農灌水中硝態氮與總氮的相關性分析

羅興華　周斌　張順仁

摘要 根據2015年洱海流域農灌水中硝態氮與總氮的監測結果，分析了硝態氮與總氮之間的相關性。結果表明，農灌水中硝態氮與總氮之間存在顯著相關性，春季、夏季、秋季及冬季的相關系數分別為0.597 9、0.966 5、0.895 2、0.635 8，其中夏季的相關性最好，同時可以通過硝態氮或總氮參數的測定，確定另一個參數的數值范圍，進而確定測定時的稀釋倍數，有利于提高監測效率。

關鍵詞 農灌水；硝態氮；總氮；相關性；洱海流域

中圖分類號 X832 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）16-0152-02

氮元素是造成水華現象的主要環境因子之一[1-2]，是污染物排放總量控制的主要對象，主要通過地表徑流、生活廢水、生產廢水、養殖廢水等途徑進入地表水體，破壞水域生態系統平衡，降低水體透明度，使水體嚴重缺氧及引發惡臭，產生巨大的危害[3]。因此，對水質中氮元素的監測是十分必要的。近年來，人們不僅對水質中氮元素進行了監測，而且對其相關性也開展了研究。李文杰等[4]對地表水中氨氮和總氮的相關性進行了研究，王 冰[5]對廢水中氨氮和總氮的相關性進行了研究，楊 瓊等[6]對河水中氨氮和總氮的相關性進行了研究，但對硝態氮和總氮的相關性研究不多。

本文利用洱海流域農灌水的硝態氮和總氮的監測數據，分析兩者的相關關系，總結其中規律，以提高監測效率。

1 數據與方法

1.1 數據來源

選擇2015年洱海流域6條農灌溝水質監測硝態氮和總氮濃度數據作為研究對象。規定3—5月為春季，6—8月為夏季，9—11月為秋季，12月至翌年2月為冬季。每條農灌溝定點每月監測1次，每年監測取樣為72個，共計監測數據為144個。

1.2 分析方法

硝態氮的分析方法采用水質硝酸鹽氮的測定紫外分光光度法（HJ/T 346—2007），總氮的分析方法采用水質總氮的堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法（HJ 636—2012）。

1.3 研究方法

2 結果與分析

2.1 數據來源

所用數據為2015年洱海流域6條農灌溝的144個數據，詳見表1。

2.2 回歸方程的建立

通過表1計算不同季節洱海流域6條農灌溝硝態氮與總氮的相關參數（表2）。可以看出，r范圍為0.597 9～0.966 5，其中夏季r為0.966 5，說明夏季農灌溝硝態氮與總氮存在較好的相關性。分別繪制不同季節洱海流域6條農灌溝硝態氮與總氮的相關關系圖（圖1）。可以看出，夏季、秋季相對春季與冬季的監測點均勻地分布在相關線性周圍，即夏季、秋季農灌溝硝態氮與總氮的相關性相對較好。

2.3 相關顯著性檢驗

由圖1可知，春、夏、秋、冬季回歸方程分別為y1=1.745x-0.126 1（1）、y2=1.524x+0.133 8（2）、y3=2.101x-0.986 7（3）、y4=0.938x+0.951 3（4）。由表2可知，r1-r4分別為0.597 9、0.966 5、0.895 2、0.635 8。四季同時取a=0.001，查相關系數臨界值r0.001=0.525，r1-r4≥r0.001，故春、夏、秋、冬季洱海流域農灌溝硝態氮與總氮濃度相關性顯著。

2.4 回歸方程精密度檢驗

春季回歸方程精密度檢驗顯示，若區間概率取68.3%、95.4%，可以采用回歸方程（1）；若區間概率取99.7%，回歸方程（1）不可采用。夏季回歸方程精密度檢驗顯示，若區間概率取68.3%、95.4%，可以采用回歸方程（2）；若區間概率取99.7%，回歸方程（2）不可采用。秋季回歸方程精密度檢驗顯示，若區間概率取68.3%、95.4%，可以采用回歸方程（3）；若區間概率取99.7%，回歸方程（3）不可采用。冬季回歸方程精密度檢驗顯示，若區間概率取68.3%，可以采用回歸方程（4）；若區間概率取95.4%、99.7%，回歸方程（4）不可采用。

3 結論

洱海流域6條農灌溝硝態氮與總氮濃度相關顯著性研究表明，春季、夏季、秋季及冬季存在顯著性，r分別為0.597 9、0.966 5、0.892、0.635 8，其中夏季的相關性較好，其次是秋季；春季、夏季、秋季及冬季一元線性回歸方程分別為y1=1.745x-0.126 1、y2=1.524x+0.133 8、y3=2.101x-0.986 7、y4=0.938x+0.951 3；四季回歸方程精密度檢驗研究表明，若區間概率取68.3%，可以采用春季、夏季、秋季及冬季回歸方程；若區間概率取95.4%，可以采用春季、夏季及秋季回歸方程；若區間概率取99.7%，四季都不可采用。

建立洱海流域農灌溝硝態氮與總氮濃度回歸方程，可以通過硝態氮與總氮某一參數的測定[6]，確定在一定置信度下另外一個參數的數值范圍，進而確定測定時的稀釋倍數，可以提高監測效率。

4 參考文獻

[1] 孔繁翔，宋立榮.藍藻水華過程及其環境特征研究[M].北京：科學出版社，2011：43.

[2] SCHINDLER D W.Evolution of phosphorus limitation in lakes[J]. Science，1977，195： 260-262.

[3] DIN G L，WU J Q，PAN G Y，et al.Simulation study on algal dynamics based on ecological flume experiment in Taihu Lake，China[J].Ecological Engineering，2007，31（3）：147-158.

[4] 李文杰，王冰.地表水中氨氮和總氮的相關性分析[J].環境保護科學，2012，38（3）：79-81.

[5] 王冰.廢水中氨氮和總氮的相關性分析研究[J].環境科學與管理，2015，40（3）：107-109.

[6] 楊瓊，張明時，秦攀鑫，等.環境水體中亞硝態氮、硝態氮和總氮的液相色譜測定[J].分析測試學報，2008（5）：563-566.endprint