采用主成分分析和水质标识指数评价敖江流域水质

根据2017年3月至2018年3月敖江流域的4个断面的水质监测数据,采用主成分分析法(PCA)识别流域水质时空变化特征,并采用水质标识指数法对敖江流域水质状况进行综合评价.PCA将8项水质指标转换为3种主成分,解释了原数据集83.144%的信息.分析结果表明:敖江流域水质受上游石板材工业、中下游农业、畜禽养殖业和下游人口分布影响较大,且污染呈现季节性变化;敖江流域整体水质较好,各监测断面水质情况受单项水质指标的影响显著,且流域整体污染呈现从上游往下游加重的趋势.     

榆林市黄河水系主要河流水质现状评价与分析

目的研究榆林市境内黄河水系主要河流水质现状,对其进行评价和分析,为榆林市水环境治理和污染物控制提供参考依据。方法以2013-2015年榆林市境内黄河水系4条主要干支流段的12个监测断面数据为研究基础,采用模糊综合评价法和水质标识指数法对其进行水质现状评价,并分析其污染成因。结果研究结果表明,黄河榆林段一级支流窟野河和无定河达到相应水质功能标准要求,黄河榆林段二级支流榆溪河水质不达标,为Ⅳ类水。从2013-2015年年际变化来看,榆溪河水质表现出逐渐恶化的趋向;从空间特征来看,榆溪河上游水质达标,中下游水质劣于Ⅲ类水。榆溪河的特征污染指标为化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、氨氮(NH3-N)和总磷(TP),来源为城市生产生活污水和农业退水。结论榆林市境内黄河水系干流段及2条主要的一级支流水质良好,二级支流榆溪河存在轻度污染,其主要污染指标为COD、BOD、NH3-N和TP。     

基于流域尺度的水环境分区识别与评价——以辽河流域(浑太水系)山水林田湖草沙一体化保护和修复工程为例

以“辽河流域(浑太水系)山水林田湖草沙一体化保护和修复工程”项目为依托,针对浑太水系流域上游修复区,建立了主成分分析、层次聚类、水质标识指数与反距离权重插值法相结合的水环境评价体系。利用主成分分析法进行指标降维筛选,对所选指标进行方差检验,通过聚类分析以及差异化将173个监测点分组,利用水质标识指数法对分组后的均值进行评价,再将结果分配到对应监测点。基于流域尺度与行政区划相结合的方法进行水环境评价分区,对研究区进行分区反距离插值,得到浑太水系流域上游的水环境状况。结果表明：173个监测点共分为14组,一组处于Ⅳ类水质,一组处于劣Ⅴ类水质,剩余12组均为Ⅲ类水质。以浑河流域和太子河流域为大界限,浑河流域被划分为5个评价区,太子河流域被划分为4个评价区,其中有6个分区整体处于Ⅲ类水平;浑太流域上游水质状况较好,仅太子河流域中的清河、浑河流域中的大柳河为Ⅳ类,以及浑河流域内的李石河和古城子河流域为劣Ⅴ类,其余均为Ⅲ类;清河和大柳河主要为五日生化需氧量(BOD₅)超标,李石河和古城子河均为金属镉超标。进行流域尺度的水环境分区识别与评价,可打破以往水环境评价中的行政区域界限...     

广西南流江流域1986—2020年植被覆盖度时空变化及预测

为探究我国南方丘陵山地流域植被覆盖度长时序变化情况,本研究基于1986—2020年Landsat系列影像数据,运用Google Earth Engine平台计算植被覆盖度FVC,利用Theil-Sen median趋势分析和Mann-Kendall 以及Hurst指数方法分析南流江流域植被覆盖度时空变化趋势特征。结果表明：南流江流域植被覆盖度高,植被覆盖度变化呈现明显的上升趋势。1986—2020年间,流域植被改善面积（58.23%）远远大于植被退化面积（8.29%）,植被改善区域在流域中、下游表现最为显著,退化区域自流域上游而下依次减少。未来南流江植被覆盖度变化将呈现波动变化趋势,其中持续性改善面积占14.83%,持续性不变面积占12.25%,持续性退化面积占3.48%,余下69.44%面积为波动变化区域,流域植被覆盖变化与造林绿化工程及城市扩张发展息息相关。Google Earth Engine平台在遥感影像处理中有明显优势,它能在长时序、大尺度植被监测研究中发挥重要作用。     

基于GIS的白洋淀流域景观格局对水质的影响研究

流域景观格局对水质变化有重大影响,GIS技术的广泛应用使得相关研究实现定量化.文章以白洋淀流域为例,运用邻近分类和手工分类相结合的人机交互式解译方法得到白洋淀流域2002、2007年两期土地利用图,在Arcgis平台上结合水文扩展模块进行亚流域划分,借助Fragstats软件计算景观格局指数,结合景观指数法、主成分分析法与相关性分析法对景观格局与水质变化特征进行研究.结果表明,林地增加则对水质改善有重要作用,耕地及建设用地的增加在一定尺度上导致水质恶化,白洋淀流域景观空间格局对水质影响较为复杂,同时流域的水质特性则更多的受到多种自然、社会因素影响.     

