考虑空间尺度效应的云南异龙湖流域主要入湖河流污染源解析 被引量：5

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作者 袁梦祥 赵洛琪 +6 位作者 高雨晗 黄律 马旭东 沈春节 刘嫦娥 付登高 段昌群 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期770-781,共12页

定量解析污染源对水质影响的贡献是水环境精细化管理的重要基础。目前多通过水质和土地利用类型的关系以解析水体污染源的研究,忽略了空间尺度的差异性,引发景观配置不合理的后果。为此,本研究依据考虑空间尺度效应的污染源解析方法,基... 定量解析污染源对水质影响的贡献是水环境精细化管理的重要基础。目前多通过水质和土地利用类型的关系以解析水体污染源的研究,忽略了空间尺度的差异性,引发景观配置不合理的后果。为此,本研究依据考虑空间尺度效应的污染源解析方法,基于异龙湖流域3条主要入湖河流的入湖口监测断面对雨季和旱季的水质数据进行研究。同时利用绝对主成分—多元线性回归模型(APCS-MLR)和bioenv分析揭示河道不同尺度缓冲区的土地利用变化对水质的影响并解析河流主要污染源。研究结果表明:(1)异龙湖主要入湖河流水质表现出季节性差异,旱季期间3条主要入湖河流的浊度、化学需氧量(COD_(Cr))、氨氮(NH_(3)-N)、总磷(TP)和总氮(TN)浓度平均值相比于雨季减幅分别为39.53%、39.93%、94.48%、38.29%和1.72%。其中,入湖河流水体中的TN在旱季和雨季的超标率分别为58%和74%,成为首要污染物;(2)在旱季,20 m缓冲区尺度内河流水质受耕地和裸地占比影响较大,随着空间尺度的扩大,至50~300 m缓冲区尺度时建设用地、林地及水体占比对水质的影响增加;在雨季,COD_(Cr)、NH_(3)-N、TP和TN受20~300 m缓冲区尺度下建设用地占比及200~300 m缓冲区尺度下的水体占比影响,溶解氧受20 m缓冲区尺度内建设用地占比及50~300 m缓冲区尺度下耕地占比影响;(3)异龙湖流域主要入湖河流在旱季的主要污染源是20 m缓冲区尺度内的裸地、20~100 m缓冲区尺度下的耕地、50~300 m缓冲区尺度下的建设用地以及100~300 m缓冲区尺度下的基塘—水库水体;雨季的主要污染源是20~300 m缓冲区尺度下的建设用地、200~300 m缓冲区尺度下的水库—基塘以及50~300 m缓冲区尺度下的耕地。本研究在污染源解析过程中提出考虑不同河道缓冲区的空间尺度,在一定程度上可以克服受体模型的主观性,提高污染源识别和分配的准确性。研究结果可以帮助管理者明确在不同空间尺度下污染防治的重点,为水环境管理工作提供新的参考。 展开更多

关键词 绝对主成分多元线性回归 水质分异特征 土地利用 “源”“汇”景观理论 异龙湖

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南淝河主要水体污染物空间分布特征与污染源解析 被引量：8

2

作者 潘宝 王晓辉 +2 位作者 王秀 周春财 刘桂建 《安徽农业科学》 CAS 2017年第13期41-43,75,共4页

在南淝河水质监测数据的基础上,通过聚类分析,对其主要水环境污染物的空间分布特征进行了剖析,然后采用因子分析法提取影响因子,鉴别污染源并采用绝对主成分多元线性回归分析法计算各影响因子的污染贡献率。结果表明,南淝河整体污染较... 在南淝河水质监测数据的基础上,通过聚类分析,对其主要水环境污染物的空间分布特征进行了剖析,然后采用因子分析法提取影响因子,鉴别污染源并采用绝对主成分多元线性回归分析法计算各影响因子的污染贡献率。结果表明,南淝河整体污染较为严重,通过聚类分析可将南淝河大致分为A、B、C 3类,其中,A类83.32%的污染来源于点源营养物质和点源有机物;B类70.16%来源于点源营养物质和点源有机物;C类71.63%的污染来源于农业面源的农业营养物质和生物化学的影响。 展开更多

