通过主成分分析法对松花江肇源江段水质进行评价

基于主成分分析法,以松花江肇源江段5个例行监测断面为例,对水温、pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、生化需氧量、氨氮、石油类、化学需氧量和总磷9个水质指标进行研究。计算各断面的综合得分,根据得分越大污染越重的原则,得出该江段各断面的相对污染程度。主成分分析法较单因子评价法对同一类别的断面间比较相对污染程度具有明显的优势,是一种切实可行的水质综合评价方法。     

用主成分分析法研究评价地下水质量——以邯郸市为例

运用主成分分析法(PCA)对邯郸市地下水主要污染指标年均值进行了探索性评价研究。分析结果表明,前5个主成分综合携带了全部信息的91.374%。通过对这5个新的综合指标进行分析,确定了地下水的主要污染物,同时根据其综合得分对地下水进行分级,分析了其变化趋势,为地下水资源的有效利用和保护提供了科学依据。     

主成分分析法和模糊综合分析法在水质评价中的实例比较

在涉及众多因子的水质综合评价中,每种评价方法有其自身的优缺点。将模糊综合分析法与主成分分析法在实例中进行比较,通过比较得出主成分分析法能够客观地确定各个指标的权重,避免了随意性,也避免了计算过程中由于因子众多,数据复杂而造成的人工计算误差,使结果更加可靠。主成分分析将原来的众多的子转化为少数主成分,少数主成分综合的反映水质情况,且各主成分内不同因子之间的相关性关系也十分明确。     

基于主成分分析的spearman秩相关系数法在长江干流水质分析中的应用

基于长江干流宜宾、寸滩、宜昌、汉口、大通和上海(古洞口) 6个断面2005—2016年的高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮和总磷4项指标的监测数据,采用主成分分析法提取所有主成分,计算得到包含所有水质指标信息的综合得分值,再通过spearman秩相关系数法分析主成分综合得分值的变化趋势。结果表明:长江干流上游水质优于中下游,上游水质呈变好的趋势,中下游水质表现出不断恶化的趋势。     

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。     

流域生态指标综合筛选方法的研究和应用

针对水生态指标客观性和主观性的特征,研究提出将主成分分析法与德尔菲法(一种专家调查法)相结合的综合筛选方法,构建了生态指标动态筛选模型,并编写了计算程序。在分析辽河干流生态系统的健康和生态风险评估需求的基础上,构建了分类别、分级别、分层次的辽河干流水生态指标体系。利用辽河干流的水生态监测数据,采用综合筛选方法对25个生态指标进行筛选,按各指标的敏感性和重要性给出了综合评分和排序。该成果可期为优化辽河干流保护区生态监测网络提供技术支持。     

多元统计分析在四川退耕还林区土壤肥力评价中的运用

以四川洪雅退耕还林区4种退耕还林模式和农耕地17个土壤肥力指标为例,采用多元统计的主成分分析法对土壤肥力等级进行综合评价. 借助SPSS统计软件得出土壤肥力指标前5个主成分的累计贡献率为84.17%,已足够反映原指标信息. 这5个主成分分别概括为:①土壤有效磷,铵态氮,pH水浸,水解氮,全氮,硝态氮和全磷指标;②土壤全钾、速效钾和缓效钾指标;③土壤总孔隙度、毛管孔隙度和最大持水量指标;④土壤容重,毛管持水量,pH盐浸指标;⑤土壤有机质指标. 借助SPSS统计软件计算主成分因子的综合得分. 结果显示:就各模式土壤上层比较,模式Ⅲ(牛鞭草)上层在综合得分中排名第一. 就各模式土壤下层比较,模式Ⅱ(苦竹+牛鞭草)下层在综合得分中排名第一.      

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。     

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×     

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。     

区域生态环境变化的遥感评价指数

基于遥感信息技术提出一个新型的遥感生态指数(RSEI),以快速监测与评价区域生态质量.该指数耦合了植被指数、湿度分量、地表温度和土壤指数等4个评价指标,分别代表了绿度、湿度、热度和干度等4大生态要素.与常用的多指标加权集成法不同的是,本研究提出用主成分变换来集成各个指标,各指标对RSEI的影响是根据其数据本身的性质来决定,而不是由人为的加权来决定.因此,指标的集成更为客观合理.将RSEI应用于福建长汀水土流失区,并与国家环境保护部《生态环境状况评价技术规范》中的生态指数EI的计算结果相比较,发现二者的结果具有可比性.不同的是,RSEI不仅可以作为一个量化指标,而且还可以对区域生态环境变化进行可视化、时空分析、建模和预测.因此,可弥补EI指数在这些方面的不足.     