气候变化对我国华南沿海地区水资源的影响——以南流江流域为例

为研究气候变化对我国华南沿海地区的水资源的影响,以南流江流域作为研究对象,应用具有物理机制的分布式水文模型SWAT对流域径流进行模拟。以常乐站1970~1994年月径流数据对模型进行率定,以1995~2013年月径流数据进行验证,基于南流江流域气候变化预估成果设置20种未来气候情景,模拟不同气候变化条件下的流域水文过程,计算不同情景下南流江流域径流及蒸散发的变化,分析气候变化条件下的水资源响应程度。结果表明:月径流模拟值与实测过程线总体拟合程度很好(R20.85,Ens0.8),SWAT模型在南流江流域具有较好适用性;降水是影响南流江流域径流变化的主要气候因子,而影响蒸散变化的主要气候因子是气温。降水不变时,气温每上升1℃,年均蒸散发量增加9.1 mm,年均径流量减少9.2 mm;气温不变时,降水量每增加10%,年均蒸散发量增加5.1 mm,年均径流量增加159.3 mm。预计到本世纪中叶,南流江流域年均径流变化幅度为-29.6%~27.6%,到本世纪末的变化幅度为-30.5%~26.7%,这将对南流江流域带来一系列的问题与挑战。     

2001—2020年嘉善县水质时空特征变化分析

利用2001—2020年嘉善地区13个监测断面的4项水质指标监测资料,采用水质指数、累积距平法、Mann-Kendall突变检测法、克里金插值方法,分析该区域年度水质变化特征.结果表明,嘉善县近20年水质指数(water quality index, WQI)总体表现为波动变化.2001—2013年,WQI呈现波动上升趋势;2014年开始,WQI呈下降趋势,嘉善县地表水水质得到明显改善.从年际变化来看,氨氮年际变化最大,总磷(TP)次之,高锰酸盐指数(COD_Mn)变化最小.嘉善县地表水水质污染的突出特征是氨氮、总磷.年内变化分析结果显示,3月份水质最差,10月份水质最好,WQI春季>冬季>夏季>秋季,且氨氮污染指数最高.空间维度分析结果显示,嘉善县北部水质较好,东南部水质较差.     

渭河流域水环境质量评价与分析

以渭河流域为研究对象,调查并分析了全流域73个点位的水质指标,选择溶解氧含量(DO)、高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)作为主要评价因子,采用单因子评价法、综合污染指数法和综合水质标志指数法分别评价渭河流域的水环境质量.结果表明,渭河流域枯水期水质明显优于丰水期,说明非点源污染对流域水环境质量影响最大.总氮、总磷是渭河流域水环境的主要污染因子,流域农业农药化肥和畜禽养殖等产生的非点源污染是导致其超标的主要原因.从流域空间分布来看,3条河流水环境质量的空间差异性较大,其中渭河的水质情况最差,泾河和北洛河水质相对较好.渭河南岸支流水质最好,北岸支流次之,干流水质最差,其中以关中地区干流水质污染最为严重.本研究结果为流域水污染治理和水环境质量改善提供数据支持,具有一定的参考价值和理论指导意义.     

重庆江津复兴河流域浮游生物群落结构、水质及鱼类资源现状

[目的]考察重庆江津复兴河流域浮游生物群落结构、水质及鱼类资源现状.[方法]采集复兴河流域7个采样点的浮游生物、水质理化参数和鱼类资源数据,通过计算生物多样性指数、水质标识指数等,研究分析该流域浮游生物群落结构、水质以及鱼类资源的现状.[结果]复兴河流域浮游植物共5门44属78种,平均密度为387.1个·L-1,平均生...     

1991-2009年南流江流域植被覆盖时空变化及其与地质相关分析

以1991、2000、2009年3期TM影像为数据源,通过基于NDVI的像元二分模型,分析南流江流域19年来的植被覆盖时空特征,同时将这3期植被覆盖度图与流域地质图进行叠加,进而分析地质地层对植被覆盖度的影响。结果表明:(1)19年来南流江流域植被覆盖度变化显著,前10年间流域植被质量有所下降,自2000年来流域平均植被覆盖度呈上升趋势。(2)植被覆盖度与流域内地质地层联系紧密,流域内花岗岩(γ)地层,植被覆盖度较高,优于其他地层;岩溶区植被覆盖度较低,植被易发生退化,但恢复缓慢;该流域内的第四系地层植被覆盖度最低。(3)南流江流域植被以稳定、恢复为主,植被覆盖得到较大好转,在空间分布上变化较为显著。     

我国河流单因子水质标识指数评价方法研究

出一个全新的河流单因子水质评价指数———单因子水质标识指数 .单因子水质标识指数可以完整标识水质评价指标的类别、水质数据、功能区目标值等重要信息 ,既能按国家标准类别定性评价 ,又能根据标识指数进行水质数据的分析 ;既可以比较分析同一类水质指标在同一级别中的差异 ,也可以在不同类别水质指标中比较分析水质的污染程度 .     

