基于主成分分析的北洛河水质时空分布特征及污染源解析

[目的] 对2014—2020年北洛河干流4个监测断面的水质状况进行分析和评价,为进一步改善该流域水环境状况提供理论依据。[方法] 根据北洛河水量的年内分配规律,对丰水期、平水期和枯水期进行划分,采用主成分分析和综合水质标识指数法,对北洛河主要污染指标进行筛选和评价。[结果] COD,氨氮和氟化物是影响北洛河水体水质最显著的指标。从沿程分布上看,北洛河干流上中游水质最好,下游水质相对较差;从时空分布上看2018年之后北洛河干流水质改善明显,基本满足水功能区Ⅲ类水质要求。[结论] 北洛河上中游河段主要污染源来自于沿岸城镇生活污水和畜禽养殖废水排放;下游河段煤化工等企业工业废水和氮肥施用引起的农业面源污染是影响河道水质的主要因素。     

北江干流及主要支流水质及其时空变化特征

[目的]分析2020年北江干流及主要支流监测断面的水质情况,为北江水环境监控及保护提供参考依据。[方法]采用单因子评价法和主成分分析法,研究北江水质时空变化趋势及驱动因素。[结果] 2020年北江监测断面整体水质良好,仅水车头、漫水河河口、黄浪水桥、龙归断面水质为Ⅲ—Ⅳ类,其他断面均为Ⅱ类。北江水温和溶解氧受季节影响较大,水体全年基本保持弱碱性,下游营养盐和有机物污染程度高于上、中游。[结论]由空间分析结果可知,下游水质劣于上、中游,其主要的影响因素是营养盐和溶解氧,pH值单独作用不会对水质产生明显影响。季节污染程度排序为：夏季>秋季>春季>冬季,其中全河段的水质主导因素为溶解氧,而下游河段的主导因素为营养盐和有机物。     

秃尾河流域水质调查与分析

采用现场调研和资料收集相结合的方法,利用单因子污染指数、综合污染指数和水质标识指数对秃尾河流域的不同监测断面和历年来水质的变化趋势进行了调查、分析计算。结果表明:秃尾河流域的1#—7#断面的水质基本处于尚清洁状态,8#—9#断面的水质处于轻污染状态;秃尾河不同断面的综合水质级别均达到水功能区的规划类标准;历年来上游的水质处于尚清洁状态;下游的水质达到中度污染状态。利用综合水质标识指数法对其进行评价,秃尾河不同断面的综合水质级别均达到水功能区的规划类标准;历年来秃尾河上下游的综合水质级别标准均高于水功能区的规划类标准。对秃尾河的水质发展趋势进行合理的分析预测,为区域的经济发展提供科学依据。     

涡河干流水污染时空分布特征与水质动态评价

涡河是淮河流域严重污染的支流之一.对涡河干流主要污染参数NH₃-N、BOD₅、COD_Cr、TP、砷、氟化物的监测分析,表明涡河干流水污染具有显著的时空变化特征,污染参数表现为春季最高,秋季最低,由春季向秋季逐渐降低,然后又逐渐升高的“Ⅴ”字型变化规律,且在各采样断面各种污染参数季节变化特征具有较好的一致性.空间分布上表现为上游高、下游低,呈上游向下游逐渐降低的分布态势.模糊综合评价结果表明,涡河干流水污染严重,绝大多数河段全年为V类水质,已失去或大部分失去生活饮水和生产性用水的价值.涡河流域水资源严重污染及其时空分布特征,是流域自然过程与人为活动强干扰耦合作用的结果.     

渭河陕西段水体主要污染物变化趋势分析

根据2005-2010年渭河流域(陕西段)26个断面的水质监测资料,采用综合污染指数法、超标倍数法和秩相关系数法等对该段水体进行了评价,对造成渭河水污染严重的化学需氧量(COD)和氨氮(NH3-N)的时空变化趋势和主要污染原因进行了分析。结果表明,渭河流域(陕西段)污染程度基本呈下降趋势,其中宝鸡段水质较好,咸阳至渭南段污染仍然严重;污染减排是促进渭河COD浓度下降的主要原因;渭河干流污染以支流汇入污染为主,渭河干流排污口污染负荷以西安市和咸阳市为主。     

吕梁市三川河水质分析评价

采用单因子评价法和综合污染指数法,对三川河四个水质监测断面2015-2019年水质情况进行了分析.结果表明:三川河上游河段水质较好,均达到了 Ⅲ类及以上;中下游河段水质较差,水体水质多为劣V类,水体污染严重.从污染指数年际变化分析可知,水体水质总体上呈明显好转趋势.     

