主成分分析法用于厦门西港和香港维多利亚港沉积物样品分类研究

本文利用化学模式识别技术的主成分分析法对厦门西港及香港维多利亚港的１８个沉积物样品进行分类研究。所涉及的变量包括重金属Ｃｕ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ｃｄ、有机污染物ＤＤＴ，ＰＡＨ，ＰＣＢ，ＨＣＨ，及碱性磷酸酶活性。正确的分类基于变量的适当选择，即选择代表来源不同的样品之典型特性的变量组合方式。     

城镇化进程中珠江三角洲高锰地下水赋存特征及成因

地下水中高浓度的锰对人体健康存在危害,快速城镇化地区锰来源复杂.基于不同历史时期的2500余组水化学数据,运用数理统计和主成分分析等技术方法,研究了珠江三角洲地区不同含水层和不同城镇化水平地区地下水中锰的空间分布特征、来源及其成因.结果表明,孔隙含水层地下水中锰含量明显高于裂隙和岩溶含水层.孔隙高锰地下水比例是裂隙和岩溶含水层的2倍.高锰地下水在城镇化和城郊地区比例明显高于非城镇化地区.在区域尺度上,还原条件下沉积地层中有机质的分解和铁锰（氧）氢氧化物的还原溶解可能是控制孔隙含水层锰浓度升高的主要因素.裂隙含水层中高锰地下水可能受城镇化伴随的低氧生活污水渗漏和工业化伴随的工业废水入渗影响.地下水pH值和氧化还原条件是控制研究区地下水中锰浓度的重要因素.孔隙高锰地下水受控于还原条件,而裂隙和岩溶高锰地下水弱酸性环境是其重要影响因素.近10年来,研究区地下水环境稳中向好,地下水氧化还原电位和pH不同程度地升高不利于高锰地下水的形成,这也是城镇化进程中不同类型含水层地下水中Mn²⁺浓度总体降低的主要成因.     

基于受体模型与地统计的耕地土壤重金属污染源解析

为探明云南金子河流域耕地土壤重金属污染现状与主要来源,有效开展土壤污染防治, 通过土壤采样与数据统计分析评价了金子河流域典型耕地的重金属污染风险,采用指示克里格方法阐明了研究区重金属元素的空间分布,使用主成分分析-多元线性回归(PCA-MLR)模型进行土壤重金属源解析,并量化其贡献率. 内梅罗综合污染指数法评价结果表明,本研究区中90.79%的土壤点位为重度污染,土壤整体处于重度污染水平. 指示克里格插值结果显示,元素Cd、As、Pb污染的高概率区域主要分布在研究区西部与西南部,Cd、Pb污染的高概率区域主要分布在研究区北部,而Cd、As、Pb污染的低概率区域主要分布在研究区东部及东南部. PCA-MLR模型解析重金属污染来源包括:研究区整体自然源贡献率为12.79%,工业源贡献率为87.21%;东岸自然源、工业源贡献率分别为92.46%、7.54%,西岸自然源、工业源贡献率分别为8.98%、91.02%. 研究显示,金子河流域西岸区域的重金属污染风险明显高于东岸区域,分区域进行源解析可以有效揭示局部污染特性,更为准确地识别污染来源.      

厦门市冬春季灰霾期间大气PM10中多环芳烃的污染特征及来源分析

采集了厦门市冬春季(2008-12-04～2009-03-20)湖里工业区和大嶝岛旅游区大气PM10样品,用GC-MS定量了PM10负载的19种多环芳烃(PAHs),并结合采样期间气象资料对灰霾期和非灰霾期多环芳烃的差异特征进行对比分析.结果表明,冬春季采样期内,厦门市大气PM10中PAHs的浓度变化范围为12.93～79.27 ng.m-3,平均42.28 ng.m-3,比2004年冬季增长近3倍.灰霾期间PM10中PAHs总的质量浓度明显高于非灰霾期,并且灰霾期间低分子量组分菲、荧蒽和芘的质量分数显著下降,高分子量组分苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧、苯并[a]芘、苝、茚并[1,2,3-cd]芘、苯并[ghi]苝和晕苯的质量分数相对升高.采用特征化合物比值、主成分分析与多元线性回归对来源与贡献率进行了分析和估算.灰霾期间识别出3类污染源:机动车尾气排放+天然气燃烧、煤燃烧和焦炉排放,其贡献率分别为62.7%、28.1%和9.2%;非灰霾期间同样识别出这3类污染源,其贡献率分别为48.6%、36.9%和14.5%.表明厦门市冬春季灰霾期间PM10中PAHs受本地源排放影响相对较多,非灰霾期间受北方燃煤长距离传输影响更显著.     