关键词 水环境污染物 聚类分析 因子分析法 绝对主成分多元线性回归分析法 南淝河

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东北地区查干湖流域潜水水化学演化规律及氮磷浓度变化特征

3

作者 苏小四 吴成熔 +4 位作者 王永琦 宋雅智 李宁飞 杨敬爽 马锋敏 《地球科学与环境学报》 北大核心 2025年第2期143-157,共15页

深入了解区域地下水水化学演化及其影响因素,揭示入湖地下水中的氮磷来源和成因,对于解析通过地下水排泄入湖的氮磷贡献和湖泊富营养化治理具有重要意义。以东北地区查干湖流域为研究区,选择与湖水具有密切水力联系的第四系孔隙潜水为... 深入了解区域地下水水化学演化及其影响因素,揭示入湖地下水中的氮磷来源和成因,对于解析通过地下水排泄入湖的氮磷贡献和湖泊富营养化治理具有重要意义。以东北地区查干湖流域为研究区,选择与湖水具有密切水力联系的第四系孔隙潜水为研究对象,结合区域潜水典型水流路径,应用水文地球化学图解法、模糊C均值聚类算法、主成分分析和绝对因子得分-多元线性回归(APCS-MLR)模型,探究了区域潜水水化学空间演化规律和主要影响因素;综合土地利用类型变化和影响因素,讨论了研究区潜水中氮磷组分主要来源和浓度变化原因。结果表明:查干湖流域潜水主要化学类型为HCO_(3)-Ca型,潜水典型径流路径上溶解性总固体(TDS)和主要离子浓度升高,Cl^(-)/Na^(+)质量浓度比值变大,水化学演化主要受控于蒸发浓缩作用、农业活动、溶滤作用和阳离子交换作用;研究区北部大安灌区正将盐碱地改造成水田,施加大量肥料,潜水氮磷组分浓度升高,高值区范围扩大,中西部盐碱地和旱地开发成水田后,潜水环境偏还原,NH_(4)^(+)质量浓度升高;旱地和盐碱地改造为水田后,潜水NO_(3)^(-)、NH_(4)^(+)和PO_(4)^(3-)质量浓度明显增高。基于APCS-MLR模型定量解析结果显示,农业活动对NH_(4)^(+)、PO_(4)^(3-)和NO_(3)^(-)的贡献率分别高达87%、55%和25%。 展开更多

关键词 水化学 潜水 氮 磷 模糊C均值聚类算法 主成分分析 绝对因子得分-多元线性回归模型 东北地区

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基于受体模型和控制单元分区的流域污染源解析——以永定河张家口段为例 被引量：10

4

作者 赵含嫣 赵锐 +4 位作者 孙源媛 郑明霞 苏婧 傅雪梅 丁鸿羽 《环境工程技术学报》 CAS 2020年第5期758-768,共11页

为识别永定河张家口段水体污染的主要来源并确定流域重点管控行业和优控单元,将受体模型与控制单元分区相结合,建立流域污染源解析方法。结合研究区水系分布、行政区划和数字高程模型(DEM)数据进行控制单元划分,利用聚类分析进行水质和... 为识别永定河张家口段水体污染的主要来源并确定流域重点管控行业和优控单元,将受体模型与控制单元分区相结合,建立流域污染源解析方法。结合研究区水系分布、行政区划和数字高程模型(DEM)数据进行控制单元划分,利用聚类分析进行水质和污染源空间特征分析,通过因子分析和绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)受体模型进行分区污染源识别与贡献率计算。结果表明:永定河张家口段按水质污染程度可分为污染较重的A区(洋河、清水河中下游)和污染较轻的B区(洋河、清水河上游及桑干河);A区受工业点源与面源混合影响,其中工业点源、农业种植贡献率分别为43%、44%;B区主要受面源影响,其中农村生活及旅游、农业种植、畜禽养殖贡献率分别为30%、18%、17%;由污染源空间特征,提出A区的重点管控行业为冶金和食品制造业,B区则为采矿业和食品制造业,确定覆盖阳原县的2、3号,覆盖涿鹿县北部和蔚县北部的5号,覆盖万全区的14号控制单元为面源污染优先防控单元。源解析与控制单元分区相结合的方法可较好地反映水质空间分异特征,提高源解析能力。 展开更多

关键词 绝对主成分-多元线性回归(apcs-mlr)受体模型 控制单元 源解析 水质管理

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基于APCS-MLR的宝象河沉积物重金属污染源解析 被引量：7

5

作者 史文昌 古正刚 +3 位作者 冯燕 吴雅楠 伍籼融 张志尚 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期51-59,共9页