川中丘陵区典型小流域治理对地表水水质的影响

为探讨小流域治理后地表水水质的时空变化规律,对川中丘陵区典型小流域截流村小流域综合治理后流域上游、中游和下游地表水的p H值、总氮(TN)、氨氮(NH+4-N)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)进行了测定,并采用综合污染指数法对水质进行了评价。测定结果显示,截流村小流域上游和中游地表水中TN、NH+4-N和TP浓度雨季大于旱季,下游TN、NH+4-N和TP浓度旱季大于雨季;地表水TN、NH+4-N和TP浓度空间上旱季为上游中游下游,雨季为下游上游中游;地表水CODMn浓度旱季和雨季均表现为上游大于中游和下游,但不同部位之间差异不显著。综合污染指数法评价表明,截流村小流域地表水水质均属于轻度污染,污染程度旱季下游中游上游,雨季中游上游下游。研究表明农田面源污染是川中丘陵区小流域地表水的主要污染源,建议加大流域内梯田和防护林建设力度。     

2016—2021年黄土高原马莲河干流水质时空变化特征及其成因

[目的] 分析黄土高原马莲河干流水质时空变化特征,揭示水质污染状况及成因,为该流域内生态文明建设和水环境治理提供科学依据。[方法] 基于黄土高原马莲河干流2016—2021年甘肃省庆阳市境内5个断面水质逐月监测数据,结合单因子污染指数法、综合污染指数法对水质进行评价,利用线性趋势法对水质演变趋势进行分析。[结果] ①2016—2021年庆阳市境内马莲河水质整体较差,属于Ⅴ类水范畴,综合污染指数较高,主要污染因子为高锰酸盐指数、化学需氧量(COD)、5日生化需氧量(BOD₅)、氨氮(NH₃-N)、总磷、氟化物及六价铬,下游水质优于上游。②庆阳市境内马莲河干流水质季节变化特征显著,综合表现为夏、秋季优于春、冬季。具体表现为秋季最优,冬季最差。[结论] 2016年以来,庆阳市境内马莲河水质趋势稳定向好,尤其是2017年以后,向好趋势表现明显;受入境水质及流域地质条件影响,马莲河水污染治理任务依然任重而道远。     

基于综合水质标识指数法的大凌河中游水体污染季节性变化特征研究

为了对大凌河中游水体污染季节性变化特征进行评价,在大凌河中游段设置10个水质监测断面。基于不同时期(丰、平、枯)氨氮、pH、电导率、总氮、总磷的水质断面监测数据,应用综合水质标识指数法,对大凌河中游水体污染季节性变化特征进行评价,并识别主要污染源。此外结合上、下断面监测数据对大凌河中游水体污染沿程变化进行分析。结果表明:丰水期,大凌河中游水体总体评价为II类水标准,轻度污染,在枯水期,水体呈现中度污染,总体达到III类水质标准,但水体pH全年可稳定在6.12~7.49,对水生生物的生长较为适宜;生活污染排放是大凌河中游主要污染源,主要污染指标为氨氮;从上游到下游监测断面,水体沿程污染指数逐步加重。     

巢湖典型支流柘皋河水质污染时空变化特征

通过沿河实地调查和在河流出口断面的月取样监测,探讨巢湖典型支流柘皋河水质时空变化特征及污染来源。结果表明：柘皋河上游河段水质较好,属于Ⅱ～Ⅲ类水质,但也达到了富营养化水平,营养盐主要来自附近农田;中部柘皋镇段污染严重,水质属于Ⅴ类和劣Ⅴ类,达到重度富营养化水平,该河段及其下游河段的水生生态系统受到极大影响,污染主要来源为柘皋镇未处理生活污水的直接排放;中下游支流及下游河段水质属于Ⅲ～Ⅴ类,富营养化比较严重,水质既受上游影响,也与下游农业、生活和河道内污染来源有关。柘皋河河口处水质有明显的季节变化特征,硝态氮冬春季高于夏季,而总磷则相反,即夏季高于冬春季。磷是水体富营养化最重要的限制性元素,在夏季普遍达到了富营养化水平。柘皋河污染来源是混合型的,且有累积性特征,应采取综合手段对其污染进行防治,才能逐渐恢复柘皋河生态和环境功能,并减少污染物向巢湖的输送。     

