瓯江流域地下水水质评价及水化学组分来源分析 被引量：1

1

作者 吴鑫 周施阳 +4 位作者 袁东方 李立湘 姚飞延 董好刚 郑杰 《环境化学》 北大核心 2025年第5期1877-1892,共16页

地下水是瓯江流域生活用水的重要来源之一,研究其水质状况及污染成因分析对该地区的水资源开发利用及生态环境保护至关重要.对野外调查及采样结果数据进行水化学特征分析,并应用熵权水质指数(EWQI)开展地下水质量评价,利用绝对因子得分... 地下水是瓯江流域生活用水的重要来源之一,研究其水质状况及污染成因分析对该地区的水资源开发利用及生态环境保护至关重要.对野外调查及采样结果数据进行水化学特征分析,并应用熵权水质指数(EWQI)开展地下水质量评价,利用绝对因子得分-多元线性回归受体模型(APCS-MLR)定量评估地下水化学组分来源.结果表明,Cl^(−)、HCO_(3)−、Na^(+)、Ca^(2+)、SO_(4)^(2−)于瓯江流域地下水中的绝对质量浓度相对偏高;CO_(3)^(2−)、pH、HCO_(3)−分布较为均匀,质量浓度比较稳定,Cl^(−)、SO_(4)^(2−)、Na^(+)、NH_(4)^(+)、Mg^(2+)和TDS局部富集显著,存在空间分布异质性;主导的地下水化学类型为HCO_(3)-Na·Ca型,HCO_(3)·Cl-Na·Ca型和HCO_(3)-Ca型次之,分别占37.96%、12.41%及11.68%.熵权水质指数(EWQI)评价表明地下水质量评价为Ⅰ级的占比为77.37%,Ⅱ级的占比为8.76%,共计86.13%的地下水达到优良水平;地下水质量为Ⅲ级与Ⅳ级的占比均为3.65%,为Ⅴ级的占比为6.57%,差或极差的地下水共计10.22%.各参数对研究区地下水质量的控制程度依次为:NH_(4)^(+)>Mn>Cl^(−).APCS-MLR受体模型来源贡献解析显示,各来源对区内地下水化学组分的贡献率分别为自然因子(21.84%)、环境因子(42.71%)、工业生活因子(13.49%)、农业生活因子(12.11%)及未知源(9.84%);自然地质环境及水岩相互作用是区内地下水形成的主控因素且受人类活动的驱动. 展开更多

关键词 瓯江流域 地下水 水化学特征 水质评价 熵权水质指数(EWQI) 绝对因子得分-多元线性 回归受体模型(apcs-mlr)

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基于APCS-MLR模型的沱河流域污染来源解析 被引量：43

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作者 后希康 张凯 +4 位作者 段平洲 王晓 塔拉 郭勇 夏瑞 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2350-2357,共8页

水污染来源的精准识别一直是水环境管理的热点和难点问题,为了解沱河流域水质特征与污染来源,该研究基于16个监测点位月尺度水质数据,采用绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)模型,解析污染来源及其主要贡献.结果表明:①COD是年度超标因... 水污染来源的精准识别一直是水环境管理的热点和难点问题,为了解沱河流域水质特征与污染来源,该研究基于16个监测点位月尺度水质数据,采用绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)模型,解析污染来源及其主要贡献.结果表明:①COD是年度超标因子,总磷和氟化物在部分月份超标,水质从汛期至11月较差.②城镇生活与城市径流是影响沱河水质的主要驱动因子,其方差贡献率达24.7%,其次为环境背景值、农村生活源、畜禽养殖业+河道内源和种植业源,其方差贡献率分别为19.6%、9.9%、8.8%和7.6%.③从最主要的超标因子COD来看,城镇生活与城市径流是主要污染源,贡献率达60%;从总氮、总磷和氨氮指标来看,种植业、农村生活和畜禽养殖业为主要污染源,总计贡献率分别为56%、54%和57%.研究显示,加快污水管网的建设完善,控制城镇污染物的排放、收集和处理是沱河水质达标的当务之急,应重点加强对农田径流和畜禽养殖污染的有效管控. 展开更多

关键词 绝对主成分 多元线性回归 污染源解析 河流

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APCS-MLR结合PMF模型的塔里木河上游沉积物重金属源解析与风险评估 被引量：17

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作者 张胜楠 孟福军 +1 位作者 尤永军 王闪 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期4264-4277,共14页

