黑河流域水環(huán)境因子時空分布特征及預(yù)測研究.pdf

1、隨著人口的增加和社會經(jīng)濟(jì)高速的發(fā)展，黑河流域所面臨的生態(tài)環(huán)境問題日漸凸顯，水環(huán)境問題嚴(yán)重影響著黑河流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度。本文對黑河流域2013-2015年水環(huán)境因子時空分布特征進(jìn)行研究，應(yīng)用主成分分析法和因子分析法研究影響黑河流域水質(zhì)的主要水環(huán)境因子，應(yīng)用聚類分析和主成分排序?qū)κ畟€子流域進(jìn)行分類排序，應(yīng)用GM(1，1)模型對影響黑河流域水環(huán)境主要影響因子未來幾年的變化趨勢進(jìn)行預(yù)測，以期為黑河流域水環(huán)境綜合治理、水資源保護(hù)與可持續(xù)利用提供基

2、礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。本研究取得的主要結(jié)果如下:
　　(1)通過對黑河流域的水環(huán)境因子時空分布特征進(jìn)行分析，一些水環(huán)境因子表現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化規(guī)律，銅(Cu)、硝酸鹽氮(NO3-N)、亞硝酸鹽氮(NO2-N)，總氮(TN)在4月份達(dá)到最大值，4～12月份逐漸降低;鈉(Na)、砷(As)、氯離子(Cl-)、硫酸根離子(SO42-)、碳酸根離子(CO32-)、溶解氧(DO)、電導(dǎo)率(EC)、溶解性總固體(TDS)、透明度(SD)在4月和7

3、月份的值相對較小，12月份達(dá)到最大;鉛(Pb）、鋅(Zn)、汞(Hg)、pH、懸浮物(SS)、總有機(jī)碳(TOC)、溶解性有機(jī)碳(DOC)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)4月份和12月份較小，在7月份達(dá)到最大。水環(huán)境因子變化規(guī)律不僅與季節(jié)變化有關(guān)，而且與地域環(huán)境也有很大關(guān)系，八寶河屬于黑河源頭地區(qū)，水環(huán)境因子變化程度不大，主要是隨季節(jié)變化;張掖濕地和東居延海的水環(huán)境因子變化較大。
　　(2)基于主成分和因子分析，基于主成分分析把各個時期

4、水環(huán)境因子分成了幾個主成分，前四個主成分基本上反映出全部的水質(zhì)信息，評價(jià)了各個時期水環(huán)境因子的相關(guān)性。基于因子分析選取出了不同時期的最重要的水環(huán)境因子，As、EC、T-Hard、pH、氨氮(NH3-N)、TN、TP、CODMn是對黑河流域水質(zhì)影響較大的水環(huán)境因子，它們主要來自流域中的工業(yè)廢水，生活污水和農(nóng)灌退水。As屬于有毒物質(zhì)，結(jié)合As時空分布特征分析，均值較大的是張掖濕地、紅水河和中游干流地區(qū)，這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)工業(yè)規(guī)模大，所以As主要來

5、自工業(yè)污水。TN、TP來自農(nóng)業(yè)未充分利用的化肥、生活污水，NH3-N、CODMn主要來城鎮(zhèn)生活污水。
　　(3)通過聚類分析和主成分排序?qū)?0個子流域進(jìn)行分類，第一類為北大河、第二類為黑河中游干流、八寶河、額濟(jì)納河，第三類為張掖濕地，第四類為紅水河，梨園河、野牛溝、山丹河、野牛溝，第五類為東居延海。野牛溝、梨園河、紅水河，屬于上游地區(qū)故水質(zhì)較好，山丹河，張掖濕地屬于上流域偏中流域，這些地區(qū)城市較多工業(yè)發(fā)達(dá)，水質(zhì)受影響比較嚴(yán)重，水質(zhì)

6、有所下降。第五類東居延海，結(jié)合時空分布特征分析東居延海大部分水質(zhì)參數(shù)都很高，水質(zhì)最差，原因是由于地處河流末端，污染物富集，自我修復(fù)能力差。
　　(4)通過GM(1，1)模型對2016、2017年的As、pH、NH3-N、TN、TP、CODMn水環(huán)境因子變化趨勢進(jìn)行預(yù)測，As的含量2016、2017年將減少，低于Ⅰ類水含量標(biāo)準(zhǔn);pH2016、2017年將增大，但幅度很小;NH3-N的含量2016、2017年將增大，未超Ⅱ類水含量標(biāo)準(zhǔn)