基于黄河流域水环境污染情况的统计分析.pdf

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1、基于黄河流域水环境污染情况的统计分析陕西理工学院韩浩、王博、王寅潇摘要随着我国经济的发展，水土流失及工业污染等流域废污水排放量急剧增加。排入黄河的废污水越来越多，黄河流域水环境很严重。故在本文中我们分析黄河水质来说明黄河水环境污染情况，本文选取了黄河重点流域的5个自动检测站的干流断面，结合4个目前能说明水环境污染程度的指标，通过一系列的分析来说明黄河水环境污染程度。本文首先从目前研究水环境污染程度的意义出发，结合spss统计软件，采用了因子分析方法、聚类分析方法、判别分析方法、时间序列拟合评价对2008年到2013年黄河流域水

2、质污染程度做相关的评价分析。结合因子分析方法，我们给出综合污染程度的分级处理的结果，分析出哪些断面的污染程度高，哪些断面的污染程度低。我们根据模糊聚类分析合理的对污染作出相似性的分类，判断出各断面之间的相似性。然后用判别分析方法我们对断面的水质污染程度作出类别的判别，有助于我们对各断面污染程度的研究，进而对黄河流域水环境作出相应的污染程度正确的分类。最后我们用时间序列模型做指数平滑法拟合，对黄河各干流域水环境整体污染程度做宏观的分析。在本文后面，根据前面的分析我们给出了相关的建议，希望保护我们的母亲河——黄河的水环境。关键词:

3、黄河水环境因子分析聚类分析判别分析时间序列污染程度评价spss软件一、引言1.1黄河流域水环境的基本情况黄河（YellowRiver），中国第二长河也是世界著名长河之一。全长5464公里，流量1775立方米/秒；流域面积约75万平方公里，居世界第五、亚洲第二，发源于青海省青藏高原的巴颜喀拉山脉北麓约古宗列盆地的玛曲，呈“几”字形。流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南及山东9个省区，最后流入我国渤海。黄河流经地形区分别为青藏高原→黄土高原→内蒙古高原→华北平原。随着我国经济的发展，水土流失及工业污染等流域废污水排

4、放量急剧增加。排入黄河的废污水总量，从20世纪80年代初期的21.7亿吨，增加至90年代初期的42亿吨。，加之天然来水量偏少，黄河流域水质污染日益加重。，近十年来，随着黄河流域两岸经济的快速发展，使得近年来流域生产和生活用水量急剧增加，废污水排放量也随之增大，而污染治理严重滞后，部分企业未实现达标排放，加之农业耕作大量使用化肥农药，导致每年排入黄河的废污水量不断增加。同时，由于黄河流域生态环境退化、降水减少、水量偏枯，水体稀释和降解污染物的能力下降，引起流域水质变差。本论文我们选取了内蒙古包头画匠营子、山西沂万家寨水库、河南济

5、源小浪底、山东济南烁口、山西运城河建大桥、陕西渭南潼关6个具有代表性的水质监测站，根据水污染的常规分析指标，我们选取了其中四项，（包括氨氮、PH值、溶解氧（DO）、生物化学需氧量（BOD））来建立合适的模型从而对黄河的水污染情况进行评估。1.2本文研究的意义随着人类社会的发展，水资源已经成为了每个国家必须重视的宝贵资源，作为世界上的人口和经济大国，水资源显得尤为重要，而黄河,作为我们的母亲河。近年来受到了极大的污染，本文通过建立合适的模型对黄河的水质的污染程度进行了细致的分析，研究水污染状况，不仅可以对相关部门对水质的监测及保

6、护具有一定的意义，而且可以提高人们对水资源的保护意识。二、模型的的假设与符号约定2.1模型的假设（1）假设对黄河9个断面的自动监测站水质的污染程度分析可以来反映黄河水环境污染情况。（2）假设所选的4个水污染指标可以真实的说明水环境污染的具体情况。（3）数据的选取能有效的对每个断面的实际情况作出对应的预测。（4）每个断面之间的污染情况是不相关的，即没两个断面之间的指标向量数据是独立的，没有相关联。2.2符号约定x水质污染评价指标随机变量if主因子指标ia为第i个指标在第个主因子上载荷ijA因子载荷矩阵、、、相关系数矩阵的

7、特征根1234~*R、R模糊矩阵、模糊等价关系矩阵L(ji,D)表示样品实属第i个总体Gi三、本文的研究方法3.1评价分析方法本文关于水环境污染的评价分析方法有：因子分析法、聚类分析法、判别分析法。以下简介本文所用的评价方法及理由。3.1.1因子分析因子分析是通过变量（或样品）的相关系数矩阵（对样品是相似系数矩阵）内部结构的研究，找出能控制所有变量（或样品）的少数几个随机变量去描述多个变量（或样品）之间的相关（相似）关系。因子分析是主成分分析的推广和发展，它也是利用降维的思想，从研究原始变量相关矩阵出发，把一些具有错综复杂关系

8、的变量可以归结为少数几个综合因子的一种多变量。本文结合此方法，通过对数据做因子分析，我们可以给出综合污染程度的分级处理处理的结果，分析出哪些断面的污染程度高，哪些断面的污染程度低。3.1.2聚类分析聚类分析能合理地按各自的特性来进行合理的分类，没有任何模式可供参考或依循，即是