主成分分析法确定降水化学组分中主要污染物

主成分分析法确定降水化学组分中主要污染物杜建成（广西百色地区环境监测站５３３０００）主成分分析是一种实用统计方法。主要用于简化数据结构，浓缩数据集合信息，用少数几个互相独立的综合指标（称为主成分）从不同角度反映原始指标所包含的主要信息。１主成分分析应...     

降水酸性与降水成分关联分析：灰色系统理论应用

降水酸性与降水成分关联分析──灰色系统理论应用唐雅萍（南京市环境监测中心站２１００１３）降水酸性与降水中多种离子成份具有一定的关联，但这种关联是多因素的，且未必是线性的，因此用过去常用的统计回归分析则难以分析处理。本文采用灰色系统理论──关联分析可以...     

上海市崇明岛农业土壤中二噁英的现状研究及来源分析

为了解上海市崇明岛农用土壤中二噁英类化合物(PCDD/Fs)现状水平及其来源,于2021年6-7月采集上海市崇明岛31个农业土壤样品,采用同位素稀释法测定样品中17种2,3,7,8-PCDD/Fs的含量,并且对其现状水平、异构体特征以及来源进行初步分析。结果表明,31个土壤样品中均检出PCDD/Fs,质量分数为88.14~356.55 pg/g,对应毒性当量为0.64~2.20 pg I-TEQ/g,统计频率分析发现呈右侧拖尾的偏态分布,中位数为1.05 pg I-TEQ/g。经过比较,崇明岛农用土壤属于典型的背景土壤,土壤中二噁英类物质的污染属于较低水平。利用主成分分析(PCA)和正定矩阵因子分解法(PMF)对可能的来源进行分析,结果显示上海市崇明岛农业土壤中PCDD/Fs的主要来源为五氯酚(PCP)、水稻秸秆烟(RSS)和交通源(TS),占比分别为61.6%,23.2%和15.2%。结合采样地理位置推断,上海市崇明岛农业土壤中PCDD/Fs可能受到来自崇明岛自身农耕以及交通等因素的影响。     

2006—2020年上海市闵行区大气降水化学特征及来源分析

为研究上海市闵行区大气降水化学特征及来源,以2006—2020年上海市闵行区大气降水监测数据为依据,对大气降水量、pH值、电导率(EC)和主要离子进行了统计分析。结果表明:2006—2020年上海市闵行区大气降水呈酸性,pH值范围为4.41~5.19,酸雨频率呈下降趋势;EC变化范围为1.26~3.67 mS/m,平均值为2.32 mS/m;夏季pH值最高,酸雨发生频率、EC和总离子浓度最低,冬季pH值最低,总离子浓度最高。大气降水中各离子组分浓度占比大小排序为:SO^(2-)_(4)>NH^(+)4>NO^(-)3>Ca^(2+)>Cl^(-)>Na^(+)>Mg^(2+)>F^(-)>K^(+),主要阴、阳离子SO^(2-)_(4)、Ca^(2+)和NH^(+)4浓度呈明显下降趋势,NO^(-)3浓度变化较平稳;SO 2-4与NO^(-)3的浓度比范围为0.94~3.59,呈波动下降趋势,降雨类型由硫酸型逐步转为混合型。因子分析及相关性分析显示,因子1中所有的离子成分都有较大的载荷,各离子在来源上可能具有一定的共性,Ca^(2+)与Mg^(2+)、K^(+)表现出显著相关,其可能来源于地壳组分;Cl^(-)与K^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)的相关性显著,Mg^(2+)、K^(+)与Cl^(-)、Na^(+)有强相关性,表明海洋输送及生物质燃烧对大气降水化学组成的影响;NO_(3)^(-)、SO^(2-)_(4)和NH^(+)4在因子2中为高荷载,且有很好的相关性,它们可能有相似的来源或形成化合物共同存在。     

洋河水库水质主成分分析

自20世纪80年代以来,洋河水库每年夏季都爆发“水华”现象,水质不断恶化。为研究水库水体水质年变化情况,于2005年对水库5个采样点的叶绿素a(Chl-a)、总磷(TP)等12项水化学指标进行为期1年的监测。采用基于因子分析的主成分分析方法,将洋河水库水质参数概括为5个主要成分,并分析各个主成分的含义以及其月均值随时间的变化规律。最后结合空间数据,分析了5个主成分年均值的空间分布特征和意义。结果表明,南库区的水质要明显好于北库区。     

东南沿海典型岛屿大气降水化学特征及来源分析

于2020年6月—2021年5月,应用相关分析、富集因子(EF)以及正定矩阵因子分解模型(PMF)和气团来源分析对东南沿海岛屿平潭大气降水化学特征及来源进行了综合评价与分析。结果表明,平潭大气降水pH值为3.96~7.49,平均值为4.78;电导率(EC)为4.9~342.0μs/cm,平均值为24.4μs/cm,高于我国降水背景点值;大气降水中各离子组分当量浓度排序为:Cl->Na+>SO_(4)^(2)>NO-3>Ca 2+>NH+4>Mg 2+>K+>F->NO-2,Cl-和Na+是降水中占比最大的阴、阳离子,其当量浓度占总离子当量浓度的51.4%;NO-3对平潭大气降水酸化的贡献较高(55.9%),且有77%的大气降水酸度被碱性物质中和,其中铵根离子(NH+4)和钙离子(Ca 2+)有着较强的中和能力。富集因子分析结果表明,除海洋源外,地壳源和人为源也是平潭大气降水离子的主要来源;PMF模型结果显示,海洋源、人为源、地壳源和燃烧源分别贡献了平潭大气降水离子的61.1%,23.8%,10.0%和5.1%;气团来源分析结果表明,区域传输对平潭大气降水离子分布及空气质量影响显著,京津冀和长三角地区排放的人为污染物可以经海上传输通道由北至南影响我国下风向地区,给沿海地区大气细颗粒物(PM_(2.5))与臭氧(O_(3))协同控制带来挑战。     