沱江流域地表水水质的模糊综合评价

沱江是长江上游的一个重要支流,其水质安全对维持成都平原及周边地区正常的生产生活起着至关重要的作用。采用模糊综合评价的方法,对沱江流域15个地表水监测断面的水质状况进行了综合评价,结果表明：在15个监测断面中,处于清洁状态的有6个,占40%;处于未污染的有4个,约占26.7%;处于轻污染和中污染的各有1个,分别约占6.7%;处于重污染的有3个,占20%。处于清洁和未污染的断面主要位于沱江流域的中游,其水质状况较好;处于中污染和重污染的断面主要位于沱江流域的上游和下游,水质状况较差。需要加强流域综合治理尤其是对沱江上游和下游的治理,以确保沱江流域的水质安全。     

浑太河流域水环境质量综合分析与评价

以浑太河流域为研究对象,选取流域88个监测站点,在2009,2010,2012年对河流高锰酸盐指数、总氮、氨氮、总磷等9项指标进行监测,并对河流水质的时空异质性进行了分析。选择高锰酸盐指数、总氮、氨氮和总磷作为主要评价因子,采用单因子和综合水质标识指数法对该地区主要河流水污染特征进行分析及评价。结果表明,水质因子具有明显的时空异质性。单因子评价结果表明,非汛期总氮和氨氮为主要污染物,汛期总磷和总氮为主要污染物,非汛期的水质状况较汛期好,说明非点源是造成其污染的主要原因。河流水质综合评价中,小汤河上游、太子河南支、太子河北支所有点位的水质评价结果均为最好。所有站点中,海城河的支流（五道里河、运梁河、南沙河下游）区域的水质最差,达到劣Ⅴ类水质,且出现黑臭现象。研究结果对指导浑太河流域水污染防治及水资源管理具有重要意义。     

曹娥江三典型支流的水质对比研究

根据对曹娥江水系三典型支流2004年逐月进行水质监测分析，通过时空变异两个角度对这3条支流的水质进行了对比研究。结果表明：（1）以农业非点源污染为主的山溪性河流水质最好；以农业非点源污染为主的河谷平原河流水质次之，但水体富营养化现象比较严重；受工业废水和城市生活污水污染的支流河流水质最差，有机物和氮磷指标严重超标。（2）3条支流中4个化学指标（NO3^--N、NH4^＋-N、TP、CODMn）在各个雨期之间浓度变化具有十分相似的规律。NO3^--N浓度在丰水期较高，在枯水期较低；NH4^＋-N浓度在丰水期较低，枯水期较高；TP浓度各个雨期之间都变化不大，相对稳定；CODMn浓度在各个雨期之问存在变化，但都没有明显的规律。     

曹娥江干流氮素与水环境因子时空变异特征

氮素是作物的营养元素,以及河流主要水质指标之一,也是引起水体污染、水体富营养化的主要因素,对氮污染的控制与研究已经成为水体环境与生态保护工作的重点。通过对浙江省绍兴地区的曹娥江干流上7个取水断面的一周年(12个月)的实地水质监测,分析了曹娥江干流水环境因子(降水量、水温、pH值、溶解氧、浊度、电导率)与水体中总氮(TN)、可溶态氮(DN)、铵态氮(NH4 -N)、硝态氮(NO3--N)的时空变异特征。结果表明:(1)大田作物作业期间的降水会引发农田氮素流失,从而增加水体中的总氮浓度,而大量的降水在引起氮素流失的同时,也可以起到稀释水体中总氮的作用;(2)可溶态氮浓度平均占总氮浓度的74%,可溶态氮对总氮的贡献具有决定性的地位,其在时间上的变化趋势与总氮相一致,在空间上呈现出从上游到下游下降的趋势;(3)在时间上铵态氮的浓度与水体温度呈负相关关系。空间上铵态氮从上游到下游呈现出下降趋势;(4)在时间上硝态氮浓度与水温呈正相关关系,而空间上却没有明显的变化趋势。     

塔里木河水质现状综合评价

塔里木河水质污染对中、下游地区的生态系统的稳定性及社会的持续发展带来了不利的影响。利用阿克苏河的龙口、西大桥断面以及塔里木河干流上游的阿拉尔、十四团断面2001-2005年实测数据，在统计软件STATISTICA的支持下，利用主成分分析方法和水质指数法进行了塔里木河水质评价研究。结果表明，龙口和西大桥断面的水质属于一级（清洁）水，而阿拉尔和十四团断面的水质属于4级（中等污染）及5级（重污染）水。塔里木河的主要污染物为氯化物、总硬度、矿化度、硫酸盐、亚硝酸盐等。     