解析重金属污染来源是河流污染防治的重要基础。该文以滇池宝象河干流为研究对象,采集并分析了Zn、Cu、Ni、Pb、Cr 5种常见重金属在活泼态(可交换态及碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态)和残渣态下的含量。在利用相关性分析... 解析重金属污染来源是河流污染防治的重要基础。该文以滇池宝象河干流为研究对象,采集并分析了Zn、Cu、Ni、Pb、Cr 5种常见重金属在活泼态(可交换态及碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态)和残渣态下的含量。在利用相关性分析法、主成分分析法等分析方法的基础上,结合绝对主成分-多元线性回归受体模型(APCS-MLR)对其表层沉积物重金属来源进行了定量解析,结果表明:(1)研究区内5种重金属含量均超过背景值,其中Zn、Cu污染较为严重,Zn含量平均值为233.30 mg/kg,接近国家标准中土地污染筛选值250.00 mg/kg;Cu含量平均值为119.12 mg/kg,超过国家标准中土地污染筛选值100 mg/kg。(2)Zn、Ni、Pb、Cr污染主要来源于交通运输引起的大气沉降、汽油和油漆使用以及城市街道灰尘等;Cu污染主要来自农业农药使用和施肥、家畜养殖及农村生活垃圾等。(3)多元线性回归模型结果说明,"交通源"对Zn、Cr、Ni、Pb的贡献率分别为106.199%、281.404%、117.563%和100.266%;"农业源"对Cu的贡献率为154.682%。该结果与已有研究结果的结论基本相同,表明该模型在解析重金属污染来源上具有很好的适用性,可对传统源分析方法结果进行补充和解释。 展开更多

关键词 重金属源解析 绝对主成分-多元线性回归(apcs-mlr) 河流沉积物 滇池宝象河

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京杭运河上游河段磷污染时空分布特征及污染源解析 被引量：3

6

作者 金梦 兰亚琼 +2 位作者 丁淼 嵇春红 刘锐 《环境工程技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期43-51,共9页

为揭示京杭运河上游桐乡段总磷浓度不能稳定达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准的原因,在桐乡段干流布设24个采样点,入河支流布设18个采样点,开展水质加密监测,研究磷污染发生的时空变化规律;基于水质常规指标的主成分分... 为揭示京杭运河上游桐乡段总磷浓度不能稳定达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准的原因,在桐乡段干流布设24个采样点,入河支流布设18个采样点,开展水质加密监测,研究磷污染发生的时空变化规律;基于水质常规指标的主成分分析,以及各主成分因子中强载荷指标与三维荧光组分的相关性分析,对重点河段磷的主要污染源进行解析;并基于绝对主成分—多元线性回归模型,定量评价主要磷污染源的贡献率。结果表明:1)京杭运河上游桐乡段干流入境水总磷浓度为0.14~0.20 mg/L,沿程监测点5~7、9和21~24有明显变差趋势,最高浓度达0.40 mg/L;部分入河支流水质较差,总磷浓度达到0.44 mg/L。2)主成分分析得到3个主因子,因子1以氨氮、溶解态磷为主要载荷,与类蛋白质组分显著相关,代表生产生活污染;因子2以高锰酸盐指数、溶解态磷、颗粒态氮为主要载荷,与类腐殖质组分显著相关,代表农业源;因子3以颗粒态磷、颗粒态氮为主要载荷,与浊度显著相关,代表码头污染与底泥源。3)运河上游河段的磷污染主要发生在干流监测点5~7和9,主要为码头污染与底泥源,其在丰水期和平水期的贡献率分别为65.9%和31.8%;监测点21~24主要为农业源,其在丰水期和平水期的贡献率分别为34.0%和32.1%;此外,生产生活污染在丰水期也有较大影响,其对监测点5~7和9、21~24的贡献率分别为42.6%、31.8%。 展开更多

关键词 磷污染 主成分分析(PCA) 绝对主成分—多元线性回归(apcs-mlr) 污染源解析 平原河网

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北京市北运河水系污染特征及来源解析

7

作者 田颖 陶蕾 +4 位作者 刘保献 陈吉吉 荆红卫 常淼 马召辉 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1656-1661,共6页

