基于PCA-MLR的矿区耕地土壤重金属污染来源分析 被引量：1

1

作者 宋科 王皓 +4 位作者 杨伟 许佳俊 褚召远 杜铭铭 曹志勇 《湖北农业科学》 2024年第11期185-190,共6页

以铅锌矿区的X县1 078个耕地样本点为研究对象,通过多元统计分析法得出污染源溯源的定性结果,利用PCA-MLR模型计算各污染源的贡献率。结果表明,X县土壤重金属污染的总体情况良好,但存在轻度污染、中度污染的风险;相关性分析和聚类分析表... 以铅锌矿区的X县1 078个耕地样本点为研究对象,通过多元统计分析法得出污染源溯源的定性结果,利用PCA-MLR模型计算各污染源的贡献率。结果表明,X县土壤重金属污染的总体情况良好,但存在轻度污染、中度污染的风险;相关性分析和聚类分析表明,Cr、As、Pb三者存在明显相关性,Cu、Zn二者也存在明显相关性,可能存在相似的污染源;Pb、Cr、As的污染源主要为矿业排放,Cu、Zn、Cd的污染源主要为农业面源污染,Ni的污染源主要为自然来源。在对污染源定性分析的基础上,通过PCA-MLR模型定量确认不同污染源的贡献率,X县及A镇的主要污染源均为农业面源污染。相较于传统方法,该方法在污染源解析方面具有较高的准确性和实用性。 展开更多

关键词 pca-mlr模型 矿区耕地 土壤 重金属 污染来源

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基于PCA-MLR模型的城市区域PM_(2.5)污染来源解析实证研究——以长株潭城市群为例 被引量：20

2

作者 陈晓红 唐湘博 田耘 《中国软科学》 CSSCI 北大核心 2015年第1期139-149,共11页

利用2013年9月-10月长株潭城市群PM2.5浓度及颗粒物元素组分监测分析数据,联合运用富集因子法和PCA-MLR模型进行了PM2.5污染来源解析的实证研究,在此基础上提出城市区域PM2.5防控的对策建议。结果表明,长沙市的PM2.5污染主要来源于交通... 利用2013年9月-10月长株潭城市群PM2.5浓度及颗粒物元素组分监测分析数据,联合运用富集因子法和PCA-MLR模型进行了PM2.5污染来源解析的实证研究,在此基础上提出城市区域PM2.5防控的对策建议。结果表明,长沙市的PM2.5污染主要来源于交通尘、建筑水泥尘、冶炼尘及农业污染;株洲市的PM2.5污染主要来源于冶炼尘、建筑水泥、煤烟尘及地面扬尘;湘潭市的PM2.5污染主要来源于地面扬尘、冶炼尘、煤烟尘及建筑水泥尘。 展开更多

关键词 PM2.5 源解析 pca-mlr模型 长株潭城市群

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基于PCA-MLR模型的兰州市大气PM_(2.5)污染来源解析 被引量：7

3

作者 魏巧珍 王宇红 +6 位作者 李盛 罗斌 贾清 余加琳 赵红 原晓蓉 牛静萍 《环境卫生学杂志》 2017年第4期267-273,共7页

目的了解兰州市不同功能区大气PM_(2.5)的污染来源及贡献率。方法选取兰州市经济中心城关区和核心工业区西固区进行PM_(2.5)样品采集,采用电感耦合等离子体质谱法、离子色谱法、高效液相色谱法分别检测PM_(2.5)中的金属元素、水溶性离子... 目的了解兰州市不同功能区大气PM_(2.5)的污染来源及贡献率。方法选取兰州市经济中心城关区和核心工业区西固区进行PM_(2.5)样品采集,采用电感耦合等离子体质谱法、离子色谱法、高效液相色谱法分别检测PM_(2.5)中的金属元素、水溶性离子及PAHs浓度,结合PCA-MLR模型探讨其来源及贡献率。结果两区均以燃煤/交通混合污染源对PM_(2.5)浓度的贡献最大。城关区的主要污染源为燃煤/交通混合污染源、土壤扬尘及生物质燃烧源,其贡献率分别为52%、35%、13%;西固区除燃煤/交通混合污染源(38%)、土壤扬尘(24%)占较大部分外,工业污染源、工业/燃煤混合污染源及二次污染源也占有一定的比例(38%)。结论兰州市城关区和西固区PM_(2.5)的最大污染来源均为燃煤/交通混合污染源。 展开更多