农业非点源污染对流溪河水质的影响分析

以流溪河流域为例,用水质污染分析与GIS技术结合的方法,探讨了在不同土地利用类型的作用下,农业非点源污染对河流水质的影响。结果表明:农户住区、菜场、荔枝林区、市区等4种土地利用类型对流溪河流域水质的影响存在较大差异。荔枝林密集区水体中COD浓度较高,最高达到40.874mg/L,说明荔枝林区对流域中的有机物含量有一定影响;荔枝林区和菜地区,流域水体中NH3-N的浓度相对较高,说明这2个农业用地区NH3-N的流失量相对较高;从流域上游到下游,TP的浓度逐渐升高,在农户住区达到所有采样点的TP最高浓度0.136mg/L。     

基于主成分分析及水质标识指数法的黄河托克托段水质评价

[目的]分析黄河托克托河段水污染特征,合理选择水质评价指标,从而实现对黄河托克托段水质评价。[方法]以黄河托克托段干流2017年4—8月9个水质采样断面逐月连续水质监测数据为基础,利用多元统计法对水质样本进行主成分因子分析,构建水质评价指标体系,应用综合水质指数法对该河段水质进行评价。[结果](1)黄河托克托段水质状况整体为Ⅳ类水,该河段段主要污染因子为TN,TP,COD,属于有机型及富营养化污染;(2)时空分布上从上游到下游水质逐渐变好,支流汇入口大黑河断面由于受汛期大黑河超标污染物排入水质变差,采样期间8月水质状况最差,其次是4月,5—7月水质相对较好。[结论]基于主成分因子分析和综合水质标识指数法的水质评价方法不仅可以准确客观地反映水质特征,同时可对不同断面水质进行比较。黄河托克托段水质状况较差(整体Ⅳ类),属于有机型及富营养化污染。     

关于加强监测和评估震后灾区各类污染物通过面源迁移扩散对岷江(涪江)及长江干流水环境影响的建议

我国四川汶川发生特大地震后,震后灾区可能发生的各类主要污染物通过面源迁移扩散方式进入岷江(涪江)-长江干流水体,并形成污染,不仅对震区的饮用水安全保障,也对成都及下游地区的水环境安全甚至长江干流和三峡库区的水质安全产生严重影响。本文就震后灾区各类污染物的种类和来源、污染物进入岷江(涪江)-长江水环境的途径和特点、关键水文站点的监测方案和水污染风险评估提出了建议。     

白石水库2014年水质分析与研究

白石水库是大凌河流域干流上唯一的控制性骨干工程,水库总库容16.45亿m3,是集防洪、灌溉、供水、发电及养鱼功能于一体综合利用的水利枢纽工程,承担着下游阜新、义县城市用水及盘锦生态和凌海农业灌溉用水任务。通过对白石水库水质监测成果分析,根据水污染特征、原因,通过3种评价方法综合确定水质状况,据此提出减少和控制水污染建议,降低污染,改善水质。     

淮河上游水质污染特征及其综合评价

为明确淮河上游水质污染特征及其综合评价,取淮河上游流域4个监测断面(南阳、信阳、阜阳、六安)开展了2006—2016年丰水期(7月份)、平水期(10月份)、枯水期(1月份)的水质时空分析,并借助单因子水质标识指数法和多元统计分析方法识别水质污染特征,并对其进行了综合评价,为淮河上游流域管理提供一定的理论依据。结果表明:(1)淮河上游六安污染最严重,其枯水期的氨氮(NH+4-N)值和丰水期、平水期的粪大肠菌群均超出水环境功能区要求。其余各监测断面水质指标值均达到水环境功能区目标,化学耗氧量(CODCr)、生物耗氧量(BOD5)、硫化物和挥发酚污染最轻且水质指标优于水环境功能区的要求。(2)淮河上游流域水质状况在不同水期表现结果相差不明显,说明水期变化对水质指标影响较小。针对丰水期进行了污染源解析,发现主要污染物有高锰酸盐指数、粪大肠菌群、BOD5和CODCr。(3)针对不同的污染源,建议对淮河上游流域实行不同的监督管理制度,全面发展高效生态农业,调整农业产业结构,降低农业化肥、农药的使用量,有效降低农业面源对淮河水环境恶化的风险,制定严格的排污标准。