水源地地下水水質(zhì)影響因素的多元統(tǒng)計(jì)研究

汪毅

摘 要：隨著社會的不斷發(fā)展和進(jìn)步，我國經(jīng)濟(jì)得到了快速的發(fā)展，而水作為人們生活的必需品之一，其質(zhì)量會給人們的生活帶來很大的影響。在水源地地下水的水質(zhì)檢測中，人們發(fā)現(xiàn)有著很多的影響因素，而在當(dāng)今社會，人們對于水的需求量越來越大，因此，有關(guān)部門開始加強(qiáng)對水源地地下水的水質(zhì)重視。本文就對水源地地下水水質(zhì)的影響因素多元統(tǒng)計(jì)進(jìn)行分析，供參考。

關(guān)鍵詞：水源地;地下水;水質(zhì);影響因素;多元統(tǒng)計(jì)

一、引言

我國在對水源地地下水的水質(zhì)進(jìn)行分析的時(shí)候，通常都是采用的十一項(xiàng)水化學(xué)指標(biāo)，對幾十個(gè)地下水的水樣進(jìn)行收集，在分析水樣的過程當(dāng)中，會應(yīng)用進(jìn)因子分析法和系統(tǒng)聚類分析法兩種方法。之所以會采用這兩種方法，就是因?yàn)檫@兩種方法最后的水質(zhì)檢測結(jié)果是一樣的，就算有差距也是比較小恩達(dá)，不會對評估結(jié)果造成影響。水源地地下水作為水資源的關(guān)鍵部分，在人們的生活中起到了至關(guān)重要的作用，其水質(zhì)可以直接反映出地下水的演化過程及特征，因此，也是我國水文地質(zhì)研究的重中之重。

（一）對水源地地下水的采樣和分析

有關(guān)部門可以任意選擇一個(gè)時(shí)間段對水樣進(jìn)行收集，在采樣的時(shí)候，如果是水源地的保護(hù)區(qū)域就要實(shí)施加密工作。工作人員可以使用五百毫升的聚乙烯瓶進(jìn)行采樣，但是需注意的是，在正式采樣之前，必須要保持聚乙烯瓶的干凈，工作人員應(yīng)當(dāng)對聚乙烯瓶進(jìn)行三次及以上的清洗，在采樣的時(shí)候要盡量防止水質(zhì)產(chǎn)生氣泡，否則就會影響到最終的檢測效果，每一個(gè)區(qū)域的水樣都要收集兩份。在采樣完成后，就需要對水樣的溫度、pH值、溶解氧質(zhì)量濃度等進(jìn)行檢測，在現(xiàn)場進(jìn)行檢測的時(shí)候，可以使用HORIBA水質(zhì)分析儀器進(jìn)行，但需注意的是，在檢測之前，要先采用標(biāo)液對儀器加以校準(zhǔn)，直到儀器滿足檢測要求之后才可以把標(biāo)液除去，需使用離子水清除標(biāo)液。在檢測水樣的重碳酸根離子時(shí)，可以使用滴定法進(jìn)行檢測，儲存的時(shí)間不宜超出八個(gè)小時(shí)。在檢測水樣的總硬度的時(shí)候就可以使用納氏試劑比色法進(jìn)行，在檢測溶解度時(shí)則可以使用二鈉滴定法，檢測總固體可以使用重量法，檢測氨氮的時(shí)候可以采用分二磺酸分光光度法。在檢測過程當(dāng)中，一些其他的質(zhì)量檢測在沒有經(jīng)過過濾和篩選的情況下，可以選擇離子色譜法進(jìn)行檢測，每一個(gè)樣品盡量多收集一份，這樣就可以多進(jìn)行一次試驗(yàn)對比結(jié)果，選擇最佳的測試結(jié)果作為最終的評估。采樣時(shí)可以使用掌上移動設(shè)備開啟定位系統(tǒng)查找水樣點(diǎn)。