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。     

基于主成分分析研究大亚湾水质时空变化特征

用主成分分析法研究大亚湾生态环境的时空变化特征以及相应的影响因素.第一主成分以温度、盐度和NO3-N为特征,第二主成分以DO和SiO3-Si为特征,第三个主成分物理意义为无机氮的来源与循环过程的量度,第四个主成分主要表现为人类活动的影响;其解释原始数据的方差分别为25.53%、21.64%、15.91%和10.50%.在空间特征研究中,3号和8号站点为第一类,位于养殖区附近,其余站点为第二类,表明养殖区与非养殖区的生态环境的差异.在季节特征研究中,大亚湾为明显干湿季节特征.结果表明:主成分分析能描述大亚湾生态环境的时空变化及其环境因子.     

岩溶流域地下水TOC输出及影响因素分析:以重庆丰都雪玉洞地下河流域为例

2014年8月至2015年9月通过野外在线监测获取岩溶流域连续、高精度的气象、地下水TOC和水文地球化学等数据,利用主成分回归模型探讨流域地下水TOC在不同时间尺度上的输出及影响因素.结果表明在季节时间尺度上,气温和地下水电导率(Sp C)夏季高,冬季低,p H则相反;TOC和浊度冬、夏季高,春、秋季低;地下水TOC和水文地球化学指标对降雨表现出明显的响应过程,但地下水TOC对不同降雨强度的响应时间和过程有明显差异,整体来说,TOC在降雨过程中表现出上升的趋势,而暴雨过后受稀释效应影响呈现下降趋势.主成分回归分析发现降雨、流量和浊度对TOC有正向促进作用,而气温和p H对TOC有负向的影响.     

南方红壤地区水稻土的肥力评价

本文在系统分析土壤肥力结构的基础上，运用模糊隶属函数及主成分分析的原理和方法生成了反映水稻土肥力状况的综合肥力指数（ＩＦＩ），以此对江西省临川县４３个水稻土种（属）的肥力状况进行了分析与评价，划分了水稻土的肥力等级，并考察了不同肥力级别水稻土各肥力指标的状况。     

石家庄采暖季道路降尘PM2.5中元素分析及生态风险评价

为了解石家庄采暖季铺装道路降尘中元素污染状况及生态风险,利用降尘缸收集市区4种类型道路的降尘样品,分析降尘PM_(2.5)中Na、K、Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb、Al、Mg、Ca、Fe、Si等13种元素在不同类型道路、不同高度的含量特征,采用富集因子、主因子分析推测PM_(2.5)中元素来源,用潜在生态风险指数法评价重金属元素的生态风险.结果表明,主干道和支路降尘中元素含量最高,快速路最低,地壳元素Al、Si、K、Na更易在1.5 m高处富集,2.5 m高处多人为污染元素如Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb;富集因子和主成分分析显示采暖季道路降尘PM_(2.5)元素来源于燃煤燃油、交通(机动车尾气排放及零件老化磨损、轮胎磨损、道路扬尘)、建筑扬尘和生物质燃烧;富集因子范围0.35~100.45,地壳元素无富集,Cr富集因子平均值达100,生态风险指数高达320,富集程度极强且生态风险指数最大,应该引起足够重视.     

城市污水处理厂恶臭挥发性有机物的感官定量评价研究

采用自制低温吸附装置和臭气袋采集了广州典型城市污水厂6个处理车间的空气样品.应用热解析/气相色谱-质谱联用仪分析恶臭挥发性有机物的组成和含量,参照国标的三点比较式臭袋法测量样品的恶臭浓度,并针对恶臭挥发性有机物进行感官定量评价.结果表明,①城市污水处理厂检测出烷烃、烯烃、芳香烃等7大类共70种挥发性有机物,其中30种属于恶臭挥发性有机物,它们的浓度范围为0.37～1 872.24μg.m-3,在污泥脱水、污泥浓缩和曝气池最高;②主成分分析可以将主要恶臭挥发性有机物分为苯系物、卤代烃、醛类、碳氢化合物和含氮、硫的挥发性有机物5类;③多元线性回归分析能建立化学浓度与恶臭感官浓度的定量表达式,计算出恶臭挥发性有机物对该厂恶臭气味的贡献率占25%,感官浓度的预测值和实测值拟合良好,建立的预测方程对污水处理车间低浓度恶臭挥发性有机物的敏感度高于人鼻嗅辨的敏感度.