关键词 PM2.5 pca-mlr模型 源解析 兰州

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基于PCA-MLR和PCA-BPN的莱州湾南岸滨海平原土壤有机质高光谱预测研究 被引量：24

4

作者 徐夕博 吕建树 +3 位作者 吴泉源 于庆 周旭 曹见飞 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2556-2562,共7页

土壤有机质(SOM)含量是衡量土壤质量高低的重要指标,可以用高光谱快速测定。在以往研究中,估算模型多以特征波段与线性经验模型为基础进行构建,较少考虑波段间信息冗余和共线性,预测效果不很理想并难以进行推广。为最大化消除波段信息噪... 土壤有机质(SOM)含量是衡量土壤质量高低的重要指标,可以用高光谱快速测定。在以往研究中,估算模型多以特征波段与线性经验模型为基础进行构建,较少考虑波段间信息冗余和共线性,预测效果不很理想并难以进行推广。为最大化消除波段信息噪声,提高模型预测精度,选取莱州湾南岸滨海平原为研究区,系统采集了111个土壤样本和实测高光谱数据(325~1 075nm),并测试了土壤样本的有机质含量作为因变量;通过主成分分析(PCA)将实测光谱信息降维为6个主成分,并提取水分、植被光谱特征指数(DI),以此作为自变量;最后建立多元逐步线性回归(MLR)和BP神经网络(BPN)预测模型,分析不同模型对土壤有机质预测的效果。结果表明:(1)经过主成分的波段信息分析判别提取出6个主成分,可以表征叶绿素残留物、盐分、腐殖酸、物化矿渣和微地貌的光谱特征。(2)基于6个主成分作为自变量所建立的BPN模型预测精度优于MLR模型,他们的R2分别为0.704和0.643。将水分和植被光谱特征指数作为自变量增加到预测模型后,MLR和BPN的预测精度分别提高了6.1%和5.2%,R2达到0.712和0.764;(3)将光谱主成分和光谱特征指数作为自变量的BPN模型进行土壤有机质预测可得到精度较高的预测结果,在土壤有机质的预测与制图中具有一定的应用潜力。 展开更多

关键词 pca-mlr PCA-BPN 有机质 高光谱 滨海平原

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凡纳滨对虾养殖池塘环境中有机磷农药污染特征及溯源分析

5

作者 徐嘉楠 田亚雄 +2 位作者 尹杰 王茜 李娟英 《生态与农村环境学报》 北大核心 2025年第5期694-704,共11页

随着人们对食品安全和健康饮食的关注度不断提升,凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)的品质问题引起了广泛关注。因此,本研究对凡纳滨对虾进行为期3个月的全过程监测,明确了水产品和养殖环境中有机磷农药(OPPs)的污染特征,并基于物料守恒... 随着人们对食品安全和健康饮食的关注度不断提升,凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)的品质问题引起了广泛关注。因此,本研究对凡纳滨对虾进行为期3个月的全过程监测,明确了水产品和养殖环境中有机磷农药(OPPs)的污染特征,并基于物料守恒和PCA-MLR模型,识别了OPPs的主要外部来源,为养殖过程有效管理和提升对虾品质提供科学依据。结果表明:凡纳滨对虾成虾(以湿重计)体内ΣOPPs浓度范围为227~261 ng·g^(-1),健康风险处于可接受水平;养殖周期内上覆水、沉积物(以干重计)和悬浮物(以干重计)中OPPs浓度范围分别为89~417 ng·L^(-1)、140~445 ng·g^(-1)和217~555 ng·g^(-1),均处于中等污染水平,且各环境介质中乐果均为主要单体。基于物料守恒原理分析结果表明,养殖环境中OPPs主要来源为饲料和进水,降雨和地表径流的贡献相对较低。基于PCA-MLR分析OPPs在不同环境介质中的分配表明,悬浮物中OPPs受饲料影响显著,水源对养殖水体和沉积物中OPPs的贡献不容忽视。此外,仍存在其他未知途径有待进一步明确。因此,关注池塘饲料品质和进水水质,对提升养殖池塘水质和对虾品质有重要作用。 展开更多