Comparison of three-dimensional fluorescence analysis methods for predicting formation of trihalomethanes and haloacetic acids

This work investigated the application of several fluorescence excitation-emission matrix analysis methods as natural organic matter (NOM) indicators for use in predicting the formation of trihalomethanes (THMs) and haloacetic acids (HAAs). Waters from four different sources (two rivers and two lakes) were subjected to jar testing followed by 24 hr disinfection by-product formation tests using chlorine. NOM was quantified using three common measures: dissolved organic carbon, ultraviolet absorbance at 254 nm, and specific ultraviolet absorbance as well as by principal component analysis, peak picking, and parallel factor analysis of fluorescence spectra. Based on multi-linear modeling of THMs and HAAs, principle component (PC) scores resulted in the lowest mean squared prediction error of cross-folded test sets (THMs: 43.7 (μg/L)², HAAs: 233.3 (μg/L)²). Inclusion of principle components representative of protein-like material significantly decreased prediction error for both THMs and HAAs. Parallel factor analysis did not identify a protein-like component and resulted in prediction errors similar to traditional NOM surrogates as well as fluorescence peak picking. These results support the value of fluorescence excitation-emission matrix-principal component analysis as a suitable NOM indicator in predicting the formation of THMs and HAAs for the water sources studied.     

碳捕获与油藏封存CO_2气源途径经济性比较方法

气源是影响碳捕获与封存技术推广的关键因素之一。以CO2气藏、含CO2天然气藏和高能耗企业废气三种气源途径为对象,研究了气源途径的经济性比较方法,构建了P1、P2指标及其计算模型,并对模型中经济要素在不同气源途径下的构成和计算方法进行分析。最后采用上述方法对中国现运行的三个捕集示范项目进行了实例验证。该研究的方法可以为CO2-EOR项目气源途径选择决策提供指导。     

高VFA浓度果渣废液厌氧反应启动特性研究

研究了高VFA浓度果渣废液厌氧启动反应的操作运行工况,提出了厌氧启动反应完成时应同时满足的4项判别条件。研究成果显示:高VFA浓度果渣废液厌氧反应的启动过程可根据启动运行工况特征分4个阶段完成。在试验研究中通过跟踪计算消化液的有机碳量平衡,提出了判别厌氧反应达到完全混合状态和早于p H等常规状态指标显著变化前,发生有机酸累积的方法。试验采用尿素调控消化液中的酸碱平衡,得到厌氧启动反应达到稳定时的有机负荷为2.83 kg/(m3·d),平均产气量为658.8 L/(m3·d)。     

组合灰色预测模型应用于山东省碳排放预测

根据山东省2000—2012年工业、建筑业和交通运输业能源消费数据测算得到碳排放量,基于GM(1,1)模型、Verhulst模型和SCGM(1,1)c模型建立组合灰色预测模型,运用预测有效度方法确定组合预测模型的权重系数。选用2000—2009年三大碳排放行业的实际值作为原始数据,利用各预测模型预测2010—2012年碳排放量。结果表明:组合灰色预测模型比单一预测模型具有更高的预测精度。利用组合模型预测山东省2013—2017年各行业碳排放量,为相关部门制定节能减排政策提供理论及方法借鉴。     

黄土高原坡耕地沟蚀土壤质量评价

黄土高原坡耕地沟蚀广泛而严重。科学评价沟蚀土壤质量是侵蚀环境下土壤保育和利用的重要基础。论文以沟间土壤为对照,分析了坡耕地沟蚀对土壤质量单因子的影响并建立了沟蚀土壤质量综合评价模型。利用加权和法对黄土高原坡耕地不同沟蚀深度下土壤质量进行综合评价。结果表明:①沟蚀对坡耕地不同土壤质量因子的影响有较大差异。沟蚀导致土壤硬化,pH值增加,而土壤团聚体和养分含量(除全磷)随着沟蚀深度增加表现出明显的层次性,近似呈"W"型变化规律。②沟蚀深度对土壤质量的影响可以用幂函数y=0.866 8 x ^-0.142(R²=0.877)较好地拟合。微度侵蚀(<5 cm)、中度侵蚀(5~30 cm)和重度侵蚀(30~50 cm)的土壤质量指数较沟间土壤分别降低了10.6%、27.9%和36.5%。沟蚀深度5 cm和30 cm是土壤质量显著下降的两个关键点。③反映沟蚀土壤质量的指标可以归为肥力因子、质地因子和结构因子三类。土壤有机质、水稳性团聚体、土壤比表面积和容重4项指标能够很好地反映土壤质量状况,可作为坡耕地沟蚀土壤质量的表征指标。     

