因子分析法在白城市水质评价中的应用
主成分分析法在水质评价中的应用及分析
《水资源保护》2011年总目次
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科 学 研 究
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我 国城 市饮 用水水源地分区安全评价与措施 …………………………………… 张建永 , 朱党生 , 曾肇京 , 1 1 等( , ) 典 型岩溶地 下河入 、 口处强降雨过程 中水动态变 化 ………………………… 苟鹏飞 , 出 蒋勇军 , 林 涛 , 1 6) 等( , 基 于层 次分析和灰色分析的水质风 险评价方法 ……………………………… …… 张春 荣, 纪淑娟 , 朱红梅( ,1 1l ) 森林植被对 红壤坡地土壤水 的影响 ……………………………………………… 张志 才, 陈 太湖流域水 资源承载能力模糊综合评价 ………………………………… ……… 孙远斌 , 高 喜, 魏玲娜 , 11 ) 等( ,5 怡, 石亚 东, 12 ) 等( ,0
太湖湖流 、 浪 、 波 沉积 物的三维数值模拟 ……… ………………………………一 一 汤露露 , 鹏 , 王 姚
重污染河道疏 浚程度 对底 泥 中总氮释放 的影 响 ……… ……………………………………………… 沈
琪 (, ) 2 1
乐( , 2 6)
岩滩水 电站建设对水 生生物的影响 …………… ………………………………… 韩耀 全 , 杨 琼 , 解 , 2 9) 周 等( , 花江峡谷示范 区表层 岩溶水 资源的开发与保护 …………………………………… 贺 卫 , 坡 , 李 吴克华( ,3 21)
辽河流域水质 现状评 价及其 污染源解析 ……… ………………………………… 马溪平 , 吕晓飞 , 张利红 , 4 1 等( , ) 河流纳污能力计算方 法 比较 …………………… ……………………………………………… 路 雨 , 苏保 林( , 4 5) p H值影响下 N . 瞰 N在弱透水层迁移转 化的实验研究 ………………………… 李绪谦 , 朱雅 宁, 光 , 4 1 ) 于 等( ,0 基于 G A参数优选 的 e V . R地 下水位 预测方法 ……………………………………… 陈海 洋, S 滕彦 国, 王金 生( ,5 4l) Vsa M d O i l of W在地下水污染 物运移 模拟 中的应用 …………………………………………………… 尉鹏翔( ,9 u l 41) 不 同温度条件下徒骇 河沉水 植物腐烂对上覆水体 中营养 盐浓度的影响 ……… 张 菊, 邓焕广 , 东启 , 4 2 ) 王 等( ,2
单因子水质标识指数评价方法在某流域水质评价中的应用
前 言
目前 , 国各 地 区水 质 评 价 大 部 分 是 依 据 《 中 地 表水 环境 质 量 标 准 ( B 8 8~2 0 ) 行 水 质 评 G 33 0 2 》进 价 , 实 测 值 与 国 家 标 准值 进 行 比较 ,依 次 判 别 出 将 所选 择 的每个 因子 的水 质 类 别 , 后 以最 差 那 个类 然 别作 为水 质综 合评 价 的类别 。这 种 分析 方 法 在 中国
单 因 子 水 质 标 识 指 数 评 价 方 法
在 某 流 域 水 质 评 价 中 的应 用
孙伟 光 , 邢佳 , 马云 , 叶珍 , 宋利 臣, 周军
( 黑龙江省环境保护科学研究院 , 黑龙江 哈尔滨 10 5 ) 5 0 6
摘
要: 文章用单 因子水质标识 指数评价方 法在 某流域 选择 代表 性断面进行 了水质评价 , 分析结果表 明某河 流
i rs e t fo e Rie a i f e c o s s c in o n v r B sn,a a y i h we a v o n l sss o d t tCOD,p r n a a e i d x,a u o i i o e h e ma g n t n e n n n a n  ̄ g n,tt l h s h r s t t l o a o p o u p o a
水污染控制提供科学1 1 单 因子水 质标识 指数 P .
P由一位 整数 、 小数 点后 面 2 或 3 有效数 字 位 位 组成 , 表示 为 :
P = X 1・X2 ・X3
:
水环 境 管理工 作 中起 到 了很 大 的作 用 , 是 , 方法 但 该 得 出 的结 论 相 对 粗 糙 , 能体 现 水 质 的 连 续 变 化 。 不
水环境评价因子的选择原则
水环境评价因子的选择原则一、针对性水环境评价因子的选择应具有针对性,针对评价区域的水环境问题和水质目标进行选择。
不同的水域和水体具有不同的环境问题和保护目标,因此应针对具体的评价对象选择相应的评价因子。
二、全面性水环境评价因子的选择应具有全面性,尽可能涵盖水体的多种特征和参数。
水环境是一个复杂的生态系统,包含多种物理、化学和生物因子。
为了全面反映水体的环境状况,需要选择多种评价因子,并对它们进行综合分析和评价。
三、代表性水环境评价因子的选择应具有代表性,能够反映水体的主要特征和环境质量状况。
在选择评价因子时,应优先选择那些对水体质量有重要影响且易于监测的因子。
代表性强的评价因子能够更准确地反映水体的环境质量,为水环境的保护和管理提供有力支持。
四、可比性水环境评价因子的选择应具有可比性,能够用于不同时间、不同地点和不同水体的比较。
为了便于比较和分析,选择的评价因子应具备统一的监测方法和评价标准。
同时,在选择评价因子时,也应考虑其在国际和国内的应用范围和认可程度。
