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.     

海口市龙华区河道底泥重金属污染生态风险评价

选取龙华区河湖等11个水体,设计20个取样断面进行底泥采样,分析底泥样品重金属(锌、铜、镍、镉、铅、汞、砷、总铬)含量,采用潜在生态风险指数法和污染负荷指数法对其重金属污染状况进行评价。潜在生态风险指数评价结果表明,底泥中重金属镉污染较为严重,11个水体中有9个水体底泥样品中镉污染因子Cif1,其余重金属中除锌表现出轻微污染外,均未发现污染情况,综合评价指标污染度Cd8,潜在生态风险指数RI150,表明测试底泥样品属于低风险水平;污染负荷指数法评价结果表明,底泥样品中锌、铜、镉和铅的最高污染系数最高,综合评价参数点位污染指数(PLI)和区域污染指数(PLIzone)均小于1,表明测试底泥样品整体无污染。     

引黄济青调水工程水质评价

以引黄济青调水工程输水主干渠为研究对象,基于2018年11月—2019年8月一个调水周期内上游至下游S₁,S₂,…,S₇共7个断面的逐月水质监测数据,采用主成分分析法选取主要影响因子,应用综合水质标识指数法、水质综合污染指数法、内梅罗综合污染指数法和主成分分析法对工程水质进行评价。结果表明：河段主要污染物因子为高锰酸盐指数、氟化物、硫酸盐、氯化物、总磷、总氮、化学需氧量、 5 d生化需氧量、氨氮;调水周期内主干渠水质总体良好,除总氮外水质基本符合或优于地表水Ⅲ类标准,能达到目标水质要求;从时间分布看,3种评价指数值均基本呈现先增大后减小再增大的趋势,冬季和初春水质较差,秋末和春末夏初水质较好;从空间分布看,工程前半段的水质总体优于后半段的,断面S₄、 S₅污染最严重。     

南京玄武湖富营养化及重金属污染现状

针对南京玄武湖清淤后营养盐及重金属污染物的分布问题,在其3个湖区中设置6个采样点,采集水体和沉积物样品,分析pH、总氮、总磷和有机质等理化参数并采用电感耦合等离子体原子发射光谱法分析Cr,Pb,Cu,Zn,Ni 5种重金属质量分数,并结合地累积指数法对沉积物中重金属的污染程度进行评价.结果表明:玄武湖北湖湖区水体处于中度富营养化到严重富营养化状态,东南湖区则处于严重富营养化状态,而西南湖区水质相对较好,处于轻度富营养化状态,只是总氮质量浓度稍微偏高;重金属污染方面,东南湖水体中的Cr质量浓度存在超标现象;清淤之后,玄武湖沉积物中Cr和Pb的质量分数有所降低,污染状况有所缓解;2个采样点沉积物中的Zn处于轻度污染程度,其余金属污染程度均为清洁.     

彰武水库水质状态分析及评价

运用主成分分析法(PCA)、综合营养状态指数法(TLI)和加拿大水质指数(CCME WQI)对2011—2020年彰武水库水质状态进行比较,发现3种分析方法对彰武水库水质状态分析具有较好的一致性。主成分分析结果显示：彰武水库水质变化的主要驱动因子为总氮、生化需氧量、高锰酸盐指数、叶绿素a、pH值和总磷;不同水期,主要污染物不同;生化需氧量、总氮始终是水库水质污染的重要污染指标。由于污染主要来源于工业、生活污水及农业面源,建议进一步强化水库上游工、农业污染减排,加快周边农村环境综合整治,控制农业面源污染,以确保库区水环境质量得以改善。     

宁夏腾格里湖水质及富营养化现状分析与评价

为探明宁夏腾格里湖水质及富营养化状况,于2015～2017年冬(1月)、春(4月)、夏(7月)、秋(10月)采集水样,分析了透明度、叶绿素a、高锰酸盐指数、总氮、总磷、浮游植物等水质指标。采用灰关联法对腾格里湖水质进行评价。采用综合营养状态指数(TLI)法和浮游植多样性指数法对其富营养化现状进行分析和评价。结果表明,腾格里湖水体达到了一定程度的污染,春、冬季为Ⅲ类水,夏、秋季为Ⅳ类水,且季节变化明显:营养状态指数(TLI)夏、秋季最高,夏、秋季为中度富营养化;其次是春季,春季均为轻度富营养; Shannon-Wiener指数(H')和Margalef指数(D)评价表明水体均受到不同程度的污染,夏季污染程度最高。腾格里湖水体已达到富营养化状态,需引起关注并采取相关治理措施。     

