基于聚类分析的梅梁湖水质影响因子研究

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1、基于聚类分析的梅梁湖水质影响因子研究　　2.1　R型聚类　　R型聚类反映出梅梁湖水质环境的重要特征，详见图2。　　(1)14个指标总体总体可分为4类：藻密度、pH、DO、n；浊度和风速；SD。　　(2)在聚类过程中藻密度和pH的相关系数最大．最先聚_在一起。pa是藻类生长的重要环境条件，夏季梅梁湖的优势种主要是微囊藻(Microcysfisspp．)，pH在8.0～9.5之间为宜，水温在28℃～32℃时繁殖快，生长旺盛。随后，藻密度和oH又与DO聚在一起。夏季微囊藻的大量繁殖，往往会因为强光合作用而使水体中的DO和pH升高，因此，三者之间往往呈协同的正相关关系。光照和水温

2、聚在一起，表明水温的升高与光照有着较为密切的关系。随后，光照和水温又与藻密度、pH、DO同聚一类，可见，这一大类主要与藻类的生长繁殖有关。　　(3)TN和电导率聚在一起后，又与COD相聚；叶绿素与氨氮聚在一起后，又与TP相聚；随后两类再聚在一起。表明TN相对于水体中的其他离子来说，其对电导率贡献量最大。可见TN的污染较为严重。由于水体当中的氨氮是可被植物吸收的最主要的氮营养盐存在形式，所以最先与代表藻类生长状况的叶绿素聚在一起；TP往往被认为是藻类生长的限制因子，调查期间，梅梁湖TP为0.09mg／L，N／P为29，可见相对于TN来说，也许TP是梅梁湖藻类的营养盐限制因子

3、。这一大类主要反映了水体当中无机营养盐的主要组成，以及藻类生长的限制性因子。　　(4)浊度最先与风速聚在一起。说明浊度与风速的关系最为密切，梅梁湖是一个浅水型湖泊，平均水深不到2m，所以风浪很容易使底泥泛起，从而影响到浊度。SD与其他各类指标关系密切程度最差，一般而言，湖泊中的藻密度和叶绿素a与透明度有较好的相关性，但这种关系在梅梁湖数据分析的结果中却并不明显。推测太湖流域水土流失是可能的影响因素，梅梁湖湖周围大量泥沙进入湖体，使湖水透明度与藻密度和叶绿素a之间的相关性受到了干扰。　　Q型聚类反映出梅梁湖采样站点之间的关系与归类。　　　　2.2　Q型聚类　　(1)22个站

4、点总体总体可分为7类：东部水域：2#、3#、4#、5#和6#；沙渚水域：7#、8#、10#和11#；拖山水域：9#、13、14#和15#；北部水域：19#、20#、21#和22#；湖心水域：16#、17#和18#；梅园水厂：1#；乌龟山：12#。　　(2)东岸水域和湖心水域关系密切，最先聚在一起；拖山水域和沙渚水域关系密切，最先聚一起；上述4个水域聚在一起后，又与西北水域聚在一起。表明西北部水域与其他水域的关系较为疏远，西部水体的外源污染较为严重，近年来梅梁湖西部通过武进港和直湖港接纳了大量无锡、常州工业废水和生活污水，并通过间江口进入太湖，加之梅梁湖夏季盛行东南季风．所

5、以西北部水域往往成为梅梁湖污染最为严重的水域。　　　　3　结论　　　　R型聚类分析表明，目前梅梁湖藻类的大量生长和繁殖仍将是要面对的最主要问题；1N和cODMn的关系密切，表明在梅梁湖有机污染中，1N是主要的污染因子；TP相对于TN来说，与生物指标(藻密度和叶绿素)有着更加密切的关系，表明相对于TN来说，TP可能是梅梁湖藻类生长的营养盐限制因子。　　O型聚类分析表明，7类水域在污染状况上的空间分布与梅梁湖富营养化分布趋势基本一致，西北部水域仍然是梅粱湖较为独立的水域。尽管近年来，为了改善梅梁湖的水体循环(尤其是北部水域水质)，进行了从望虞河调水，然后再从北部粱溪河将湖水引

6、入运河，以期提高水体流动和自净能力的“引江济太”的工程。但是由于梅粱湖的本底污染比较严重，加之调水的频次和水量有限，在今后一段时间内梅梁湖西北部仍将是污染最为严重的水域。　　4梁象秋等.水生生物学[M].北京:中国农业出版社,1995:14　　5张澎浪、孙承军.地表水体中藻类的生长对pH值及溶解氧含量的影响[J].中国环境监测,2004.20(4):49～50　　6王庆安、黄时达、孙铁珩.多藻浅水体中pH值和溶解氧协同周期性变化初探[J].四川环境,2001.20(2):4～7　　7谢平.论蓝藻水华的发生机制——从生物进化、生物地理化学和生态学视点[M].北京:科学出版社

7、,2007.76～88　　8张巍等.太湖水质指标相关性与富营养化特征分析[J].环境污染与防治,2002.24(1):50～52