五、动态性水环境评价因子的选择应具有动态性,能够反映水体环境状况的变化趋势。
随着时间的推移,水体的环境和生态状况可能会发生变化,因此需要选择动态变化的评价因子来监测和评估这些变化。
同时,动态变化的评价因子也能为水环境的保护和管理提供及时的预警和决策依据。
六、敏感性水环境评价因子的选择应具有敏感性,能够及时反映水体环境状况的微小变化。
敏感的评价因子能够提供及时、准确的监测数据,有助于发现潜在的环境问题,并采取相应的措施进行保护和管理。
因此,在选择评价因子时,应优先选择那些对环境变化反应灵敏的因子。
七、实用性水环境评价因子的选择应具有实用性,能够满足实际应用的需求。
选择的评价因子应具备易于监测、数据可靠、成本低廉等特点,以便在实际工作中得到广泛应用和推广。
实用的评价因子能够提高水环境评价的效率和准确性,为水环境的保护和管理提供有力支持。
八、法律合规性水环境评价因子的选择应遵循相关法律法规和标准的要求,确保所选的评价因子符合法律合规性要求。
因子分析在生态系统中的应用
因子分析在生态系统中的应用随着人们对生态系统的研究不断深入,如何准确地提取和分析生态系统中多个指标之间的关系,成为了一项重要的科学问题。
在这个方面,因子分析这个统计工具被广泛应用于生态系统研究中。
一、因子分析的基本概念因子分析是一种多元统计方法,用于将多个变量归纳成少量的因子,并解释这些因子与原始变量之间的关系。
在因子分析中,通过提取数据中共同的因素,形成新的因子,并将数据的方差分解到这些因子上,以达到降维的目的。
二、因子分析在生态系统中的应用在生态系统研究中,因子分析被广泛应用于以下领域:1.生态环境因素分析通过因子分析,可以将生态环境指标(如水体中的溶解氧、化学需氧量等)减少到几个共同支配的因素上。
这些因素可以解释这些指标之间的关系,有助于评估生态环境的质量和变化趋势。
2.地球化学特征分析因子分析可以将多个地球化学指标,如岩石元素含量、土壤中的金属元素含量等,合成到几个因子上。
这些因子可以解释数据的大部分方差,并反映不同因素之间的联系,有助于深入了解地球化学特征。
3.生态系统结构与功能分析对于生态系统复杂的结构与功能,因子分析可以将其主要结构因素和生态功能因素叠加在一起。
这些因素包括生物群落多样性、植被覆盖度等。
因子分析可以帮助了解生态系统整体结构、功能差异,并评估生态系统的生态性能。
4.生物多样性评估在生物多样性评估中,因子分析可以将物种分布和种群结构的多个指标处理成几个因子。
这些因子能够解释指标间的关系,反映出生态系统中多样性的现状和变化趋势。
三、总结因子分析作为一种多元统计方法,在生态系统研究中具有广泛的应用,能够有效地处理生态系统中多个指标之间的关系。
通过因子分析,可以将生态环境、地球化学特征、生态系统结构与功能和生物多样性等多个层面的指标处理成几个共同支配的因素,从而更好地理解生态系统的本质和整体特征。
内梅罗污染指数法和单因子评价法在水质评价中的应用
值 ;C 为第 i 项 因子 的标准值 。
1 . 3 . 2 传统 内梅 罗污染 指数法 该方法 是美国叙 拉古大学 内梅罗 ( N . L . N e m e r o w ) 教
1 材 料与 方法
1 . 1 样 品 采 集 与 分 析
授在其所 著 的 《 河 流污 染科 学分 析》 一 书 中提 出的一 种水污染 指 数。根 据所 选水 质 指标 的实测 浓度 和标 准
外光度法 H J 6 3 7 - 2 0 1 2 ) 。整批样 品分 析 时按 照 1 0 % 范
( 1 )
= 1, 2, 3… … , m
P 传 统 √( , 大+ F 平 2 均 ) / 2
( 2 )
围进行平行样分析 ,并采用质控 样作 为质量控制手段 。
1 . 2 评 价 项 目及 标 准
环 境 与可 持 续 发展
2 0 1 6年 第 5期
E NVI RO NMEN T AND S US T AI N ABL E DE VEL OPMEN T No . 5, 2 0 1 6
内梅 罗污 染指 数 法 和单 因子 评 价 法 在 水 质 评 价 中 的 应 用
( G B 3 8 3 8 -2 0 0 2 ) I I I 类。 1 . 3 评 价 方 法
实际中往往有 一些 评 价 因子 ( 如总 磷 ) 的实测 浓度
不 大 ,但 对 水 质 的 影 响 极 大 。 改 进 的 内 梅 罗 污 染 指 数 法
考虑 了各 污染 因子 在水 质评价中所 占的权重 ,并 且数学
果 。单 因子指数法对影 响水环境质量 的各种监测 指标全 部实行 “ 一票否决 ”或 “ 一 刀切” ,难 以科学 、客 观地 反映地表水环境质量水平或其具有 的环境功能 ,具体 计 算 公式如下 :
不同水质评价方法在河流水质评价中的应用比较
ECOLOGY生 态区域治理69不同水质评价方法在河流水质评价中的应用比较本文对单因子评价法、综合污染指数法和水污染指数法进行了阐述,并分别采用三种水质评价方法对2018年池州长江流域7个河流断面的水质状况进行评价和比较。
结果表明,水污染指数法较其它两种水质评价方法具有明显的优势,可以进行水质定性评价和定量评价,同时操作简便,结果直观明了,应用广泛。
水质评价是河流管理工作的基础。
采用科学合理的水质评价方法,可以准确的反映河流水质状况,为环境管理部门决策提供依据。
单因子评价法和综合污染指数法是目前我国环境管理部门普遍采用的水质评价方法,但是这两种水质评价方法均存在一定的局限性。
至今我国在河流水质评价方面尚无一个统一公认的评价方法。
中国环境科学研究院的刘琰等人提出的水污染指数法,可以采用定性和定量相结合的方式对河流水质进行评价。
