不健全,远郊区污水集中处理率低,生活源和农业源的污染贡献率较高,水质污染严重;第4类为污水水源类河流,分布于远郊区县,农业污染占比较大,水质污染最严重.     

试用概率方法进行水质评价

水质评价是一种非常复杂的综合工作,一个水域的水质污染状况,应从三个方面来评定:第一是污染的强度,即水中污染物的浓度和它们的影响效应;第二是污染的范围,即在水域中各种污染强度所影响空间的大小;第三是污染历时,即在水域中各种污染强度所持续的时间。但是,目前看来,各家所提出的水质评价指数仍都具有一定的局限性,仅在一定程度上反映了水质的污染强度。 在水质评价中,对于水域污染历时方面的研究目前看来做得很不够。其原因一方面是由于技术手段落后使得水质监测不能连续进行;另一方面,我们对水质的污染强度是随时间变化这种现象还认识得不够,所以在监     

南运河沧州段水质污染特征分析及防治对策

以南运河沧州段水系主要干支流2016年5月至2017年4月23项指标的监测数据为依据,采用水质类别法和平均综合污染指数法,对水质污染特征进行综合评价,运用主成分分析对水质指标主成分进行分类。结果表明,南运河沧州段地表水污染较重,受上游来水影响较大,水质为Ⅳ类~劣Ⅴ类,标准指数最高的指标为TN、COD和NH3-N;其次为CODMn、BOD5、TP和F-,其它指标均满足地表Ⅴ类标准要求;水质由一个主成分为组成,主要污染源为生活和农业污染。通过分析诊断南运河污染成因,从水生态、水资源、水环境角度提出了防治对策。     

基于实测光谱与MODIS数据的太湖悬浮物定量估测

以太湖为研究区域,对太湖水体的水面反射光谱进行实地测试,并取样在实验室进行水质分析;根据光谱分析得到的悬浮物特征波段,估测悬浮物浓度;最后,对比MODIS波段,用最敏感波段及主成分分析法建立悬浮物估测模型.结果表明,576nm附近的反射率峰值、841nm处反射率一阶微分值和808nm附近的反射峰高与悬浮物浓度都有较好的相关性,其中峰高法和一阶微分法对悬浮物浓度的估测精度相当;MODIS波段1与悬浮物浓度相关性最好,经过主成分变化后的第一主成分和第二主成分可以较好地估测悬浮物浓度.因此,可利用MODIS数据对太湖悬浮物进行长期动态监测.     

改进的模糊层次分析法在南苕溪临安段水质评价中的应用

南苕溪是太湖的源头水系,其水质状况对杭嘉湖平原居民饮用水安全和太湖流域的污染治理有重要意义.为了了解南苕溪的水质状况,在临安段开展了2年的水质监测,分别在2009年7月、10月和2010年1月、4月采集了水样并进行水质评价.同时,为了克服以往模糊层次分析法存在的低估污染的严重性及不能评价劣Ⅴ类水质的缺点,建立了一个改进...     

雨源型城市河流水污染特征及水质联合评价:以深圳龙岗河为例

雨源型城市河流水环境容量小,易受污染,识别河流水质的主要污染特征并进行科学地水质联合评价是水环境治理的重要工作. 2018年,选取典型雨源型城市河流深圳龙岗河的12个监测位点进行水质监测,按照《地表水环境质量标准GB 3838-2002》对22个水质指标进行分析,采用单因子评价法、综合污染指数法和主成分分析法对龙岗河水质进行综合评价.单因子评价结果显示,龙岗河所有位点均达到地表水Ⅴ类水质标准及以上,其中田脚水和龙西河分别达到地表水Ⅳ类和Ⅲ类水质标准;综合污染指数评价结果显示,所有位点水质状况均为清洁或较清洁;综合污染指数法和主成分综合得分均显示,所有位点中龙西河、南约河和田脚水的水质最好,梧桐山河、大康河、爱联河、丁山河和黄沙河还有较大的提升空间,且需要着重考虑营养盐（TN、 TP和NH⁺₄-N）、有机物（COD和BOD₅）、粪大肠菌群和阴离子表面活性剂等指标. 3种评价结果存在差异,但均能从定性和定量的不同角度反映河流水质状况,因此综合采用多种评价方法能更好地反映雨源型城市河流的水质特征.     

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。     

太湖水质与水生生物健康的关联性初探

分别利用内梅罗指数法和底栖动物完整性指数法评价2008~2012年太湖水质和水生生物健康状况.结果表明,太湖全湖水质受到污染,水生生物健康基本处于亚健康状态.水质评价和水生生物评价结果在较大的尺度上呈现相同的趋势:从全湖尺度上看,水质和水生生物评价都显示东太湖的水生态健康状况总体上好于太湖其他部分.从时间上看,2008~2012年太湖水质等级和水生生物健康状况均低于20世纪60年代的水平.两种评价结果在短时间尺度和某些点位间存在差异,这是由于:①两种评价方法关注的时间尺度有所差异;②水生生物健康不仅与水质有关,还与水体生境有关.有机污染物和过剩营养盐是影响太湖水质和水生生物健康状况的主要因素,因此降低太湖及其入湖河流中有机污染物和营养盐的浓度是改善太湖水质和水生态功能的有效方法.     

永定河怀来段水质污染特征及污染源解析

通过对永定河怀来段枯水期支干流进行4次采样,对11个指标进行监测,采用单因子水质标识指数和综合水质标识指数评价法对水质污染特征进行了综合评价,运用主成分分析法和聚类分析法,确定了流域主要污染因子及区域水质空间变化特征,对不同支干流污染源进行解析。结果表明:永定河怀来段12个监测断面均未达到Ⅲ类水体标准限值,仅p H、DO指标达标,且氮磷超标最为严重,干流综合水质标识指数最高为5.554,支流ZL8最高为7.254。COD、TN和NO_3~--N为第一主成分,TP、PO_4~(3-)-P和NO_2~--N为第二主成分,DO和TOC为第三主成分。永定河干流水质优于东沙河水质。对各监测断面聚类分析后,将永定河怀来段水域根据水质大致划分为2个区域,其中干流监测断面都在同一类,湿地水质与干流水质有明显差异。在二级支流中,冬季农田退水依次进入鱼塘湿地、芦苇湿地和芦苇沟后,TN、NO_3~--N和NO_2~--N的去除效率分别为51.11%、42.27%和72.88%,而NH_3-N、TP有所增加。永定河流域污染主要来自于农业面源污染、污水处理厂出水点源污染和农村生活污水排放等。