关键词 凡纳滨对虾 养殖池溏 OPPs 物料守恒 pca-mlr模型 溯源分析

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中亚峰会期间关中PM_(2.5)中水溶性离子的分布特征及影响因素

6

作者 李雨 高飞 +7 位作者 周变红 曹磊 陈龙 焦丽华 程凯婧 李永强 李毅辉 陈静 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第1期154-166,共13页

为探究首届中国—中亚峰会期间关中地区大气PM_(2.5)中水溶性无机离子的分布特征及影响因素,该文分别在关中5个城市各设置1个采样点利用IGAC-S611在线离子监测仪进行监测,分析了大气PM_(2.5)中8种水溶性无机离子质量浓度。结果显示,在... 为探究首届中国—中亚峰会期间关中地区大气PM_(2.5)中水溶性无机离子的分布特征及影响因素,该文分别在关中5个城市各设置1个采样点利用IGAC-S611在线离子监测仪进行监测,分析了大气PM_(2.5)中8种水溶性无机离子质量浓度。结果显示,在监测时段内,各水溶性无机离子按质量浓度由高到低的顺序依次为NO_(3)^(-)>SO_(4)^(2-)>NH_(4)^(+)>Ca^(2+)>Cl^(-)>Na^(+)>K^(+)>Mg^(2+)。进一步对中亚峰会期间关中地区SNA质量浓度进行研究发现,关中五市SNA质量浓度分别为中亚峰会前>中亚峰会后>中亚峰会时。SNA日变化特征表现为,SNA的最低值均出现在17:00,中亚峰会前和中亚峰会后的最低值均大于中亚峰会时。中亚峰会期间大气气溶胶整体呈碱性,中亚峰会期间酸性强度从大到小依次为中亚峰会后>中亚峰会前>中亚峰会时,主要与NH_(4)^(+)质量浓度密切相关,NH_(4)^(+)在中亚峰会时主要以(NH_(4))_(2)SO_(4)和(NH_(4))NO_(3)形式存在,在中亚峰会前和中亚峰会后主要以(NH_(4))_(2)SO_(4)和(NH_(4))HSO_(4)形式存在。源解析研究揭示,关中地区城市大气中的PM_(2.5)主要来源于二次颗粒物、扬尘和燃煤排放,与中亚峰会前相比,中亚峰会时3种主要污染源的贡献率分别下降37.0、18.9和20.4个百分点,因此,为提升关中地区城市的空气质量,控制二次颗粒物形成的前体物排放,以及减少生物质和化石燃料的燃烧活动显得尤为关键。关中地区PM_(2.5)的潜在源区在中亚峰会期间有从西北向东南偏移的趋势,污染气团主要受省内短距离传输影响,特别是在中亚峰会时,污染气团的传播主要局限于本地。这一变化反映出在中亚峰会期间实施的精细化污染控制措施取得了明显的成效。 展开更多

关键词 中国—中亚峰会 关中地区 水溶性离子 pca-mlr模型 潜在源区

原文传递

典型河流磷组分溯源方法研究

7

作者 吴萍 薛军 +3 位作者 王梦竹 戴君伟 张满成 尤本胜 《人民长江》 北大核心 2025年第4期82-89,98,共9页

磷作为长江流域首要污染物,污染来源广、组成复杂,难以实现精准溯源。以长江下游干流泰州市境内高港码头区域为研究对象,通过磷形态分析、三维荧光和高分辨质谱技术,开展周边典型入江支流、河口磷的组成特征分析,结合PCA-APCS-MLR模型... 磷作为长江流域首要污染物,污染来源广、组成复杂,难以实现精准溯源。以长江下游干流泰州市境内高港码头区域为研究对象,通过磷形态分析、三维荧光和高分辨质谱技术,开展周边典型入江支流、河口磷的组成特征分析,结合PCA-APCS-MLR模型算法进行磷来源解析。结果表明:①风浪和船只航行扰动底泥造成近岸颗粒态磷增加,是溯源断面总磷上升的主要因素。②正磷酸盐沿程变化不大,工业污染可能性较小。③流域荧光物质主要为腐殖质,污染同源性较强。④高分辨质谱精准解析有机磷特征指纹,构建PCA-APCS-MLR污染源贡献率模型,得出生活污水、材料化工、农业、医药化工、其他工业污染及其他源对总磷污染贡献比例分别为47%,5%,3%,1%,1%和43%,高港码头磷主要来源于底泥和近岸输入。 展开更多