本文以池州长江流域7个河流断面为研究对象,分别采用单因子评价法、综合污染指数法和水污染指数法对其水质状况进行评价,并比对7个河流断面的评价结果。
评价方法概述单因子评价法:单因子评价法是以各污染物浓度值与污染物标准限值进行计算,确定各污染物达到的水质类别,再根据该河流断面参与评价的污染物指标中类别最高的一项来确定水质类别。
其评价公式如下:ii i S C P =式中,i P 为河流断面污染物i 的污染指数;i C 为污染物i 的浓度值;i S 为污染物i 的标准限值。
若,则污染物i 达到此类水质标准。
()i G MAX G =式中,i G 为污染物i 达到的水质类别;G 为该河流断面的水质类别。
综合污染指数法:综合污染指数法是通过对参与评价的各污染物浓度值与污染物标准限值的比值进行统计,计算得出该河流断面综合污染指数,进而对水质状况进行评价。
一般情况下,污染物的评价标准不同,计算得出的综合污染指数也不相同。
综合污染指数法的计算结果可以在同类水质的河流断面间进行比较。
其评价公式如下:∑==ni iP P 1ii i S C P =式中,P 为河流断面各污染物的综合污染指数;i P 为污染物i 的污染指数;i C 为污染物i 的浓度值;i S 为污染物i 的标准限值(本文取环保部门规定7个河流断面参与达标的《地表水环境质量标准》GB 3838-2002表1的Ⅱ类标准限值);n 为参与评价的污染物项数。
因子分析在水质评价与成因分析中的应用
断面 )靖远桥 ( 、 下游控制 断面) 五佛寺 ( 、 出境 断面) 3个监 测断
面。每个 断面 各设 左 、 右 3个 采样 点 , 中、 于每 年 3月 ( 水 枯 期) 8月 ( 、 丰水期 ) 1 月 ( 、1 平水期 ) 的上下旬共 监测 6次 , 次 每
度高 , 丰水期次之 。 平水期 浓度低 ; 氟化物( 一 、 F ) 总磷 和 A s则表
因子分析 主要 目的是 求 出主因子 的 因子负 载系数 o 。 等
因子负载 系数 的大小反 映因子 与变量 间的相关程度 。
质评价 中使用较 多 , 但它不适 合同时评价 多个研究对 象 J 。与
目前 常用 的水环境 质量评价方法相 比, 因子分析法尽 管不能 明 确水体污染类别 , 但避免 了确定 权重 的主观 随意性 , 直接 从水
(.兰州大学 资源环境 学院 西部环境教育部 重点 实验 室, 1 甘肃 兰州 70 0 ; . 3 00 2 白银市环境保护局 , 甘肃 白银 70 0 ) 3 90
摘
要: 根据 20 2 0 00~ 0 4年黄河 白银段水质监测数据 , 用单 因子污染指 数法 和因子分 析方法 对该河 段水质 现状进行 运
中图分 类号 :X 2 84
文献标识码 : A
文章编号 :0 0 17 ( 0 6 0 - 0 70 10 —3 9 20 )50 3 - 3
黄河 白银段全长 28 k 主要 流经 白银市 的白银区 、 5 m, 平川
标进行评价 的基础上 , 用因子分析对水体 中污染物 的来 源进 运 行分析 , 并对不 同水 文期青 城桥 、 远桥 和五佛 寺 3个 断 面的 靖
பைடு நூலகம்
2 结果与分析
吉林省白城市地下水污染现状和治理对策
吉林省白城市地下水污染现状和治理对策侯伟;郭纯青;孙志忠【摘要】研究区隔污层为厚1 m的亚砂土,隔污性能差,污水、垃圾无固定放置场所,且以明渠排放.根据污染程度确定了轻度污染区2 600km2、中度污染区510 km2、重度污染区663 km2,提出了建立暗管排污系统的治理对策.【期刊名称】《吉林地质》【年(卷),期】2010(029)002【总页数】5页(P112-116)【关键词】地下水污染;防治对策;暗管排污系统【作者】侯伟;郭纯青;孙志忠【作者单位】桂林理工大学环境科学与工程学院,广西,桂林,541004;桂林理工大学环境科学与工程学院,广西,桂林,541004;吉林省地质环境监测总站,吉林,长春,130021【正文语种】中文【中图分类】P641.8随着我国城市化建设的不断发展,各大、中、小城市均得到了不同程度的发展,但同时也给城市带来了不同程度的污染,特别是地下水的污染,已经危及到人类的健康和工农业生产,甚至危及到了整个生态系统。
所以,调查评价地下水污染现状和防治与保护地下水资源的工作已成为当前的迫切任务。
1.1 地貌概况研究区座落于辽河的冲积、洪积扇形地上。
该冲洪积扇轴向NE-SW,长51 km,宽31 km。
1.2 地质概况研究区所见前第四系地层有白垩系上统四方台组和新近系泰康组,两者均由泥岩、砂岩、砂砾岩等组成,地表无出露。
第四系地层从下更新统至全新统均有,地表所见仅有上更新统和更新统地层。
下更新统为冰水沉积的砂砾石,中更新统为湖积淤泥质亚粘土和粘土层。
上更新统冲积层,表层为含砂亚砂土,砂粒质量浓度及亚砂土粒度变化显有:从冲洪积扇顶部向扇尾砂粒质量浓度由多变少,砂和亚砂土粒度亦显有由粗而细的变化,厚度小于1 m。
下部为砂、卵石和砾石,厚约15~20 m。
扇形地的边缘厚3~10 m,扇形地轴部10~20 m 。
1.3 水文地质概况1.3.1 第四系松散岩类孔隙水潜水:由河谷全新统冲积砂砾石孔隙潜水构成,含水层厚20~30 m , 渗透系数250~350 m/d,影响半径150~200 m/d,单井涌水量3 000~5 000 m3/d 。
白城市盐碱地治理改良方法及建议
白城市盐碱地治理改良方法及建议随着气候的变化和人类活动的增加,盐碱地的面积也在不断扩大。
盐碱地的出现对人类和生态环境都带来了很大的问题,因此,在治理盐碱地的过程中,需要寻找一种可行的方法。