臭氧对中温循环冷却水系统的缓蚀性能研究

循环冷却水系统中普遍存在结垢腐蚀现象,目前常用的解决方法是在系统中加入缓蚀阻垢药剂,臭氧(O3)对循环水冷却系统同时具备阻垢、缓蚀、杀菌等多重功能。采用臭氧处理中温循环冷却水,研究在不同臭氧投加量时系统的腐蚀情况,确定最佳投加量。结果表明:当臭氧投加量为4.5 mg/L时,20碳钢和铸铁的缓蚀能力最佳。20碳钢腐蚀率最低为0.228 mm/a,比空白对照组降低了75%;铸铁的最低腐蚀率为0.282 mm/a,比空白对照组降低了61.5%。当臭氧投加量为9.0 mg/L时,镀锌试片的腐蚀率在0.206~0.275 mm/a,比空白对照组降低了38.2%左右,缓蚀效果较为明显。     

AHP与模糊评判法在垃圾填埋场选址中的应用对比

以对比研究层次分析法和模糊评判法在垃圾填埋场选址中的应用特征,并探究两者综合应用的可能性为目的,以自然地理、地质环境、工程地质条件及环境保护为评价标准,对广州市4个拟建填埋场进行了适宜性评价。在层次分析法确定的权重值的基础上,利用模糊评判法进行计算,最终确定兴丰填埋场为最佳场地,评价结果与实际应用情况相符。另外,通过对比分析发现,在参数选择与定量化方面,模糊评判法评价结果的准确性更高,而层次分析法的计算工作量较少;在评判结果的适用性方面,层次分析法的评判结果与实际相符性程度更高。研究表明,两种方法结合起来应用于垃圾填埋场的选址是可行的,且可提高评判结果的准确度。     

离子束辐照活性炭吸附性能研究

利用离子束注入机对活性炭进行N+辐照改性,使用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、拉曼光谱仪(Raman)对活性炭表面形貌、结构等特性进行表征,研究了改性后活性炭对亚甲基蓝(MB)吸附性能的变化。实验表明:活性炭经离子束辐照后,比表面积和石墨化程度均降低,对亚甲基蓝的吸附能力降低,且辐照剂量增大,吸附能力减小。在活性炭浓度为0.667 g/L,吸附时间为360 min,振荡器频率为250 r/min,吸附温度为308 K时,活性炭对亚甲基蓝的吸附量为249.081 mg/g,改性活性炭(剂量为40 000 dose)在同等条件下吸附量为241.726 mg/g。改性活性炭对亚甲基蓝吸附过程符合Langmuir和Freundlich吸附等温模型。     

南昌市浅层地下水水质评价及监测指标优化

地下水环境监测过程中保证地下水水质评价代表性的同时尽量优化监测指标数量,对地下水环境管理具有重要的意义.选取南昌市地区2014年和2019年浅层地下水监测数据,运用统计分析、 Piper三线图和熵权水质指数(EWQI)分析水化学特征及水质变化,并耦合逐步多元线性回归分析构建基于水质评价的关键指标优化方法,评估此方法应用的可行性.结果表明,南昌市地下水2014年和2019年水化学类型主要为HCO₃-Ca型;pH值、 NO^-₃、 I^-、 Fe和Mn等5项超标指标是水质变化的主要影响因子;2019年水质状况总体上高于2014年,基本为“中等”水质,二者EWQI平均值分别为53.72和82.34;基于关键指标优化方法构建的最优模型EWQI_min-4能够较好地代表实际的EWQI,关键指标包括Mn、 NO^-₃、 TH、 Fe、 pH值和I^-,其决定系数(R²)和百分比误差(PE)值分别为0.865和10...