基于时序全局主成分分析—熵权法的地区水质健康评价——以厦门地区饮用水源为例

针对饮用水水源地水质健康评价研究方法中的不足,提出使用时序全局主成分分析与熵权法结合的新工具,构造水质生态健康综合指数。使用时序全局主成分分析,能将截面数据扩展到面板数据,保证评价体系的统一性、整体性与可比性。此外,将原始数据降维至互不相关的若干主成分再代入熵权法,可防止无效信息重复赋权。运用新工具对厦门市“一江两库”水质健康评价,结果表明:(1)新方法与营养状态指数法显著负相关,验证此方法结果准确有效。(2)坂头-石兜水库、九龙江和汀溪水库的年均水质生态健康综合指数分别为0.608、0.372和0.774,评级分别为好、较差和好。(3)从时间变化趋势来看,坂头-石兜水库呈现“V型”反转;九龙江季节变动更明显,总体呈现改善趋势;汀溪水库一直处于最佳,波动较小。

熵权综合健康指数法在生活饮用水水库水质健康评价中的应用

基于熵权综合健康指数法的水库水质健康评价,有效避免主观赋权的影响,评价结果客观合理。能明显提炼健康状态的整体变化趋势,充分体现各评价指标对于水质健康的作用,可实现更有针对性的控制和指导,起到饮用水水源水质健康应急预警,引导对异常情况的原因做出正确判断。本评价体系可以推广应用到各类型饮用水水源,为加强水源保护和水质管理提供有力支撑,保障城市生活饮用水水质安全。

鄱阳湖碟形湖浮游植物群落结构特征及水质健康状况评价

为了解鄱阳湖碟形湖浮游植物结构特征与水质健康状况,于2021年3月对鄱阳湖8个碟形湖采集水样,分析鄱阳湖的水质和浮游植物群落结构,并对浮游植物进行功能群划分。研究区域内共检出6门35种浮游植物,优势种为鱼腥藻(Anabaena spp.)和栅藻(Scenedesmus spp.)。研究区浮游植物可划分为17个功能群,其中A、D、J、MP、N、P、X1、X2和X3功能群出现频率较高,MP为优势功能群。Pearson相关性分析结果显示,ORP、TDS、pH值、DO和NO 3-N是影响鄱阳湖碟形湖浮游植物群落结构的关键环境因子。基于传统综合营养状态指数法得出,各碟形湖TLI(∑)介于3~39.8之间,平均值为17,说明碟形湖水质整体为贫营养状态;基于浮游植物功能群计算Q指数得出,各碟形湖生态指数值介于1.24~4.44之间,平均值为3.79,说明鄱阳湖碟形湖水生态状况整体处于“好”状态。

江西兴国县潜在偏硅酸矿泉水水化学特征及水质健康功能评价

江西兴国县地下水中富含偏硅酸,水资源丰富,但对矿泉水资源禀赋等研究相对薄弱,开展该县偏硅酸矿泉水水化学特征和健康功能研究,可为当地发展矿泉水产业、实施乡村振兴战略提供基础支撑。本文应用数理统计、水化学分析、离子比值等多种分析方法研究了兴国县潜在偏硅酸矿泉水的分布、水化学特征以及成因与物质来源,并基于感官指数和健康指数对其健康功能进行了评价。结果表明:潜在偏硅酸矿泉水主要分布在岩浆岩裂隙含水岩组、碎屑岩孔隙裂隙含水岩组和变质岩裂隙含水岩组中,这三类含水岩组的调查水样中,发现潜在偏硅酸矿泉水的比例分别为48.5%、45.7%、29.6%,且主要分布在海拔400m以下区域。潜在偏硅酸矿泉水的偏硅酸含量多集中在32~40mg/L之间,主要来自硅酸盐矿物的水解;在变质岩、岩浆岩裂隙含水岩组区,偏硅酸的富集以溶滤作用为主;在碎屑岩孔隙裂隙含水岩组区,偏硅酸的富集受溶滤作用和阳离子交替吸附作用共同影响。该县岩浆岩裂隙含水组区潜在偏硅酸矿泉水口感最佳,深层碎屑岩孔隙含水组区潜在偏硅酸矿泉水健康指数相对较高。本文认为,兴国县矿泉水勘查开发靶区宜以岩浆岩裂隙含水岩组区和深层碎屑岩孔隙裂隙含水岩组区为主。研究成果可为揭示兴国县偏硅酸矿泉水资源价值和功能提供参考。

大佛寺地表饮用水源地水质健康风险综合评价及保护对策分析

引入水质健康风险综合评价理念,将水质评价指标分为感官指标、综合指标和毒理指标等3个类别,采用综合污染指数法对2018年巴中市大佛寺地表饮用水源地水质监测数据进行分析评价。结果表明,大佛寺断面水质健康风险综合指数年均值为0.79,水质健康风险评价结果为优,水质清洁,基本没有健康风险。综合类污染物对该断面的水质健康风险的评价结果影响最大,逐步回归分析表明,高锰酸盐指数、氨氮、粪大肠菌群、总磷、总氮与水质健康综合污染指数呈极显著或显著相关关系,化学需氧量、五日生化需氧量与水质健康综合污染指数的关系不显著。为了更好的保护巴中城市饮用水源,结合水质综合评价结果与区域现状,大佛寺地表水水源地污染防治工作重点需加强跨河桥段营运期废水收集、强化场镇污水处理设施建设、科学引导区域水环境管理与风险防范。

乡镇饮用水湖库型水源地水质健康风险综合评价方法研究

引入水质健康风险综合评价理念,将水质评价指标分为感官指标、综合指标和毒理指标,采用综合污染指数法对2018年平昌县集中式乡镇饮用水湖库型水源地共计26个监测断面进行水质健康风险综合指数评价,并采用综合营养状态指数法对营养化状况进行评价。结果表明,5#、6#、9#、12#、14#、15#、18#、19#、21#、22#、23#、24#、25#断面的水质健康风险综合指数均大于20,水质较为清洁,存在一定健康风险。综合类污染物对水质影响最大,总磷、总氮的年均值较高。21#、24#断面属于轻度富营养状态,已经受到轻度污染。同时,结合水质综合评价结果与区域现状提出了集中式乡镇饮用水湖库型水源地的污染防治对策及建议。