本文将介绍白城市盐碱地治理改良方法及建议。
一、白城市盐碱地的特点白城市位于吉林省东部,属于半湿润大陆性气候区。
因河流流域的汇入,土壤中的浅层地下水位比较高,导致盐碱地的面积较大。
白城市盐碱地的特点包括:1.土壤的盐碱度较高,其中以钠盐为主。
2.土壤的PH值较高,一般在8左右。
3.土层较薄,一般在30厘米左右。
4.水分循环不畅,地下水位高,雨水不能及时渗透,导致土壤干旱。
5.土壤肥力差,缺乏微量元素和有机质。
要想有效地治理盐碱地,需要采用一些方法来提高土地的肥力,减少土壤中的盐分。
以下是一些可行的盐碱地治理改良方法:1.水田除盐法水田除盐法是一种较为常见的治理方法。
通过灌溉处理,将地下水位调整到适宜的深度,让板块之间的相互作用发生改变,起到缓解土壤盐碱度的作用。
这种方法不仅可以提高土地的肥力,还可以增加土壤中的有机质和微生物数量。
2.改变盐碱地环境适当的改变盐碱地的环境,减少土壤中的盐分。
例如,在增加土层的同时,引入适宜的植物和微生物,提高土地的肥力,增加有机质的含量,从而改变土壤的化学性质,并消除土壤中的盐分。
3.土地改良土地改良是一种有效的方法,通过化学处理,改变土质,从而减少土壤的盐分。
其中,石膏改良法是一种较为常见的方法,可以增加钙离子的含量,然后钙离子与钠离子进行交换,从而减少土壤中的钠离子。
4.建立循环农业建立循环农业也是一种有效的方法之一。
通过加强农业生产中的综合管理,促进合理增产,提高土地的回收利用率,降低盐碱地的总体面积。
三、建议为了更好地治理盐碱地,需要有一系列的综合措施和政策。
以下是一些建议:1.建立科学监测体系建立盐碱地的科学监测体系,监测土壤中的盐分、微量元素和有机质的含量,同时,还要对盐碱地进行分类管理,科学规划治理方案。
采用单因子标准指数法进行水环境质量现状评价
采用单因子标准指数法进行水环境质量现状评价,评价结果见表3—4。
pH评价模式:
P pH=(pH j-7。
0)/(pH su-7。
0)pH j>7。
0
P pH=(7。
0-pH j)/(7.0-pH su) pH j≤7.0
式中:pH j-第j取样点的pH值;
pH su—评价标准的上限值。
DO评价模式:
当DO j≥DO s S DO,j=|DO f-DO j|/( DO f-DO s)
当DO j<DO s S DO,j=10-9* DO j/DO s
式中:S DO,j-DO的标准指数;
DO f—某水温、气压条件下的饱和溶解氧浓度,mg/L,计算公式常采用DO f=468/(31.6+T),T为水温,℃。
其它指标评价模式:
P i=Ci/Si
式中:Pi—第i项污染物的污染指数;
Ci-第i项污染物的实测值,mg/L;
Si—第i项污染物的评价标准值,mg/L。
由表3-4可知,澄潭江棠村断面处各污染物单因子指标均<1,能够满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)表1中Ⅲ类标准要求;澄潭江上镜岭溪西和跃进水库断面处的各污染物单因子指标均≤1,能够满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)表1中Ⅱ类标准要求,表明区域地表水环境质量较好。
本次环评期间,为预测本项目排水对左于江水质环境影响,在左于江上取水样监测分析了COD值,测得左于江水质中COD约为3.2mg/L,达到《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)表1中Ⅱ类标准要求。
水质因子分类
水质因子分类1. 引言水是人类生活和发展不可或缺的重要资源,水质是衡量水的优劣的重要指标之一。
随着工业和城市化的发展,水污染的问题日益突出,对水质进行合理分类和评估就显得尤为重要。
本文将介绍水质因子的分类和评估方法,旨在提供一种系统的方式来了解和管理水资源。
2. 水质因子的分类水质因子即影响水质的各种环境要素,可以根据其性质和来源进行分类。
根据水质因子的性质,可以将其分为以下几类:2.1 物理因子物理因子是指对水质产生影响的物理性要素,包括温度、浊度、颜色等。
这些因子可以通过直接观察或测量来获取,其主要作用是反映水体的基本特性。
2.2 化学因子化学因子是指对水质产生影响的化学性要素,包括溶解氧、氨氮、总磷等。
这些因子可以通过化学分析方法获得,其主要作用是了解水体中溶解物质的浓度和组成。
2.3 生物因子生物因子是指对水质产生影响的生物性要素,包括藻类、浮游动物、底栖动物等。
这些因子反映了水体的生态系统状况,可以通过生物学调查和分类等方法进行评估和监测。
2.4 人为因子人为因子是指由人类活动引起的对水质的影响,包括工业废水、农业污染、城市污水等。
这些因子的排放与管理对水质有重要影响,需要采取相应的措施来控制和减少其影响。
3. 水质评估方法水质评估是对水质进行定量或定性评估的过程,通过评估水质状况,可以确定水的适用用途以及制定相应的管理措施。
常用的水质评估方法主要有以下几种:3.1 指标评估法指标评估法是通过测定一系列与水质相关的物理、化学和生物因子,并根据国家标准或指导意见,对水质进行综合评价。
常用的指标评估方法有水质综合指数法、水质分级法等。
3.2 生态评估法生态评估法是通过对水生态系统中的各种生物因子进行调查和评估,来判断水质状况。
生态评估法主要包括生物指数法、生物监测法等。
3.3 比较评估法比较评估法是将待评估水体与参考水体进行对比,通过比较它们的水质指标差异,来判断待评估水质的优劣。
比较评估法适用于对不同水域、不同时间段的水质进行评估。
因子分析法在水质参数反演中的应用