采用聚类分析法、主成分分析法和绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)源解析模型对北京市北运河水系污染特征及来源进行解析。结果表明,北运河水系监测点位可聚为两类,A类点位主要分布在中心城区及水系上游,水环境质量状况较好;B类点位... 采用聚类分析法、主成分分析法和绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)源解析模型对北京市北运河水系污染特征及来源进行解析。结果表明,北运河水系监测点位可聚为两类,A类点位主要分布在中心城区及水系上游,水环境质量状况较好;B类点位水质相对较差,多分布在水系中下游和郊区。源解析结果显示,补水水源对A类点位高锰酸盐指数、化学需氧量(COD)、氨氮和总磷(TP)的贡献率分别为65.0%、66.6%、58.1%和57.1%;生活源对B类点位高锰酸盐指数、COD、氨氮和TP的贡献率分别为74.7%、55.3%、58.1%和62.1%,农业面源对氨氮和TP的贡献率也较高。为持续改善北运河水系水环境质量状况,需重点关注水系上游的补水水源和城市面源,加强中下游生活源和农业面源的有效防治。 展开更多

关键词 聚类分析 主成分分析 绝对主成分-多元线性回归源解析 汛期污染强度

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东引运河排涝对东江东莞段取水口水质的影响研究 被引量：6

8

作者 黄旻旻 毛献忠 陶益 《水电能源科学》 北大核心 2012年第11期25-28,共4页

基于2010年3～7月的现场监测数据,采用主成分分析和绝对主成分得分/多元线性回归方法定量解析了东江东莞段取水口水质的季节性污染源。结果表明,三个主成分F1、F2、F3反映了83.85%的原始信息量,F1代表的污染源具有与东引运河相同的污染... 基于2010年3～7月的现场监测数据,采用主成分分析和绝对主成分得分/多元线性回归方法定量解析了东江东莞段取水口水质的季节性污染源。结果表明,三个主成分F1、F2、F3反映了83.85%的原始信息量,F1代表的污染源具有与东引运河相同的污染物特征;由运河排涝时对应的样品数据计算表明,运河排涝即为F1所代表的污染源;通过分析污染源贡献率,获得受运河排涝影响最为显著的指标为氨氮、总磷,其次为高锰酸盐指数、总氮、总有机碳。可见运河排涝是引起下游取水口水质季节性恶化的主要原因。 展开更多

关键词 东江 排涝 主成分分析 绝对主成分得分 多元线性回归

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松花江哈尔滨段水环境质量评价及污染源解析 被引量：26

9

作者 郑倩玉 刘硕 +2 位作者 万鲁河 李潇屹 齐少群 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期507-513,共7页

为全面了解松花江流域哈尔滨段的水质污染状况,根据2015年松花江流域哈尔滨段丰水期、平水期和枯水期的水质监测数据,采用主成分分析(PCA)对水质污染现状进行综合评价,并根据主成分分析计算得到的相关数据进行APCS-MLR(绝对主成分多元... 为全面了解松花江流域哈尔滨段的水质污染状况,根据2015年松花江流域哈尔滨段丰水期、平水期和枯水期的水质监测数据,采用主成分分析(PCA)对水质污染现状进行综合评价,并根据主成分分析计算得到的相关数据进行APCS-MLR(绝对主成分多元线性回归分析),量化主成分对各污染物的贡献率.在评价过程中,充分利用ArcGIS软件对不同断面水质状况进行可视化表征,展现水环境质量的空间特征,更加直观地表达水质的区域差异性.结果表明:松花江哈尔滨段水体的主要污染物包括COD_(Cr)、TN和NH_3-N,丰水期第1主成分对其贡献率分别为69.97%、69.18%、74.23%,平水期为22.91%、22.21%、37.57%,枯水期为83.77%、83.60%、83.09%;6个断面中,朱顺屯断面的水质优于其他断面的水质,上游水质优于下游水质;研究水体水质总体上表现为丰水期优于枯水期.研究表明,污染物主要受到生活污水和该江段沿岸石化、汽车和造纸企业工业废水排放的影响.污染物主要来源于阿什河口内和呼兰河口内断面,干流水体水质优于支流水体. 展开更多

关键词 松花江哈尔滨段 主成分分析(PCA) ARCGIS 绝对主成分多元线性回归分析(apcs-mlr) 污染源解析

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西北旱区盐湖盆地地下水化学组分源解析 被引量：12

10

作者 秦子元 高瑞忠 +4 位作者 张生 贾德彬 杜丹丹 张阿龙 王喜喜 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1790-1799,共10页