为探究塔里木河上游沉积物中重金属的污染来源及潜在生态风险,选取上游阿拉尔—沙雅段表层沉积物为研究对象,测定Cu、Fe、Zn、Pb、As、Cr、Cd、Mn和Ni等9种重金属的含量,分析其污染及空间分布特征.结合相关性分析、聚类分析、绝对主成分... 为探究塔里木河上游沉积物中重金属的污染来源及潜在生态风险,选取上游阿拉尔—沙雅段表层沉积物为研究对象,测定Cu、Fe、Zn、Pb、As、Cr、Cd、Mn和Ni等9种重金属的含量,分析其污染及空间分布特征.结合相关性分析、聚类分析、绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)和正定矩阵因子分析(PMF)等解析污染来源及其贡献,运用富集系数法、地质累积指数法、沉积物污染指数法和沉积物质量基准法(SQG)对重金属进行了风险评估.结果表明,除As外,Cu、Fe、Zn、Pb、Cr、Cd、Mn和Ni的平均含量均超过背景值;空间上重金属含量较高的采样点基本都出现在河流汇合处及人类活动的密集区.相关性分析、聚类分析和PCA/APCS分析表明,塔里木河上游沉积物的重金属来源主要有3类,第Ⅰ类中Cu、Fe、Zn、Pb、Mn和Ni可能代表禽类粪便和自然来源;第Ⅱ类中As、Cd和Ni可能代表农业活动源;第Ⅲ类中Pb和Cr可能代表交通活动源.APCS-MLR和PMF模型表明,源贡献率最高的是农业活动源,贡献率分别为63.20%和52.36%;养殖和自然来源、交通活动源是解析出的其他2个源,APCS-MLR和PMF解析得到的贡献率分别为10.80%、26.00%和36.09%、11.55%.风险评估方法均表明Cd和Ni处于轻度污染,偶尔会产生生物毒性效应;Zn无污染,生物毒性效应很少发生;塔里木河上游沉积物整体为自然-低风险水平,但样点TH1、TH4和TH7可能存在潜在生态风险. 展开更多

关键词 河流沉积物 重金属 源解析 风险评估 绝对主成分-多元线性回归模型 正定矩阵因子分 解法.

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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

4

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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基于绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)模型的浙江长潭水库污染源解析 被引量：23

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作者 刘庄 丁程成 +2 位作者 晁建颖 郑治波 崔益斌 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期530-539,共10页

基于2010—2020年长潭水库水质监测数据,采用主成分分析与因子分析法识别长潭水库的主要污染源,运用绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)模型解析不同污染源及其对库区主要污染因子的贡献率。结果显示,长潭水库的水体污染物主要来自内生... 基于2010—2020年长潭水库水质监测数据,采用主成分分析与因子分析法识别长潭水库的主要污染源,运用绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)模型解析不同污染源及其对库区主要污染因子的贡献率。结果显示,长潭水库的水体污染物主要来自内生源、生活源和农业面源3个方面。其中有机污染物和叶绿素a(Chl-a)主要来自内生源,内生源对COD_(Mn)、COD_(Cr)、BOD_(5)和Chl-a的贡献率分别为75.52%、51.39%、67.00%和63.65%;氮主要来自生活源,生活源对NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N和TN的贡献率分别为38.54%、46.80%和77.69%;磷主要来自农业面源,农业面源对TP的贡献率为44.51%。长潭水库TN和TP浓度偏高且主要来自外源输入,如果缺乏有效控制,库区未来将面临水体富营养化的风险,在制定污染控制方案的过程中应当重点关注生活源和农业面源。 展开更多

关键词 绝对主成分 多元线性回归 污染源解析 长潭水库

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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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河南荥阳市耕地土壤重金属分布特征及来源解析 被引量：4

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作者 张妍 赵新雷 +1 位作者 冯雪珍 郭亚娇 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期330-343,共14页