关键词 :太湖 ; 巢湖 ; 因子分析 ; 水色 ; 总悬浮物 ; 叶绿素
Ap l a in o a t ra ay i eh d i t r u ly p r mee s iv rig pi t ffco n lss m t o wa e ai a a t r n e sn c o n q t
Ab ta t il x e me t r o d ce n L k iu i v mb r2 0 a d Ap l2 0 sr c :Fed ep r nswee c n u td o a eTah n No e e 0 8 n r 0 9. a d n L k a h n J n i i n o a e Ch o u i u e
因子 分 析 法 在 水 质 参 数 反 演 中的 应 用
施 坤 , 云梅 , 李 王 桥, 杨 煜, 金 鑫, 王彦 飞 , 尹 斌, 张 红
( 京 师 范 大 学 虚 拟 地 理 环 境 教 育部 重 点实 验 室 , 南 南京 2 04 106)
摘 要 : 0 8年 l 月 、0 9年 4月 , 20 1 20 分别对 太湖水 体以及 20 0 9年 6月对巢湖水体 进行野外实验. 对太湖水体遥感反射率 进行 因子分析 , 并利用遥感反射率 的不 同因子 , 叶绿素 和总悬 浮物浓 度进行反演 , 对 并对反演 因子 的普适 性进行验证 . 利 用第一 因子反演太 湖春季 叶绿素浓 度 , 平均相 对误 差为2 . %, 2 1 均方根误差为 3 4 g L, .8 / 利用 该方 法反演 巢湖 、 太湖秋季水 体 的叶绿素浓度没有取得较好 的效果 ; 利用第二因子反演太湖春 季总悬浮物浓度 , 平均相对误 差为 1 .%, 3 9 均方根误 差为 l.3 g L。 13 m / 利用该 因子反演巢湖 、 太湖秋季水体 的总悬浮物浓度 同样取得较好效 果. 结果 表明 : 利用 遥感反射率的第一因 子对叶绿素浓度进行反演 , 该方法不具有普适性 ; 利用遥感反射率 的第二 因子对总悬 浮物浓度进 行反演能取 得较好 的结
因子分析在环境科学中的应用
因子分析可以 4 判定主要污染
燃煤、工业排放、
汽车尾气、
Hg
干湿沉降
因素,以找到 5
Zn
工矿企业三废(局部污染)
重点治理对象。 6
Cu
化工、塑料、橡胶、印染行业三废商业居 民活动
化学物质生态危害分析
• 不同污染物污染性质、污染程度不同,通过对化学物质生态毒理学指标的因子分析, 可以分析出影响化合物毒性的主要因素及化合物污染程度。
• 山西、内蒙古、辽宁和贵州在生活污染因子上得 分较高,其中贵州特别突出。这是因为贵州地处 我国酸雨控制区,其酸雨污染很严重,因而其在此 因子上得分很高。
• 上海、湖南和重庆在废水污染因子上得分较高, 其中湖南得分很高,这些省份的废水中COD含量较 高,这些省份应注意加强对工业和生活废水的治 理,使之达到国家污水排放标准。
• 选取61种环境优先污染物对它们的环 境毒理学指标进行因子分析,提取出 四个主因子。
• 因子1主要与鱼毒、藻毒、溞毒正相关,可认为它 反映的是化合物对生物的毒性影响,可以定义为 生物毒性因子;
• 蓄积性、分配系数和吸附性在因子2上载荷较高, 化学物质在介质中的吸附,在生物体内的蓄积,及 辛醇-水分配系数,都体现的是化学物质在不同介 质中的分配,没有改变化学物质本身的状态,这3 个指标都反映了化学物质的分配特性,因此可以 称之为分配性因子;
因子分析在环境科学中的应用
作者:徐婷婷 解瑞丽
因子分析是从全部原始变量中将有关信息集 中起来,通过探讨相关矩阵的内部结构,将多变量 综合成少数因子,以再现原始信息之间的关系,并 进一步探讨产生这些相关关系的内在原因的一种 多元统计分析方法。
主成份分析与因子分析比较
主成份分析和因子分析都是基于降维的思想 主成份分析和因子分析计算方法相似,但因子分析在主成份分析基础上有所发展 主成份分析提取的主成份不一定具有明确的含义,而因子分析主因子代表一定含义 主成份分析只能对样本排序,因子分析还可以判定主要影响因素,找出问题本质
因子分析论文
各地区城市市政设施建设情况因子分析计算B092 王静【摘要】本文在搜集相关数据的基础上,采用因子分析法,对我国各地区城市市政设施建设情况进行综合评价。
【关键词】因子分析城市市政设施一、因子分析基本原理因子分析的形成和发展已经有相当长的历史了,最早用于研究解决心理学和教育学方面的问题,目前这一方法的应用范围已十分广泛,在经济学、社会学、考古学、生物学、医学、地质学,以及体育科学等各个领域都取得了显著的成绩。
因子分析是主成分分析的推广和发展。
它的基本思想是通过变量的相关系数矩阵内部结构的研究,找出能控制所有变量的少数几个随机变量去描述多个变量之间的相关关系。
但在这里,这少数几个随机变量是不可观测的,通常称为因子。
然后根据相关性的大小把变量分组,使得同组内的变量之间相关性较高,但不同组的变量相关性较低。
因子分析有一个默认的前提条件就是各变量之间必须有相关性。
具体在该条件的判断上, 除了根据专业知识来估计外, 还可以使用KMO统计量和Bartlett’s球型检验加以判定。
本文的KMO值为0.856, 各变量之间的相关程度无太大差异, 数据做因子分析效果不错; Bartlett’s球型检验也拒绝了0假设,因此各个变量指标间取值是有关系的。
所以样本适合做因子分析。
二、实证分析1.变量名称2.数据收集及处理分析从中国统计年鉴(2005)选取31个省的上述6项数据,应用软件SPSS进行处理分析。
