巢湖水质时空分布模式研究[1]

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1、第4卷第3期环境工程学报Vol.4,No.32010年3月ChineseJournalofEnvironmentalEngineeringMar.2010巢湖水质时空分布模式研究1231232谢森何连生田学达席北斗陈林于会彬(11湘潭大学环境工程系,湘潭411105;21中国环境科学研究院,北京100012;31西华师范大学国土资源学院,南充637002)摘要依据2004～2006年12个采样点11个水质指标数据,应用主成分分析(PCA)、聚类分析(CA)、判别分析(DA)和基于GIS平台的克里格插值法,对巢湖水质时空分布模式进行研究。通过

2、统计分析将巢湖11个水质指标概括为4+个主成分:第一主成分COD、BOD5和Chl2a;第二主成分电导率、NH42N、TN和TP;第三主成分温度和DO;第四主成分pH和SD。在空间尺度上分为2组,分别对应于东西半湖。除了DO指标,空间上西半湖周边区域的水质指标浓度显著高于东半湖;东西半湖TP和COD空间分布相似;在时间尺度上,可分为1月～3月份、12月份一组和4月～11月份一组;TP、COD、DO和SD指标第一时期浓度高于第二时期,温度、电导率和Chl2a指标则相反;溶解氧和温度两者的时间差异性呈现明显的负相关。并对采样点和采样频次进行了适

3、当优化。关键词水质时空分布主成分分析聚类分析判别分析巢湖中图分类号X832文献标识码A文章编号167329108(2010)0320531209StudyontemporalandspatialdistributionpatternsofwaterqualityinChaohuLake121232XieSenHeLianshengTianXuedaXiBeidouChenLinYuHuibin(1.DepartmentofEnvironmentalEngineering,XiangtanUniversity,Xiangtan411105,C

4、hina;2.ChineseResearchAcademyofEnvironmentalScience,Beijing100012,China;3.LandandResourcesCollege,ChinaWestNormalUniversity,Nanchong637002,China)AbstractVariousmethodsincludingprincipalcomponentanalysis(PCA),Hierarchicalclusteranalysis(CA),discriminantanalysis(DA)andGIS2ba

5、sedkrigingmethodswereusedtoanalyzedatasetsofwaterqualityfor11parametersmonitoredat12differentsitesofChaohuLakefrom2004to2006todeterminetemporalandspatialdistributionpatternsinwaterquality.Thesignificanceofthefourprincipalcomponentswasverified:thefirstprincipalcomponentsinc

6、ludedCOD,BOD5andchlorophyll2a(Chl2a);thesecondincludedelectricalconduc2+tivity(EC),ammonicalnitrogen(NH42N),totalnitrogen(TN)andtotalphosphorus(TP),thethirdincludedtemperature(TEMP)anddissolvedoxygen(DO)whiletheforthshowedpHandSecchidiskdepth(SD).Themonitoringsiteswerepart

7、itionedinto2groupswhichpresentedthewesternandtheeasternlakerespectively.ThepollutantconcentrationsintheregionaroundthewesternlakewerehigherthanthoseattheeasternlakeexceptDO.ThespatialdistributionsofTPandCODwererelativelysimilar.Themonitoringperiodswereclassifiedinto2cluste

8、rs(Jan2MarandDec,Apr2Nov).TheaverageconcentrationofTP,COD,DOandSDinfirstperiodwashigherth