（二）水源地地下水水質(zhì)的影響因素分析

1.因子分析法

因子分析法就是將一些關(guān)系比較復(fù)雜的變量參數(shù)進(jìn)行簡單化，從而將其總結(jié)成為幾個(gè)具有綜合性的參數(shù)，該方法可以有效的減少工作人員的評估難度，在對水質(zhì)的檢測中，大多數(shù)都是應(yīng)用在關(guān)系較為復(fù)雜的因子中，因子分析法也可以直觀的體現(xiàn)出原始變量和現(xiàn)因子之間的關(guān)系。因子分析法按照檢測的對象差異可以分成兩個(gè)類別，一個(gè)是變量和變量間的關(guān)系因子，即R，另一個(gè)是研究水樣和水樣間的因子，即Q，本文主要對R型因子進(jìn)行分析。

為了能夠更加有效的提高質(zhì)檢的質(zhì)量和效率，在檢測水樣的時(shí)候使用了十一項(xiàng)水化學(xué)指標(biāo)，工作人員首先要做的就是對數(shù)據(jù)的缺失值進(jìn)行測試，該項(xiàng)檢測環(huán)節(jié)可以使用均值插補(bǔ)法進(jìn)行。采用該方法可以彌補(bǔ)水樣內(nèi)的缺失值，多元統(tǒng)計(jì)方法是在數(shù)據(jù)的正態(tài)、近態(tài)分布情況下才得以完成操作的，所以，在進(jìn)行水樣收集的時(shí)候，比較適合用在小樣本的的正態(tài)檢測過程中。最終的結(jié)果表示，大部分的指標(biāo)都比較符合正態(tài)的分布條件，而非正態(tài)的分布參數(shù)可以將其轉(zhuǎn)換成為正態(tài)性數(shù)據(jù)之后，再加以分析和處理。在采用多元統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行分析之前，可以先對數(shù)據(jù)進(jìn)行KMO檢測和Bartlett 球形檢驗(yàn)，最終，KMO的檢驗(yàn)結(jié)果是0.64，而Bartlett球形檢驗(yàn)的結(jié)果，在水質(zhì)小于0.01的前提下，可以獲得428. 43的結(jié)果。雖然兩者之間存在比較大的差異，但是通過對數(shù)據(jù)的分析可以看出，兩者有著一定的關(guān)系，都比較合適對其因子進(jìn)行分析。因子載荷矩陣估計(jì)法當(dāng)中涵蓋了多種水質(zhì)檢測方法，其中比較常見的就有主成分法和主軸因子分析法等，在本文中主要對主成分法進(jìn)行的水質(zhì)分析進(jìn)行研究。在通過對水質(zhì)分析之后發(fā)現(xiàn)，大于一的因子總共有三個(gè)，全部的方差貢獻(xiàn)率在百分之八十四以上，這三個(gè)因子中可以較完整的反映出了影響水質(zhì)的因素。為了讓各個(gè)因子當(dāng)中可以體現(xiàn)出更完善的因素，方便工作人員最后的評估，可以把因子實(shí)施旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)因子之間的轉(zhuǎn)換。

2.系統(tǒng)聚類分析法

系統(tǒng)聚類分析法在檢測水樣的過程當(dāng)中，就是在水樣的分類上，根據(jù)其實(shí)際性質(zhì)將相似的幾種變量分為一類，從而實(shí)現(xiàn)有序、統(tǒng)一的測試，在對水樣和變量的相似程度上，可以選擇距離和相似系數(shù)方法。按照不一樣的計(jì)算規(guī)律來進(jìn)行分類，系統(tǒng)聚類法最基本的思想進(jìn)行把水樣當(dāng)成是一大類，然后再分成幾個(gè)小類，最后在對其相似度進(jìn)行計(jì)算，在計(jì)算完以后，選擇兩種相似度最高的類別合并成為一類。這樣一來，每當(dāng)工作人員合并了一類，就減少了一類，在后續(xù)的工作中，會帶來很大的便利。聚類分析方法的使用上，最先要確定類別數(shù)量，之后再分析其差別和共同性，從而在數(shù)據(jù)中找到影響水質(zhì)的因素。

二、結(jié)束語

在對水源地地下水水質(zhì)的影響因素分析上，基本上都是使用的因子分析法和聚類分析法，該方法的測試結(jié)果大同小異，卻有著共同的利用價(jià)值。對于水質(zhì)的檢測可以為人們提供一個(gè)更加優(yōu)質(zhì)的生活環(huán)境，給人們制造了幸福生活的條件，是促進(jìn)我國社會和諧發(fā)展的一大重要舉措。

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