北京 7482.7 11212.5 1285.0 6790.3 27 2.3 256032.0天津 4240.3 5897.2 511.0 9332.3 93.2 181072.0河北 7996.3 14987.7 1271.0 9575.0 27 8.5 321439.0山西 4562.1 6471.8 752.0 3113.6 116.0 259914.0内蒙古 3627.8 5935.9 278.0 4031.9 101.0 376 329.0辽宁 10407.3 15635.3 1300.0 9307.7 4 21.7 664359.0吉林 4563.4 7165.8 451.0 4817.0 135.9 213881.0黑龙江 9096.4 10731.3 656.0 5738.6 248.6 42 8561.0上海 11028.0 19795.0 7297.0 6469.0 4 52.6 267442.0江苏 26597.9 35596.2 12680.0 25537.51017.8 1169011.0浙江 11288.7 18776.8 5847.0 16942.0 503.6 642965.0安徽 7262.9 12109.1 1047.0 6680.2 30 7.2 264264.0福建 4643.7 6801.7 1231.0 5427.1 195 .5 290098.0江西 3670.8 6071.6 428.0 3223.7 112.5 324801.0山东 23617.0 40082.8 3712.0 20082.5 510.1 662650.0河南 6505.5 13828.8 1027.0 8622.6 24 9.9 397351.0湖北 14434.1 19958.9 1832.0 8791.0 4 25.7 303367.0湖南 5539.9 8788.1 504.0 4946.4 328.4 255498.0广东 22528.6 38856.0 3712.0 25168.1 543.1 1108886.0广西 4761.0 7272.5 548.0 3774.0 282.3 332056.0海南 1096.6 2234.2 126.0 1878.0 41.2 83849.0重庆 3448.4 5206.1 630.0 3752.5 63.4 179468.0四川 8263.8 14015.4 1926.0 8946.9 20 3.1 642540.0贵州 2057.9 2623.0 300.0 3183.7 23.3 100437.0云南 2502.6 3393.3 517.0 2653.2 161.2 162611.0西藏 407.9 429.0 32.0 220.2 11 085.0陕西 3060.5 5526.7 394.0 2919.3 41.4 156488.0甘肃 2810.2 4813.3 307.0 2620.4 70.9 118703.0青海 539.9 888.7 63.0 534.7 8.522856.0宁夏 1215.1 2317.6 120.0 861.4 54.0 118508.0新疆 3706.4 5532.4 308.0 2940.3 124.4 215017.0表1是6个分析变量的相关系数矩阵表,从表中可以看出这6个变量具有高相关性。
单因子评价法
掌握单项水质参数评价方法的应用
单项水质参数评价方法一般采用单因子评价,即取某一评价因子的多次监测的极值或平均值,与该因子的标准值相比较。
在水环境质量评价中,当有一项指标超过相应功能的标准值时,就表示该水体已经不能完全满足该功能的要求,因此单因子评价法可以非常简单明了地了解水域是否满足功能要求,是水环境影响评价中最常用的方法。
单因子评价一般采用以下三种方法:
(1)极值法:当监测数据量少且数据变化幅度大时采用
(2)均值法:当监测数据量多且数据变化幅度小时采用
(3)内梅罗法:有一定数据量,数据变化幅度较大时采用,公式如下:
式中: C ――内梅罗平均值(mg/L)
Cmax――水质参数的最大监测值(mg/L)
――水质参数的平均监测值(mg/L)
一般因子计算公式
Si,j>1污染,Si,j<1清洁。
对于特殊水质因子:DO和pH应下列特定公式计算。
DOj>DOs SDOj=│DOf---DOj│/(DOf---DOs)
DOj<,DOs SDOj=10---9DOj/DOs
SDOj_――DO的标准指数DOf---饱满和溶解氧浓度
DOj――溶解氧实测值DOs――溶解氧的评价标准限值
PH的标准指数
PHj<7.0 SPHj=│7.0---PHj│/(7.0---PHsd)
PHj>7.0 SPHj=│PHj---7.0│/(PHsu---7.0) PHsd――PH的下限值PHj――实测值PHsu――PH的上限值。
两种评价方法在评价微污染水体中的比较
14 均值 污染 指数 法 的缺 点 。在 平时使 用均值 指数法 评价 微 污染 水 体 ( . 主要 指 基 本 能够 达 到功 能 区 划要 求
或监 测值 与标 准值 相差不 远 的水 体 )的环境质 量时 ,我们发 现这种 方法也 有致 命 的缺 点 。
() 由于污 染 因子 的选择 不一 ,会使 均值污染 指数值 出现 波动 。微污染 水体 的一些 污染 因子 的监 测值 常 1 年 较低且 与标 准值 相差甚 远 ,如 果将其 带人进 行均值 污染指 数法计 算 ,均值 污染指数 将较 低 ,如果 不将 其带 人计 算 ,均值 污染指 数又将 较高 。例如 表 3中的挥 发酚 、氰化 物 、砷 、六价 铬污染 项 目就是 这种 污染 因子 。
04 . . ~0 7
0 7 . . ~10 10 . . ~2 0 >2 0 .