蚌埠市龙子湖水质监测与评价

为了解蚌埠市龙子湖水质状况,测定了其水中的p H值、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)、铅(Pb)、铜(Cu)和锌(Zn)等指标,并以《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)为依据,采用单项污染指数法和综合污染指数法对其污染程度进行评价。结果显示:龙子湖水体的TP、TN、COD、Pb和Zn超出了Ⅲ类地表水体标准限值;由单项污染指数法评价结果可知,TP为中污染,TN、COD、Pb和Zn为轻污染,p H、DO和Cu为清洁。综合污染指数法评价结果表明,蚌埠学院西门断面为中污染,龙湖大桥断面、淮河风情园断面和珍珠桥断面均为轻污染。     

上海市6条中小河道水质月动态评价及解析

2013年3月至2014年2月,以上海市6条中小型河道为研究对象,选择pH、WT、DO、SD、NH+4-N、TN、DP、TP、CODCr、CODMn、BOD5、TOC和Chl-a作为水质评价因子,分别采用主成分分析法、综合污染指数法、综合营养状态指数法、有机污染指数法和综合水质标识指数法评价河道水环境质量,并对各评价方法和污染源进行分析.结果表明,6条河道水环境质量的空间差异性较大,其中淡江河污染最严重,工业河次之,丽娃河水质最好.TN和TP是6条河道水环境的主要污染因子.6条河道中的磷均以溶解性磷酸盐为主,工业河、长浜河、真如港和淡江河中的氮以氨氮为主,樱桃河和丽娃河以硝酸盐氮为主.     

太原市汾河公园轮虫群落与水体营养关系研究

研究了汾河公园水体轮虫的群落结构以及水体的多项理化参数,共检出轮虫32种,污染指示轮虫21种;主要优势种为萼花臂尾轮虫(Branchionus calyciflorus)、螺形龟甲轮虫(Kerateua cochlearis )和针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla),各站点轮虫丰度处于1395ind/L到7570ind/L.应用综合营养状态指数法对水体进行了综合评价,结果表明汾河公园水体整体呈富营养状态,用轮虫指示生物法和多样性指数评价的水体营养状态与理化分析一致.主成分分析显示CODcr和BOD5对第一主成分贡献最大,水质主要受水中有机质含量的影响.     

沂河临沂段表层沉积物重金属污染特征与生态风险评价

以沂河临沂河段为研究对象,采集15个河流表层沉积物样品,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测量并计算6种重金属元素(Cr、Ni、Cd、Zn、Cu、Pb)的质量分数,运用地积累指数法和潜在生态风险指数法评价表层沉积物中重金属的污染程度和潜在生态风险,并利用相关分析和主成分分析解析其来源.结果表明:(1)除Cr元素以外,其他5种元素质量分数均超过山东省土壤背景值;(2)地积累指数评价结果显示,6种重金属污染程度由高到低依次为Cd、Cu、Zn、Ni、Pb、Cr,即研究区中Cd的污染程度最高;(3)潜在生态风险评价结果显示,研究区综合生态风险级别为极高生态风险,Cd对综合生态风险系数的贡献比例最高,是最主要的生态风险来源;(4)Cr、Cu和Ni为自然和工业排废复合来源,Zn和Pb来源于工业燃煤和交通污染等人为影响.     

内梅罗指数法在土壤重金属污染评价中的应用

以郑州市为例对土壤重金属污染进行评价.考虑重金属在城市五类区域的浓度分布,根据单因子指数和内梅罗指数确定五个城区的金属污染程度.利用对内梅罗指教进行加权平均修正,得出不同区域的重金属污染程度.在分析重金属污染的主要原因时,先进行横纵比较,初步得到工业区Hg的污染程度最严重,然后建立主成分分析模型,利用模型中的单因子指教建立矩阵,利用MATLAB处理后得到相关系数矩阵,并计算特征值.据累计贡献率得出3个主成分,由此确定工业区的Hg、Cu,交通区的As、Hg,生活区的Cu为重金属污染的主要原因,进而得到重金属污染物的传播特征,并利用INGLADA方法进行初值计算以确定污染源位置所在的范围.     