关键词 总磷 污染特征 溯源 污染贡献 PCA-APCS-MLR模型 高港码头 长江

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基于水化学和氢氧同位素的拜城盆地泉水成因研究

8

作者 许艾龙 吴彬 +4 位作者 刘坤 王翠 杜明亮 杨鹏年 邹长江 《水土保持通报》 北大核心 2025年第3期47-59,共13页

[目的]分析拜城盆地泉水水化学及同位素特征,识别泉水、河水、潜水三者的转化关系,揭示泉水成因,为拜城盆地水资源合理开发利用提供理论依据。[方法]通过采集拜城盆地泉水样品,测试分析,综合运用Gibbs图、PCA-APCS-MLR模型、氢氧同位素... [目的]分析拜城盆地泉水水化学及同位素特征,识别泉水、河水、潜水三者的转化关系,揭示泉水成因,为拜城盆地水资源合理开发利用提供理论依据。[方法]通过采集拜城盆地泉水样品,测试分析,综合运用Gibbs图、PCA-APCS-MLR模型、氢氧同位素等方法,定量探讨泉水与其他水体的转化量,分析泉水来源及其成因。[结果]①泉水水化学类型主要为HCO3·SO4·Cl-Ca·Na型,泉水与潜水、河水转化频繁;②泉水水化学组分中Ca^(2+),Na+,Mg^(2+)和SO42-源于石膏等盐类的风化溶解,Na+和Cl−源于钠长石和蒙脱石等硅酸盐矿物风化溶解,且农业及工矿生产、人类生活对泉水中硝酸盐的影响较大;③泉水δD和δ^(18)O值变化范围分别为-81.28‰~-50.27‰和-12.20‰~-8.57‰,拜城盆地南部潜水、泉水中δD和δ^(18)O整体贫于北部,大量河水的补给使南部潜水、泉水δD和δ^(18)O趋于贫化;④盆地内地表水—地下水转化关系主要为河水补给潜水、泉水,木扎提河中游、克孜尔河上游,河水、潜水对泉水的补给比例分别为8.3%~50.1%,49.9%~91.7%。[结论]拜城盆地泉水主要为侵蚀下降泉和溢出下降泉。拜城盆地北部高中山区的大气降水、冰雪融水沿基岩裂隙入渗形成地下水,受河流、山洪沟切割第四系松散岩类孔隙水含水层影响,潜水溢出形成侵蚀下降泉,主要分布在木扎提河上游至中游段;高中山区形成的地下水在河流或沟谷切割含水层后出露形成地表水,地表水入渗到平原区后再次转化为地下水,地下水在运移过程中遇到新近系泥岩、砂岩、砾岩形成的相对隔水层后运动受阻,水位壅高出露地表,形成溢出下降泉,主要分布在木扎提河中下游与克孜尔河下游。 展开更多

关键词 泉水成因 氢氧同位素 PCA-APCS-MLR模型 线性端元混合模型 拜城盆地

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基于统计学模型的矿区粉尘污染特征及影响因素的定量分析 被引量：5

9

作者 赵洪宝 翟汝鹏 +3 位作者 戈海宾 陈超男 刘绍强 荆士杰 《矿业科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期243-257,共15页

