白杨河托克逊县段水质采样检测分析.pdf
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1、第卷第期水 利 科 学 与 寒 区 工 程V o l ,N o 年月H y d r oS c i e n c ea n dC o l dZ o n eE n g i n e e r i n gA u g,赵春丽白杨河托克逊县段水质采样检测分析J水利科学与寒区工程,():白杨河托克逊县段水质采样检测分析赵春丽(新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市勘测局,新疆 乌鲁木齐 )摘要:为了更好地保护当地水资源,本研究分析白杨河托克逊县段p H值、透明度、耗氧量、总氮、总磷等水质指标,基于主成分分析法,分析影响白杨河水质的关键水质指标,研究结果表明,影响白杨河水质的关键水质指标为氟化物(F)、耗氧量(C O DM
2、n、B O D)、透明度(S D)、总磷(T P),水质是类.研究结果可为白杨河托克逊县段灌溉及牲畜用水安全提供数据支撑.关键词:主成分分析法;采集;耗氧量;水质评价中图分类号:X 文献标志码:A文章编号:()收稿日期:作者简介:赵春丽(),女,河南驻马店人,工程师,主要从事水文勘测与水资源评价工作.E m a i l:q q c o m.工程概况白杨河是一条跨越乌鲁木齐市坂城区和托克逊县的河流,全长达到 k m,其中托克逊县河段全长 k m,灌 溉 着 全 县 一 半 以 上 的 农 田.年,托克逊县环保局为了了解白杨河水质情况,委托新疆地矿局第一水文工程大队进行了水质采样,周期为一年,得到
3、的结果也为周边灌溉及牲畜用水安全提供了依据.材料与方法 水样采集和水质分析方法()采样点布设和采样时间.本项目针对托克逊县境内的白杨河段,在其上、中、下游分别设计了 个采样点,侧重于取水口处.采样时覆盖四季(月、月、月、次年月),每个月份采样三次,间隔不少于一周.()水质指标及分析方法.本项目针对水样测定的参数及方法详见表(部分),为保证测定准确性,每份水样测定次.水质主要影响因素分析方法为了明确影响白杨河托克逊县段关键水质指标,基于主成分分析法,首先构建综合评价指标,即对不同时间、不同采样点的水样污染程度分级;然后分析在综合评价中不同单项指标所起到的作用大小,剔除次要指标,最后确定影响水质的
4、主要因素.计算过程如下:表水样测定参数及方法(部分)测定参数测定方法p H值玻璃电极法透明度(S D)塞氏盘法耗氧量(C O DM n、B O D)酸性高锰酸钾法、稀释接种法总氮(T N)碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法氨氮(NHN)纳氏试剂比色法总磷(T P)过硫酸钾氧化磷钼蓝法叶绿素(C h l)紫外分光光度法氟化物(F)氟试剂分光光度法()设置原始矩阵X,构成因子为n个样本中的p个因素,如式()Xx x xpx x xpxnxnxn p()()对原始矩阵X进行标准化处理,如式():i jxi jxjSji,n;j,p()()式中:xi j为第i个评价对象的第j个指标取值;xj为第j个指标的
5、样本均值;Sj为第j个指标的标准差;i j为xi j标准经处理后的取值.()得到相关系数矩阵R,如式(),并且求出其特征值k.Rr r rpr r rprnrnrn p()()利用式()、式()计算特征值的累积贡献率p和p个主成分的综合得分ppkkmkk()式中:p为计算特征值的累积贡献率,当p 时,则选择前p个指标变量作为p个主成分,这样就等筛选出所研究对象的主要影响因素.Zpjbjyj()式中:Z为综合得分;bj为第j个主成分的信息贡献率;yj为第j个主成分指标.通过对采集 的 水 样 进 行 矩 阵 转 换 处 理,得到了各影响 因 素 的 综 合 得 分,并 将 其 排 序(如表所 示
6、),可 得 出 影 响 白 杨 河 水 质 的 主 要因素.白杨河水质富营养化评价方法()单因子评价分析.从上述结果分析,白杨河污染的本质原因是富营养化明显,在此采用单因子法来对其综合营养状态指数T L I()进行计算,见式(),经计算该河段T L I()数值范围在 以下,为轻度富营养.水质富营养化的分级标准详见下表所示.T L I()mjWjT L Ij()式中:m为参数个数,包括TN、T P、C O D、S D个;Wj为第j种参数富营养化权重;T L Ij为第j种参数营养状态指数.表水质富营养化的分级标准T L I()数值范围水质营养状态T L I()贫营养 T L I()中营养 T L
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