基于不同分析方法的三峡库区干流水质评价研究

【摘要】为有效保护水环境,控制水体的污染,首先需要对水体进行水质评价。水质评价能确定水体单元水质级别,评定其污染的程度,弄清水体质量变化规律,从而为水环境功能分区,水体污染的治理,以及水环境的规划与管理提供科学合理的依据。本文在前言中阐述了现有使用较多的水质评价方法,并一一分析了不同水质评价方法的利与弊,通过将不同方法进行对比,并联系自身研究的实际情况,最终确定了以主成分分析法、单因子分析法、聚类分析法聚类分析法为主要研究手段进行三峡水质的评价研究,全文得出基本结论如下：(1)以单因子评价法评价2008-2012年长江干流断面,所有的断面水质类别均为V类水,这是由于TN和TP在各个断面均处于超标状态所致。除TN和TP外对库区水质进行单因子评价,结果显示,库区长江干流重要断面年平均水质达标率为62.5%,其中寸滩,长寿,清溪场三个断面从2008到2012年水质均低于三类标准。TN含量水平均处于V类,含量水平处于1.5mg/L-2.0mg/L之间；对于TP,清溪场断面磷污染超标较其他断面严重,从上游到下游,TP浓度有减小的趋势；以湖库标准对官渡口、巴东、庙河这三个断面评价,其TP含量一直处于超标状态,且随时间推移有上升的趋势。(2)以主成分分析法分析2012年三峡库区干流断面水质情况,结果表明清溪场断面污染最为严重；奉节断面相对其他断面来说水质较好。奉节断面及其上游各断面,五日生化需氧量、氨氮、高锰酸盐指数这三者对水质污染贡献最大；在奉节断面以下至库首庙河断面,TN和TP污染突出,呈现富营养化态势。(3)以主成分分析法分析清溪场断面和奉节断面2008-2012年水质变化情况,结果表明,在2008-2012年,清溪场断面硝酸盐氮,TP,五日生化需氧量,TN的污染有加剧趋势；高锰酸盐指数和粪大肠菌群的污染程度没有较大变化；而氨氮的污染有一定程度降低。奉节断面在2008-2012年,整体水质在波动中有下降,其中营养性物质的污染程度有所加大。(4)采用聚类分析法,三峡库区干流断面可大致分成三类。第一类为位于库区上游的寸滩、长寿、清溪场三个断面,第二类为位于库区中段的奉节和万县两个断面,第三类为位于库首的庙河、巴东、官渡口三个断面。对于TN和TP,采用聚类分析法后,也能根据污染变化特征,将库区水域分类。(5)根据水位条件变化情况,采用主成分分析法对三峡库区进行对水质污染特征进行分析。在水位调节期,库区干流中游的万县和奉节这两个断面,五日生化需氧量和氨氮污染较其他断面严重,库区营养性物质自上到下整体呈现下降趋势。在低水位运行期,库区有多项污染指标均对水质造成显著的影响,库区上游端水质明显差于中游和下游；在高水位运行期,营养性物质为上游寸滩至奉节断面的主要污染物,在库区下游好氧性有机物为主要污染物。
【作者】陈聪；
【导师】朱端卫；
【作者基本信息】华中农业大学，环境科学，2014，硕士
【关键词】三峡库区；水质评价；主成分分析；单因子评价；聚类分析；

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