工业型城市不同道路两侧土壤重金属污染状况对比分析

在安徽省某市主干路、次干路和支路3种类型道路两侧22个采样点重金属含量测试的基础上,运用地累积指数法和潜在生态危害指数法对土壤中Mn、Pb、Co、Cr、As和Cd6种重金属进行污染分析和风险评价,并运用因子分析法和聚类分析法对重金属来源进行识别。结果表明:某市道路两侧土壤重金属元素平均含量从大到小依次为MnPbCoCrAsCd,次干路的Cr含量相对主干路和支路要低的多;地累积指数表明,城区主干路、次干路、支路两侧土壤均存在一定程度的重金属污染,Cr尚未污染或强污染,整体状况良好,Mn属于中等污染水平,Co、Pb属于强污染水平,Cd属于极严重污染水平;潜在生态危害指数法表明,Cd为严重生态风险程度,Pb、Co为较重生态风险程度,As为中等生态风险程度,Mn、Cr为低生态风险程度,从总体潜在生态危害指数来看,次干路的生态风险相对主干路、支路要低,均已达到严重潜在生态风险程度,后期土壤环境治理过程中应加强对Cd、Pb、Co的治理;因子分析从重金属元素中提取了2个主成分,可解释总变量86.277%,PC1(Cd、As、Cr)表示工业污染,PC2(Pb、Mn、Co)表示交通污染。     

上海桃浦工业区内河道水质月动态评价及解析

以上海市桃浦工业区4条中小型河道为研究对象,pH值、水温(WT)、溶解氧(DO)、透明度(SD)、5日生化需氧量(BOD_5)、化学需氧量(COD_(Cr))、高锰酸盐指数(COD_(Mn))、总有机碳(TOC)、氨氮(NH_3-N)、硝态氮(NO_3-N)、总氮(TN)、叶绿素a(Chl-a)、溶解性磷(DP)和总磷(TP)为水质评价因子,采用主成分分析法、综合污染指数法、综合营养状态指数法、有机污染指数法和综合水质标识指数法,评价河道水环境质量,分析水质时空变化特征,解析污染源初步解析水环境污染及其变化的成因.研究结果表明,4条河道中工业河污染最严重,小宅浜与张泾河次之,红祁河水质最好;TN和TP是河道水环境的主要污染因子;河道中的磷均以溶解性磷酸盐为主,氮均以氨氮为主.桃浦工业区内河道存在工业废水、生活污水和厨余废水直排、偷排现象,河道水环境的深化治理应在进一步控源的基础上开展原位修复.     

典型铅锌冶炼厂周边土壤重金属复合污染特征研究

应用地积累指数、相关分析、聚类分析及主成分分析对湖南某典型铅锌冶炼厂周边土壤中重金属(Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr和Zn)复合污染特征进行了研究.结果表明,Cd达到强-极严重污染,Pb和Zn为中等污染,其余为轻度-中等污染.Cd的污染频率最大,达到95.8%;其次是Pb和Zn,均是91.7%;其余大小依次是Cu(87.5%)、Hg(70.8%)、Cr(62.5%)、As(29.2%).Cd、Hg、As、Cu、Pb和Zn的含量存在两两之间的极显著或显著相关性.地积累指数聚类分析将7种重金属分为3组:Cd、Hg-Pb-Zn、Cu-Cr-As,这3组的地积累指数逐渐减小.主成分分析中的前2个主成分能解释总信息的80.31%;第1主成分能解释63.27%的信息,主要反映Pb、Zn、Hg、Cu、As、Cd的富集程度;第2主成分主要反映Cr的富集信息.图2,表7,参8.     