轻污染
中污染 重 污染
个 别项 目的平 均值超 出标准
两个项 目平均 值超 出标准 相 当一部分项 目平均 值超 出标 准
严重 污染 相 当一部 分项 目平均 值超 出标准 数倍甚 至几 十倍
t 广
参加 评价 的污染 物 的项 数 ;p _ _ 均值 污染指 数。
13 均值污 染指数 法污 染程度 的分级 ( . 分级 标准见 表 1 。 ) 表 1 均值 污染指 数法污 染程度 分级标 准… 均值 污染 指数 <0 2 . 02 . . —0 4 污染级 别 清 洁 尚清 洁 分级 参考依 据 多数项 目未检 出 ,个 别项 目检 出也 在标 准 以内 平 均值 均在标 准 内 ,个别项 目接 近标准
[ 作者简介]吴
・
强 (99 ,女 ,吉林白城人 ,白城市环境监测站工程师 ,从事环境监 测研 究。 16 一)
白城市水资源可持续利用对策研究
白城市水资源可持续利用对策研究作者:杨明来源:《科技创新导报》2012年第04期水是经济社会发展和生态环境建设的重要紧缺性资源,近些年由于水资源短缺和分布的不均衡,导致白城地区生态环境恶化,直接危害着当地人民群众的生产、生活和国民经济的可持续发展。
由于水位系统的破坏,西部的白城地区盐碱化面积以平均每年0.5%的速度扩大,沙化面积每年以0.8%的速度增加,荒漠化面积每年以1.4%速度蔓延,直接威胁着当地人类的生产、生活安全。
必须采取有效措施,改善生态环境,对水资源进行科学管理,合理利用。
1研究区概况白城市位于吉林省西北部,嫩江平原西部,科尔沁草原东部。
东经121°38′~124°22′,北纬44°13′57″~46°18′,面积2.6×104km2,人口200多万。
地理区位优越,是吉林、黑龙江和内蒙古自治区三省(区)交界处和周边二、三百里内一个较大的区域中心城市,也是黑龙江西南部和内蒙古东北部入关的必经之地。
辖洮北区、镇赉县、通榆县、大安市和洮南市5个县(市、区),洮北区为全市政治、经济、文化中心。
白城市属温带大陆性季风气候。
春季升温迅速,干旱、多大风;夏季温热、降水集中;秋季降温快、霜来早、多晴天;冬天漫长、干燥寒冷。
白城市拥有丰富的自然资源。
人均耕地、草原、宜林地、水面、芦苇、光热资源在全省第一多。
发展潜力很大,但由于干旱缺水,生产力水平相对较低。
2白城市水资源概况及存在问题2.1人均占有可利用水资源量少白城市地处吉林省西部,是一个水资源短缺的地区。
全市水资源总量为22.72×108m3,约占全省水资源总量的51.6%,其中地下水天然资源量为20.83×108m3,地表水资源量为1.89×108m3。
全市地下水可开采资源量为15.39×108m3,占地下水天然资源量的73.88%。
人均占有水资源量为1140m3,为全国人均水资源量的51.35%,为全省人均水资源量的75%,而人均占有可利用水资源量仅为860m3。
基于MCMC的BP网络在水质评价中的应用
器因没有油 , 运行起来更安全稳定 , 后 中运行 。防护方式通常选用 I2 P 3防护外
封 闭式器身 处在封 闭的外壳 内 , 期 维护少 , 也没有 火灾 、 爆炸 、 污染等 壳 ,可 防止直径 大于 1mm的固体异 物 2 与外部空气不直接接触 ,可用 于较为 问题 。 特别是新 的系列 , 耗和噪声降 及 鼠、 、 、 损 蛇 猫 雀等小 动物进 入造 成 的短
可能会导致较大的偏 差。综合评价法 在传 统的 B P网络训练 中 ,是 各水质 MC MC算法生成训练样本时 , 假定各指标
可 同时评价 多种指标对 水质的影响 , 级别 的指标值范 围内抽取足够 的训练 值符合正态分 布 ,其方差为取值范 围的 从 整 体上 给水质 一个 客观全 面 的评 样本 ,但这种做法无法考虑处于两个 5 M MC算法 随机模拟 20 %。 C 2 0组样本 , 其 0 组样本做校核样本 。为削除不 同量 价。当前研究较多的综合评价法包括 相邻水质级别分界处的样本 ,使训 练 中 2 0 需对模拟样本和实测数据进行 综合指数法 、 聚类法 、 灰色 灰色模式识 后的网络对处于两个相邻水质级别分 纲的影响 , 别法 、 模糊综合评判法 、 模糊模式识别 界处 的水 质评价误差很大。由于各级 归一化处理 , 其处理过程如下 :
Cr6 +
பைடு நூலகம்
00 7 . 0 01 8 . 8
00 0 .3
0 0 . 0 0 0 0 .6 0
00 2 .1
00 4 . 0 00 8 .1
00 8 .1
0 1 . 6 0 0 5 .7 0
因子分析法在水质评价中的应用
量化 为少数 几个综合指标 的一种 多元分析 方法。用该 法对嘉陵江顺庆段 水质进 行评价 , 结 果表 明该水体 受到 了不同程度 的有机 物污染, 其中N O ;一N、 S S 、 B O D 和非 离子氨 所 占的 负荷 最大 , 这 为环境 治理提供 了科 学的
依 据。
关键 词 : 水质评价 ; 因子 分析 ; 特征值 ; 载 荷 中图分类号 : X 8 2 4 文献标识码 : A
分 分析 是将 原变量 进 行 线性 组 合 而得 新 变 量 ( 主成 分) , 但 意义 不太 明确 ; 因子 分析 是 以 主成 分 分 析 为
l 因子分析方法原理 与计算 步骤 j
s i r e i n d e x e s i n f a c t o r a n a l y s i s .T h i s me t h o d i s a p p l i e d t o e v a l u a t e t h e w a t e r q u a l i t y o f J i a l i n g Ri v e r i n S u n q i n g a r e a .T h e r e s u l t s
s h o w t h a t t h e w a t e r h a s d i f f e r e n t d e g r e e s o f o r g a n i c p o l l u t i o n w i t h ma j o r p o l l u t a n t s o f N O ; 一N, S S , B O D5 a n d n o n—i o n i c a mm o —