针对露天矿粉尘无秩序排放引发的生态环境退化问题,选取河曲露天煤矿粉尘产生区域为研究靶区,利用粉尘监测体系获取靶区TSP、PM10、PM2.5及环境指标数据,结合粉尘浓度对不同粒径粉尘分布差异性进行对比分析,引入空气质量浓度分指数法、P... 针对露天矿粉尘无秩序排放引发的生态环境退化问题,选取河曲露天煤矿粉尘产生区域为研究靶区,利用粉尘监测体系获取靶区TSP、PM10、PM2.5及环境指标数据,结合粉尘浓度对不同粒径粉尘分布差异性进行对比分析,引入空气质量浓度分指数法、Pearson关联矩阵分析法和灰色关联法对靶区内核心污染物、不同粒径粉尘内在关联性及环境指标与粉尘浓度的关联度进行深入探讨,基于单变量、多元线性和主成分得分-多元线性回归分析法对粒子变迁演化规律及环境指标对微粉尘权重的影响规律进行定量解析,同时运用均值误差法对MLR和PCA-MLR模型预测的精确度进行验证。结果表明:(1)区域1(采掘场)和3(煤场)不同粒径粉尘浓度均存在超过现行标准二级限值的情况,区域2(交通干道)仅存在超过一级限值的情况。(2)不同区域粉尘污染能力的强弱与IAQI评估结果一致,均为区域1>3>2;当不同区域TSP浓度一致时,域内粉尘污染能力的强弱顺序转变为区域2>3>1,且各区域核心污染物均为PM2.5。(3)不同区域粉尘浓度线性关系较为显著。(4)不同区域MLR模型演算出的多元线性方程的拟合度排序规律与粉尘浓度Pearson关联度趋于一致,且多变量拟合度优于单变量拟合度,结合MRE法检验出不同区域MLR模型预测精度区域3(3.02%)>2(9.46%)>1(10.75%)。(5)区域1中TSP和PM10与气压呈强正相关,PM2.5与相对湿度呈强负相关;区域2中各粒径粉尘均与温度和风速呈强负相关;区域3中仅与温度呈强负相关。(6)微粉尘权重与环境指标的PCA-MLR模型相对于直接MLR模型,预测精确度提高了56.63%和13.41%。 展开更多

关键词 粉尘浓度 Pearson关联法 GRA分析法 环境指标 pca-mlr模型

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海峡西岸某县城大气降尘重金属分布特征与来源解析

10

作者 李志艺 林金钩 《环境生态学》 2025年第4期142-150,177,共10页

以海峡西岸某县城为研究对象,于2022年12月—2023年12月,在该县县城4个采样点采集大气降尘,分析14种重金属元素含量、分布特征及相关性,并运用PMF模型和PCA-APCS-MLR模型解析其来源和贡献率。结果表明,该县县城大气降尘中8项重金属含量... 以海峡西岸某县城为研究对象,于2022年12月—2023年12月,在该县县城4个采样点采集大气降尘,分析14种重金属元素含量、分布特征及相关性,并运用PMF模型和PCA-APCS-MLR模型解析其来源和贡献率。结果表明,该县县城大气降尘中8项重金属含量明显超福建省土壤背景值,污染风险最大的Cd、Cu和Zn元素均位于工业区,分别为省土壤背景值的54.46、33.29和29.43倍;PMF模型分析结果表明,大气降尘重金属存在自然源(27.2%)、二次扬尘源(19.6%)、焚烧源(18.5%)、农业源(17.6%)和工业源(17.0%)5个贡献源,源贡献率差异不明显,Cu、Ni和As元素的贡献源较为集中;PCA-APCS-MLR模型解析出工业与扬尘混合源(40.7%)、自然源(27.8%)、农业源(9.7%)和未知源(21.7%)4个贡献源,源贡献率差异较明显;2种模型源解析均表明,Be、Ti、Fe和Se元素主要受自然源影响,Cr、Mn、Co、Cu、Zn、Cd和Tl元素主要受工业与扬尘混合源影响,As元素以农业源影响为主,而Ni和Pb元素则解析出不同的主要来源,且各元素的源贡献率略有区别;PMF模型的季度源解析结果较优;PMF模型和PCA-APCS-MLR模型源解析结果基本一致,能较为准确地解析大气降尘中重金属的来源及贡献率。该研究为县域大气重金属污染防治提供依据。 展开更多

关键词 PMF模型 PCA-APCS-MLR模型 大气降尘 重金属 源解析

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高山地区夏季大气PM_(2.5)中元素的污染特征、生态风险及健康风险评估——以武当山为例 被引量：1

11

作者 赵明升 韩志勇 +7 位作者 任丽红 李刚 杨小阳 赵刚 韩慧霞 杜虹萱 高元官 徐义生 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1573-1584,共12页