我国热带地区重点城市大气降水化学特征及来源分析

基于我国热带地区重点城市海口市2016—2022年采集的降水样品分析了降水化学特征,结果表明:近年来海口市降水pH和酸雨频率分别呈显著上升和下降趋势,酸雨污染情况明显好转;降水表现出冬季少雨且酸雨高发、夏季多雨且酸雨少发的季节特征。降水中离子组分以Na⁺、Ca²⁺、NH⁺₄、Cl^-、SO^2-₄、NO^-₃为主,近年来Ca²⁺浓度下降幅度明显高于NH⁺₄,随着扬尘得到控制,NH₃对降水酸度的影响越来越显著。受气象条件影响,各离子浓度呈冬高夏低态势,冬季受工业源传输和本地机动车尾气影响,SO^2-₄、NO^-₃浓度上升速度较快,是降水酸化的重要因素。通过相关性和富集系数分析得出:SO^2-₄、NO^-₃、NH⁺₄主要来源于人为源,SO^2-₄受到一定海洋源影响;Cl^-主要来源于海洋源,其次为人为源;Mg²⁺主要受扬尘源和海洋源影响。正定矩阵因子分解模型结果表明,2022年海口市大气降水化学组分来源包括海洋源(53.8%)、人为源(25.5%)、扬尘源(12.6%)和生物质燃烧源(8.1%)。     

奎独乌区域大气降水离子来源分析

通过研究2010—2015年奎独乌区域大气降水化学特征和变化,分析降水中离子组成和来源。结果表明,2010—2015年奎独乌区域硫酸型大气污染较为明显,硫酸盐污染物对降水酸性影响略降,土壤扬尘带来的钙离子污染略降;降水中SO_4~(2-)、Cl~-、Ca~(2+)、Na~+、F~-、K~+主要来源于土壤扬尘,其中SO_4~(2-)、Cl-、Ca~(2+)还来源于人为源排放;NO-3主要来源于人为源排放。工业源SO_2、烟粉尘排放量变化是引起降水中SO_4~(2-)、Ca~(2+)当量浓度变化的主要因素,大风和扬尘天气的减少也是降水中Ca~(2+)当量浓度降低的重要因素;工业源和机动车NO_x排放量变化是引起降水中NO_3~-当量浓度变化的主要因素。     

重庆黔江区大气降水的化学特征及来源分析

通过2013年6月—2014年5月对黔江区大气降水的化学组成分析研究表明,降水样品的p H值分布范围在4.91~7.32之间;SO2-4是降水中主要的阴离子,占阴离子总量的68.9%,Ca2+是降水中含量较高的阳离子,占阳离子总量的41.4%;SO2-4/NO-3浓度比为6.78,表明降水类型为硫酸盐型。陆源性离子Ca2+、Mg2+以及海源性离子Na+和Cl-之间存在明显的相关关系。海水和土壤的富集系数表明,研究区域的SO2-4和NO-3主要归因于人为活动的影响。     

2016—2020年济南市大气降水化学组分变化特征及来源分析

基于2016—2020年济南市城区国控点降水监测数据,应用因子分析、相关分析、富集因子分析以及正定矩阵因子分解模型(PMF)对济南市大气降水化学组分特征及来源进行了综合评价与分析。结果表明:2016—2020年济南市大气降水呈弱碱性,pH值为6.01~8.03,呈波动下降趋势;电导率(EC)为47.6~97.4μS/cm,平均值为70.99μS/cm,远高于我国降水背景点值;济南市降水类型为硫酸、硝酸混合型降水,SO^(2-)_(4)对济南市降水酸化贡献较高;大气降水中各离子组分浓度大小排序为:NH^(+)4>Ca^(2+)>SO^(2-)_(4)>NO^(-)_(3)>Cl->Na^(+)>Mg^(2+)>K^(+)>F^(-),主要阴、阳离子SO^(2-)_(4)和NH^(+)4浓度呈现逐年下降趋势;因子分析和相关性分析显示,各离子之间存在一定的共源性。富集因子分析结果表明,SO 2-4、NO-3和Cl-主要为人为源贡献,Ca^(2+)、Mg^(2+)和K^(+)受土壤源贡献较大;PMF模型结果显示,扬尘源除了是Ca^(2+)的主要贡献源外,也是NO-3的主要贡献源之一。二次污染源是济南大气降水无机离子的主要来源,占比为37.88%,其次为燃煤源和扬尘源,占比分别为23.91%和22.59%。