第3 8卷 第 1 期 2 0 1 3年 1 月
环境科学与管理
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1 方 法 及 原 理
因子分析法 是一 种多变量 统计分析方 法 , 广泛 应用于
多个领域 , 如农业因子分析 、 区域人才创新能力影响因素 分析、 水质评价等方面 。因子分析将具有错综复杂关系的 变量综合为数量较少的几个因子, 以反映原始变量与因子 之间的相互关系。首先, 获得的不同监测点的监测数据经 过标准化处理和数学变换 , 确定主因子及其个数 , 再用主 因子来代替和描述原始的水质指标 , 从而反映解释原始变 量之间的复杂关系。 假如有 m个水质样本 , 每个样本共有 t 个水质指标( 托, …, 毛 ) , 构成 m 奉 l 的数据矩阵。P个指标
的实际意 义 ; 4 ) 计 算各 监测 点在 各 主因子 上 的得 分 以及按
照下面 公式 各监测断面 的综合得分 。
4
= ‘,
多个水质指标共同影响 , 而且不同水质指标之间并不是独
立的, 这 都给水 质分 析与 评价造成 了一 定 的困难 。因子分 析法 能 够把 一 些 有错 综复 杂关 系 的变量 归结 为 少数 几 个
主要 因子 的一种 多变量统 计 分析方 法 。首 先 , 通过 方差 累
h i i = 1 , 2 , …, 1 0
( 2 )
产】
式中: 为 各个监 测断面 在各主 因子上 的得 分 ;为 A 各主
因子 的特征值 ; 各个监测断面 的综合得分 。 整个计 算过程 应用 s p s s 统计软 件实现 。
℃, 无霜 期 1 5 7 d, 年均 降水 量 4 0 8 n l I l 1 , 年均 蒸 发量 1 7 4 9
资源提供了一定的科学依据。
r l l n l 。白城市属 于国家级大 型商品粮基地 市 , 被列 为全 国节
水型 井灌 区建 设 示范市 , 同时也 是国家 生态建 设 示范 区和 全 国农 业四大 开发 区之 一。
・
3 9 ・
水生态环境
子个数进行 分析 。
表 1 各主 因子特征值 及贡献
表 3不 同监测断面 的主 因子 综合得 分
计贡献 率 , 如表 1 。 选择 累计贡献 率大于 8 5 % 为条件确定 因
由表 1可 知 ,前 4个因 子的累计贡献 率为 9 1 . 0 0 7 %
城 市及 周边地 区的水质成 分进行分析与评价 。 客 观地评价 研究 区 的水质 , 准确 掌 握水 质现 状 , 为合理 开 发及 保 护水
白城 市位于吉林 省的 西北部 , 科 尔沁草 原 的东 部 , 嫩 江平 原的 西部 。属典 型 的温带 大陆 性气候 ,年 均气温 4 . 9
【 关键词 】 水质评价 ; 因子 分析法 ; 白城 市 [ 中图分类号 】 X 8 2 4 [ 文献标识码 】 A
Z: n ( 1 )
0 引 言
水质 评 价是 进行 水 资源 管理 和实施 水 污染 控 制规 划 的重 要基础性 工作 。 目前 , 水质 评价 主要方法 有综 合 评价
[ 摘 要】 根 据 吉林省水 环 境监 测 中心 白城 分 中心 2 0 1 3年 1 0 个 不 同监 测 断面 的水质 监 测数
据, 采用 因子 分析方法对其 水质进行 了综合评价 。选 取 9种 水质指标 , 经过 分析 从 中提 取 了 4 个主 因子 , 并计算不 同监 测断面 的主因子综合得 分。
计 贡献 确定 各主 因子及 个数 , 在计 算 因子综合 得分并 对其 排序 。 从 而对各 监测 点 的污染程度 及污染 特性 做 出合 理 的 评价 。因此 , 下 文利 用吉林省 白城市水环 境监 测中心 2 0 1 3
2 模 型应 用
2 . 1 研 究 区 概 况
年1 0 个监测点的水质监测资料, 应用因子分析方法, 对白
可 以 由 m( r n < p ) 个 公 因子 的线 性组 合来 表示 。 经 过降 维处 理, 因子分析 模型的形式如 下 :
以2 0 1 3 年 吉林省 白城 市水环境 监测中心水 质监 测数
据为依据 , 选取大安、 松原 、 镇西、 白沙滩、 向海水库、 洮南、 月亮湖 、 查干湖 、 石桥、 三岔河等 1 o 个监测断面 , 从每个监
,
满 足大于 8 5 %的 条件 , 表明 前 4个 公 因子可 以反映 原始 表明监测 点的重金 属污染 严重 , 这 是 由于工 业废 水 的排人
式中 : z为原 数据 矩 阵的标 准化 变量 ; 为 载荷 矩 阵 ; F为
公 因子 ; 为特殊 因子 。
法、 人工神经网络法、 灰色聚类法、 污染指数法、 模糊综合 评价法等。不同的水质评价方法在应用时具有不同的特点
与局 限性 。 近 年来 , 因子分析 法也 引人 到水 质评价领 域中 ,
2 0 1 4 年第 1 2 期
【 文章编号 】 1 O o 2 —0 6 2 4 ( 2 0 1 4 ) 1 2 —0 0 3 9 —0 2
东北水利水电
水生态环境
因子分析法在白 城市水质评价中的应用
张德 同
( 吉林省水文水资源局 白城分局 , 吉林 白城 1 3 7 0 0 0 )
测断 面选取 一个样 本 ,每个样 本 中选取 9个水 质指标 , 包
括p H值 、 高 锰酸盐指数 、 化 学需氧量 、 五 日生化 需氧量 、 氨
氮、 锌、 氟化物 、 硒、 总砷等进行分析 。
2 . 3 因 子 分 析
首先将 原始 的数据 进行标 准 化处理 , 再计算 出各变量 的相 关 系数矩 阵 , 进 而 求 出各 因子 的特 征值 , 且 计算 出累
取得 了不错 的效 果 。 水环境 系统是 由多 因子构成 的复 杂系统 , 水 质评价 受
因子 分析确定评 价因子 的具体 步骤包括 : 1 ) 建 立相关
矩阵 ; 2 ) 根据变量的相关系数矩阵, 计算特征值和特征向
量; 3 ) 采 用方 差最 大化 进 行 正交旋 转 , 分析 每 个公 共 因子