基于多元统计的淮河中上游农业区地下水水质控制因素分析

以项城市地下水为主要研究对象,采用主成分分析方法和Q型层次聚类分析方法,辨别地下水化学变化不同来源,以判断地下水化学组成的主要控制因素.采用主成分分析方法,对102个地下水化学组成提取特征值大于1的5个主成分,累计贡献率达到73.10％.主成分1显示,TDS、总硬度、Cl-、Cd和Pb具有良好的正相关关系,表明地下水水质可能受到来方于工业废水的影响:主成分2显示,F-、I-和pH值具有良好的正相关关系,表明地下水水质受到水-岩作用的影响:生成分3显示,K+和P具有很好的相关性,与Cr也具有较好的相关性,表明地下水受化学肥料的影响:主成分4显示,COD、氨氰和Cu具有较好的相关性,表明地下承受到生活污水的影响；主成分5显示,NO3-和NO2-具有正相关性,表明地下水受化学肥料的影响,者与Mn具有负相关性,表明地下水存在部分还原环境.Q型层次聚类分析将项城市102个地下水水样分为4组:1)受工业废水入渗潜在影响的地下水,其TDS、总硬度、NO3-、Cl-、Pb、Cr、Cd和Ba质量浓度较高,pH值较低,主要分布在研究区的北部、中部和东南部,占研究区比例为28 4％；2)受生活污水入渗和农业面源污染潜在影响的地下水,其K+、Cu、P、COD、NH4+和NO2-质量浓度较高,主要分布在研究区的中北部和中南部,占研究区比例为17.6％；3)受水-岩相互作用潜在影响的地下水,其I-、F-和pH值质量浓度较高,地下水埋深最深,分布较分散,占研究区比例为12.7％；4)混合水,其上述离了质量浓度中等,主要分布在研究区的中西部和南部,占研究区比例为41.39％.结果表明,研究区地下水污染与工业废水、生活污水和农业面源污染等有密切关系,且地下水埋深越浅,地下水污染程度越高.

Multivariate statistical analysis of the factors affecting the groundwater quality of agricultural regions in the upper and middle reaches of Huaihe River