贾鲁河郑州段水环境污染现状及治理面临的挑战

通过对贾鲁河郑州段污染源调查和水环境质量监测数据统计,对贾鲁河郑州段污染源汇入情况及空间分布情况进行分析.结果表明:贾鲁河现状水质与水体功能目标差距较大,氨氮污染远比有机污染严重;郑州新区上、中、下游河段污水量及污染物总量均明显增加,贾鲁河水环境质量改善还面临较大的挑战.     

恩施城区段清江河水质评价

为更好地对清江河水环境质量进行评价,采用综合污染指数评价法对恩施城区段清江河水质质量进行了分析.结果表明:水体总体呈Ⅲ类水质,符合清江河地表水水体功能要求.但评价结果接近于限值,需要对有机污染物和氟化物的排放进行监控排放.     

六安市淠河总干渠水质综合评价

水质评价对判断水体的污染状况,了解其污染程度和成因有着重要意义,为流域污染控制规划及制定流域系统工程方案提供依据。以六安市淠河总干渠的水质现状为研究对象,利用2010年水质监测数据,选用pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮、汞等9项指标作为评价因子,采用综合污染指数法,对其水环境质量进行综合评价。结果表明,淠河总干渠水质良好,全河段的水质总体上未受到污染,各段均满足水功能区标准。     

磷素对南漪湖流域水质的影响及其外源性来源分析

为探究磷素对南漪湖近年来水质变化的影响以及定量分析湖泊外源磷污染源结构。于2015—2021年逐月采集南漪湖东湖心、南漪湖西湖心、狮子口3个代表性点位水样,采用单因子评价法、综合污染指数和水污染指数法分别分析了总磷(total phosphorus, TP)、溶解氧、高锰酸盐和氨氮的含量水平,对南漪湖水质的时空变化特征进行了综合性评价以探究磷素与其他指标对水质污染影响的差异。以2017年为基准年,采用改进的输出系数模型对南漪湖流域21个乡镇的外源磷负荷进行分析以确定其主要污染源。结果表明：3种水质评价方法获得的水质评价结果基本相同,2015—2021年南漪湖水质总体呈现逐渐变好的趋势,达到Ⅲ类水质标准;各个指标对南漪湖水质均有一定的影响,但TP是影响南漪湖水质最主要的影响因素,TP判断的水质等级与最终测量的点位水质等级相似;面源污染是主要污染源,其中耕地(包括水田和旱地)污染负荷最大为328.912 1 t/a,其次为建设用地和农村生活污染负荷,占比分别为41.32%和15.32%。研究结果将为南漪湖流域水污染防治提供参考依据,也可以为长江中下游乃至全国典型中小湖泊的污染防治提供参考和...     

小清河济南段水质主因子分析

运用主因子分析法对小清河济南段的污染特征进行了研究,从原始数据的相关矩阵出发,提取占总方差93%的4个主因子,对主因子及其空间变化规律做出了合理的解释.结果表明:氨氮营养盐和有机物污染因子、综合污染因子、砷污染因子和重金属污染因子是小清河济南段水质污染的4个主要因子;工业排放和生活污水是其主要污染源.     

变权欧式距离模型在水质综合评价中的应用

在加权欧式距离模型的基础上进行改进,针对不同的待评价单元和不同污染性质的污染物,根据污染因子的污染贡献率计算其权重;以n个污染因子为坐标轴,以水质标准中的Ⅰ级水质作为n维空间的"原点",结合权重计算出每个待评价单元以及水质标准中其他各级水质与"原点"的变权欧式距离,并将后者作为划分每个待评价单元水质级别的标准,从而建立了适合水质综合评价的变权欧式距离模型。用该模型对1996-2006年钱塘江支流东阳江许村断面水质监测数据进行了综合评价,并与灰色聚类法和模糊综合指数法的评价结果进行比较,结果与水质实际情况符合较好,验证了变权欧式距离模型应用于水质综合评价的科学性和合理性。     

西安市沪河下游湿地水文水质特征的初步分析

目的 针对西安浐河下游地区进行的湿地恢复工程,调查研究湿地恢复区的生态环境状况以及湿地水文水质特性,为中国西北地区湿地的恢复与重建提供基础数据和实践经验.方法 采用野外实地观测获得水文资料和湿地恢复区的水质监测数据,分析研究湿地恢复区的水文水质变化情况.结果 湿地水文过程受到浐河径流特性的影响,需要工程清淤措施来调控补给水源,湿地出水流量6×106 m3/y,湿地水位在进水流量变化的影响下,呈现出阶段性涨落变化的趋势;湿地对浐河水质改善明显,总氮、总磷、化学需氧量等6项监测指标从原来的V类或劣V类水质改善达到或接近Ⅲ类地表水水质标准.结论 以浐河为水源,将分布在河道外侧的采砂坑重建为湖泊湿地的方案可行,在恢复湿地地表径流的基础上,湖泊湿地得以重建,恢复区生态环境效益显著,为西北地区的湿地恢复提供了参考.