渭河陕西段河床沉积物重金属污染分析

测定了渭河陕西段６个断面沉积物４种重金属元素含量,探讨了沉积物重金属垂向分布特征,并用地累积指数法和潜在生态风险指数法对沉积物中重金属污染程度及潜在生态风险做了初步评价．研究结果表明,研究区域河床沉积物主要为 Ｃｕ、Ｃｄ污染,个别点位 Ｃｕ和 Ｃｄ为中度或轻度污染,尤其是草滩断面的 Ｃｄ含量,严重超过背景值,平均超标为３．１倍,且该断面大部分点位 Ｃｄ为中度污染,表现为较重生 态 风 险．各断面污染程度由重至轻排序为:Ｆ、Ｃ、Ａ、Ｄ、Ｅ、Ｂ,潜在风险程度由重至轻排序为:Ｆ、Ｄ、Ｃ、Ｅ、Ａ、Ｂ．Ｆ断面的污染程度较高,潜在生态风险较大．      

朱仙庄和芦岭煤矿土壤重金属污染评价

通过对朱仙庄矿和芦岭矿周围土壤中 Cr、Mn、Cu、Zn、As、Pb 的质量分数进行测定,利用单因子污染指数法、內梅罗综合污染指数法和地累积指数法対两矿周围土壤重金属污染状况进行评价.前两种方法评价结果表明,Cu、Zn、Pb 达到轻度污染,且具有方向性:(1)朱仙庄矿 Zn:WN > EN > ES > WS,Pb:ES > EN > WN > WS,综合污染程度: WN > EN > ES > WS,ES、WS 为轻度污染 WN、EN 为中度污染程度(2)芦岭矿:Zn:ES>EN>WN, Cu、Pb:ES > WN > EN,综合污染程度 ES>WN>EN 且均为轻度污染.总体上 Zn 污染最严重 Pb 其次 Cu 最小,朱仙庄矿较芦岭矿污染严重.地累积指数结果显示只有 Zn 在 WN 朱、EN 朱上达到中轻度污染,其他元素均未达到累积污染的程度     

宝鸡市主要河流水质现状综合评价

为了解宝鸡市近年来的水环境污染状况,以渭河及渭河的三条主要支流清姜河、石坝河、金陵河等四条河流为研究对象,根据十五个监测断面的数据,采用综合污染指数评价法对四条河流水质进行评价.通过评价得出: 2007年各河流判定为轻度污染,2008年嘉陵江、清姜河、石坝河、金陵河判定为轻度污染,渭河判定为中度污染.且2008年较2007年相比渭河、清姜河、石坝河、金陵河水污染程度都有所上升.     

广州市新塘镇水环境重金属污染特征研究

为调查广州市新塘镇水环境重金属污染状况,以镇内地表水及东江北干流新塘段为研究对象,对不同样点的20个样中6种重金属进行分析。采用单因子评价法、地质累积指数法对地表水水体、底泥进行污染程度评价,利用潜在生态危害指数法评估底泥中重金属对周围环境的潜在生态危害。结果表明:新塘镇地表水水体中Cu、Zn、Cd、Hg、Cr均达到我国《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)三类水质标准,有轻微Pb污染;底泥中重金属污染程度依次为ZnHg、CdPb,其中Zn对环境造成偏重污染,无Cu、Cr污染;潜在生态危害评价法显示底泥中Hg、Cd对环境存在极强生态危害,Zn、Pb、Cr、Cu不构成生态危害。分析底泥中重金属浓度间相关性,表明Hg与Cd、Zn与Cu、Zn与Cd有显著相关。     

巡司河水质污染现状调研及防治对策

20世纪70年代以来,随着武汉工农业的快速发展,巡司河污染问题日益严重.附近居民生活垃圾渗滤液以及生活污水的排放是污染物的主要来源.经过对巡司河为期两个月的实地调研,选取5个监测点的代表性指标进行了监测.监测结果表明,NH3-N、BOD、COD、TP等指标均严重超标;采用内梅罗污染指数法评价了水体质量,评价结果表明巡司河5个监测点的水质为重污染或严重污染.针对巡司河的污染状况,提出相应防治对策.     

露天开采矿区土壤重金属污染状况评价

对广东大宝山矿区土壤Cd、Pb、Zn、Cu含量进行了测试与分析,采用单因子污染指数法和内梅罗综合指数法对土壤重金属污染状况进行了评价。结果表明,大宝山矿区土壤中重金属含量差异较大,但都要明显高于广东省土壤重金属背景值。27个土壤样品中,Cd和Cu的单因子污染指数都大于1,超标率达100%,有21个土壤样品的Pb和Zn的单因子污染指数大于1,超标率为77.8%。从综合污染指数来看,27个土壤样品的综合污染指数在5.74～157.23之间,所有样品的综合污染指数都要大于3,表明矿区土壤已受到重金属严重污染,其中以Cd、Cu的污染最为严重。