基于主成分分析與層次聚類分析的水質(zhì)綜合評價

邢 濤,雍 毅,侯 江, 吳 怡 ,吳 迪,劉恒博

(1.四川省生態(tài)環(huán)境科學研究院,成都 610041; 2.成都理工大學生態(tài)環(huán)境學院,國家環(huán)境保護水土污染協(xié)同控制與聯(lián)合修復重點實驗室,成都 610059)

前 言

瀘沽屬半封閉外流型湖泊，與外界河流交匯少，自凈能力差[1]。同時其水體停留時間長，一旦污染短期難以恢復。近年來，瀘沽湖生活污水排放量劇增，使得亮海湖濱帶水質(zhì)逐步降低。而草海為亮海出水泄流區(qū)，氮磷等污染物在此匯集并被水生植物所吸收。由于瀘沽湖禁止打草收割，造成大量營養(yǎng)鹽難以通過收割植物的方式清除，植物腐爛沉降后與底泥一起加劇內(nèi)源污染，使得草海水質(zhì)逐漸惡化[2]。因此，瀘沽湖急需開展水質(zhì)現(xiàn)狀綜合評價，并根據(jù)污染程度和特征分區(qū)治理。

水質(zhì)評價是將定性水體狀態(tài)問題通過多指標綜合計算決策獲得定量結(jié)果的過程[3]。因此，參與計算指標數(shù)的多寡將直接影響定量結(jié)果的科學性和準確性。目前，水質(zhì)評價多采用綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法[4～6]，以葉綠素a(Chl.a)、總氮(TN)、總磷(TP)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)和透明度(SD)作為參評因子，可快速獲悉水體大致營養(yǎng)狀態(tài)。然而該方法各因子權(quán)重是根據(jù)中國26個主要湖泊調(diào)查的計算結(jié)果[7]，將其應用于某個具體水體不可避免有誤差[8-9]。同時，其他水質(zhì)因子也會對水體營養(yǎng)狀態(tài)有一定的貢獻率，如巢湖非離子氨和溶解氧對其水質(zhì)富營養(yǎng)化貢獻率分別為8.7%和14.5%[10]，天津濱海混鹽水體清凈湖的礦化度為水體富營養(yǎng)化藻類生長的主控因子[11]。……