耕地质量关系着人民生活,而重金属是影响耕地质量的重要因素之一。根据全国土壤污染状况调查显示,中国耕地环境状况不容乐观,对耕地的重金属调查分析迫在眉睫。但仅简单地对重金属含量水平及来源类型进行判断已不足以为区域土壤重金属... 耕地质量关系着人民生活,而重金属是影响耕地质量的重要因素之一。根据全国土壤污染状况调查显示,中国耕地环境状况不容乐观,对耕地的重金属调查分析迫在眉睫。但仅简单地对重金属含量水平及来源类型进行判断已不足以为区域土壤重金属污染治理提供支持,而通过对各类污染源贡献率的定量计算,不仅可以明确农田土壤重金属分布特征,同时可判别污染源类别及来源,从而识别优先控制的污染元素,为重金属污染精准管控提供关键信息。本文采集河南荥阳市耕地表层土壤样品(0~20cm),应用电感耦合等离子体质谱和发射光谱法(ICP-MS/OES)、原子荧光光谱法(AFS)及离子选择电极法(IES)对As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等8种重金属进行测试和p H分析;利用多元统计、绝对因子分析-多元线性回归(APCS-MLR)受体模型探讨研究区8种重金属污染含量空间分布特征及来源,利用富集因子和地累积指数开展土壤污染评价。结果表明:(1)耕地土壤中重金属含量整体偏高。除Cr外,其他元素为郑州市土壤背景值的1.04~1.40倍,其中Cd的累积效应较明显。(2)研究区重金属高值区主要分布于荥阳市城区周边。(3)基于富集因子法、相关性分析、主成分分析及APCS-MLR源解析结果显示,研究区重金属主要有三个来源:自然源对Ni、As、Cu、Cr的贡献率分别为98%、94%、80%及63%;工业源对Cd的贡献率为78%;其他源则主要是农业化肥源、燃煤源的混合源,对Cr、Pb、Hg的贡献率分别为37%、35%及33%。(4)地累积指数表明,研究区各重金属以无污染为主,而Cd超标率最高,其中度、中-重度污染、重度污染样点数分别为19个、5个及3个,并存在1个极重度污染样点。综上,Cd在研究区耕地中富集较明显,为潜在的主要污染元素;工业源、自然源、农业化肥源及燃煤源是重金属的主要来源,表明人类活动已对研究区耕地产生影响,需采取措施避免该影响进一步加剧。 展开更多

关键词 耕地土壤重金属 来源解析 绝对因子分析-多元线性回归(apcs-mlr)受体模型 风险评价 荥阳

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典型高原城市绿地土壤重金属特征评价及分析 被引量：4

8

作者 李伟 谢鹏程 +4 位作者 丁兆威 杨博 张娜 熊健 吕学斌 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期160-170,共11页

绿地重金属污染因严重危害生态环境和人体健康而备受关注。文章为了解典型高原城市(拉萨)绿地土壤环境状况,对绿地105个表层土壤重金属(Cu、Cr、Ni、Zn、Pb、Cd、As及Hg)的分布特征及污染状况进行分析评价,应用绝对主成分得分-多元线性... 绿地重金属污染因严重危害生态环境和人体健康而备受关注。文章为了解典型高原城市(拉萨)绿地土壤环境状况,对绿地105个表层土壤重金属(Cu、Cr、Ni、Zn、Pb、Cd、As及Hg)的分布特征及污染状况进行分析评价,应用绝对主成分得分-多元线性回归模型对重金属来源进行解析。结果表明,研究区绿地中Cu、Cr、Ni、Zn、Pb、Cd、As及Hg含量分别为31.00、43.00、18.00、70.00、33.70、0.15、18.00和0.079 mg/kg,是城市背景值的1.41、1.02、0.86、1.08、1.09、1.25、0.90和0.87倍,但远低于《绿化种植土壤》(CJ/T 340-2016)限值。元素Cu、Zn、Pb和Cd在道路绿地含量最高,元素Cr、Ni与As在各个类型绿地中含量无显著差异,元素Hg在公园绿地含量最高且变异系数大。研究区内梅罗综合污染指数值为1.96,为轻度污染;8种重金属地积累指数均值均小于0,未受到污染;综合潜在生态风险指数为140.13,生态风险低,绿地环境质量良好。交通源对Cu、Zn、Pb和Cd元素的贡献率分别为36.78%、73.55%、82.24%、95.21%;自然源对Cu、Cr、Ni、As的贡献率达到了59.64%、90.47%、97.00%、78.71%;大气沉降和农牧业混合源对Hg的贡献率最大,为74.24%。需关注绿地的主要风险因子Hg与Cd,防止其在土壤中进一步累积。 展开更多

关键词 拉萨 绿地 重金属 分布特征 绝对主成分得分-多元线性回归模型

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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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