为实现对吉兰泰盐湖盆地地下水污染源的识别与管理,系统采集区域内71个地下水样品,测定16项地下水质关键指标;以GB T 14848—2017《地下水质量标准》中的Ⅲ类标准为依据确定特征污染物,利用因子分析(FA)确定地下水水质指标的因子分类,... 为实现对吉兰泰盐湖盆地地下水污染源的识别与管理,系统采集区域内71个地下水样品,测定16项地下水质关键指标;以GB T 14848—2017《地下水质量标准》中的Ⅲ类标准为依据确定特征污染物,利用因子分析(FA)确定地下水水质指标的因子分类,以地质统计学插值绘图揭示不同污染源的空间分布特征,运用APCS-MLR(绝对主成分得分多元线性回归)量化不同污染源的贡献率.结果表明:研究区内ρ(Cr 6+)、ρ(As)、ρ(NH 4+)、ρ(F-)、ρ(Cl-)、ρ(NO 2-)、ρ(COD Mn)、ρ(TDS)、pH等9项地下水水质指标均存在超标现象,其中ρ(NH 4+)、ρ(Cl-)、ρ(F-)超标较为严重.通过因子分析法筛选出影响研究区地下水水质的6个公因子,即溶滤-富集作用因子(F 1,贡献率为24.61%)、农业活动因子(F 2,贡献率为20.38%)、原生地质-农业生产、生活污染因子(F 3,贡献率为11.72%)、工业生产污染因子(F 4,贡献率为10.38%)、地质环境背景因子(F 5,贡献率为10.78%)、原生地质因子(F 6,贡献率为10.61%),其中F 1、F 5、F 6为环境影响因子,F 2、F 3、F 4为人类活动影响因子.采用因子得分函数计算得到因子得分,巴音乌拉山一带整体污染因子得分较高,乌兰布和沙漠存在点状高值区,图格力高勒沟谷上游也存在一定程度的污染,而盐湖盆地东南大部分区域水质相对较好,其分布与变化受到天然因素和人类活动的双重影响.利用APCS-MLR得到各水质指标预测值与实测值的R 2(线性拟合优度)均大于0.7,APCS-MLR可较好地评估各因子对水质的贡献率.研究显示,因子分析与APCS-MLR相结合可以有效地对地下水化学组分进行定性识别与定量解析. 展开更多

关键词 地下水 因子分析(FA) 绝对主成分得分多元线性回归(apcs-mlr) 盐湖盆地 化学组分源解析 空间分布

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乌江流域水环境质量评价及污染源解析 被引量：26

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作者 郑群威 苏维词 +3 位作者 杨振华 龙海飞 周奉 刘振振 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2019年第3期204-212,共9页

为全面了解乌江流域贵州段的水质污染状况,根据2016年乌江流域贵州段丰水期、平水期、枯水期的水质监测数据,采用单因子和综合水质标识指数对其水质状况进行了评价,并用绝对主成分多元线性回归分析(APCS-MLR)量化不同主成分对各污染物... 为全面了解乌江流域贵州段的水质污染状况,根据2016年乌江流域贵州段丰水期、平水期、枯水期的水质监测数据,采用单因子和综合水质标识指数对其水质状况进行了评价,并用绝对主成分多元线性回归分析(APCS-MLR)量化不同主成分对各污染物的贡献率。结果表明:溶解氧、总磷在丰水期和平水期水质标识指数高于枯水期,高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮在各水期变化并不明显;氨氮、总磷是乌江流域水环境的主要污染因子,其次为化学需氧量、五日生化需氧量和溶解氧。乌江流域内各小流域之间差异显著,清水河流域水质最差,三水期平均样点超标率高达62%,湘江流域有20%样点超标严重,超标样点均劣于V类水,乌江干流中游水质次之,其余流域样点均处于Ⅱ类以上,且无样点超标;总体上乌江流域丰水期水质受农业面源影响略低于平水期和枯水期。根据PCA(主成分分析)和APCS-MLR分析结果,丰水期第一主成分与氨氮呈显著相关,对其贡献率为45.99%,表明丰水期氨氮为主要污染物,平水期第一主成分主要与化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮呈显著相关,对其贡献率分别117.88%,117.39%,118.38%,表明化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮为平水期主要污染物,枯水期第一主成分与化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总磷相关性较高,对其贡献率分别为6.38%,6.08%,6.21%,6.26%,表明这几个因子是枯水期主要污染物。研究表明,污染物主要来源于流域内沿岸乡镇、村寨、部分市县生活污水、生活垃圾排放以及农业面源和磷化工企业的废水排放,水质最差的清水河流域和湘江流域的J33样点受城市点源污染主导。 展开更多

关键词 乌江流域 水环境评价 水质标识指数 绝对主成分多元线性回归(apcs-mlr)

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