为了解华中高山地区夏季大气PM_(2.5)中元素的污染特征,于2018年6月在湖北省十堰市武当山国家空气质量监测站采集PM_(2.5)样品,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定样品中18种元素(Na、K、Ca、Mg、Al、Fe、V、Cr、Mo、Cu、Zn、Mn、N... 为了解华中高山地区夏季大气PM_(2.5)中元素的污染特征,于2018年6月在湖北省十堰市武当山国家空气质量监测站采集PM_(2.5)样品,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定样品中18种元素(Na、K、Ca、Mg、Al、Fe、V、Cr、Mo、Cu、Zn、Mn、Ni、As、Se、Cd、Ba和Pb)的浓度,并探讨了其来源、生态风险和健康风险.结果表明,武当山PM_(2.5)的日均浓度范围为5.00—33.65μg·m^(-3),平均浓度为(16.84±7.07)μg·m^(-3);元素K、Na、Fe、Ca、Al、Mg和Zn的浓度较高,7种元素占所分析元素的97.68%以上;富集因子结果表明,Mo、Zn、Pb、Cd和Se的EF值高于100,可能受周边人为活动排放污染物的区域或长距离传输影响;主成分-多元线性回归(PCA-MLR)结果表明,PM_(2.5)中元素主要来自于燃煤和机动车(57.57%)、工业源(22.52%)和地壳(19.91%);武当山PM_(2.5)重金属的生态风险指数极高,其中Cd、Se和Mo的潜在生态危害程度极强;健康风险评估显示,综合非致癌风险(HI)在儿童和成人中分别为2.28×10-2和3.04×10-2,均在可接受水平内,综合致癌风险(CRT)在儿童和成人中分别为4.45×10-7和2.37×10-6,说明成人存在潜在的致癌风险;Cr在成人中的致癌风险为1.88×10-6,说明Cr在成人中存在潜在的致癌风险,同种金属对人体的非致癌风险和致癌风险均表现为成人>儿童. 展开更多

关键词 PM_(2.5) 元素 富集因子 主成分-多元线性回归 (pca-mlr) 生态风险 健康风险评估

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基于PCA-APCS-MLR模型的乌梁素海表层沉积物重金属时空分布及来源解析 被引量：11

12

作者 崔志谋 史小红 +5 位作者 赵胜男 卢俊平 张昊 刘莹慧 郭鑫 王彦隽 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1415-1427,共13页

为深度认识寒区湖泊表层沉积物重金属冰封与非冰封期时空分布差异特征、准确评估潜在生态风险程度和解析污染源,以寒区乌梁素海为研究对象,于2020~2021年对布设的20个采样点进行为期1a的样品采集工作,按照冰封和非冰封期收集120个表层... 为深度认识寒区湖泊表层沉积物重金属冰封与非冰封期时空分布差异特征、准确评估潜在生态风险程度和解析污染源,以寒区乌梁素海为研究对象,于2020~2021年对布设的20个采样点进行为期1a的样品采集工作,按照冰封和非冰封期收集120个表层沉积物样品.测定了As、 Cd、 Cr、 Cu、 Ni、 Pb、 Zn和Hg共8种重金属含量.采用相关性分析法、主成分分析法和绝对因子得分-多元线性回归(APCS-MLR)受体模型进行重金属污染溯源.结果表明:(1)表层沉积物重金属含量冰封与非冰封期分布规律具有差异性,冰封期重金属分布均呈现出中北部较高,南部较低的特点;非冰封期Cd和Hg主要分布于湖区中部和南部.(2)湖泊表层沉积物重金属Hg为偏重度污染,Cd和As为偏中度污染水平,Ni为轻度污染.整体表现为高风险水平,非冰封期污染水平高于冰封期,主要环境风险因子分别为Hg和Cd,分别表现为极高风险和中等风险.(3)湖泊表层沉积物重金属来源主要为采矿和交通的综合工业源、农业源和自然源,工业源对As、 Ni、 Pb和Hg的贡献率分别为62.67%、 75.31%、 77.47%和80.11%,Cu和Zn主要来源为自然源,Cd受农业源影响较大,贡献率为81.57%,Cr的来源主要除受自然因素的影响外,人类活动和未知来源的影响也不可忽视. 展开更多

关键词 表层沉积物 重金属 PCA-APCS-MLR模型 时空分布 源解析

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基于PCA-APCS-MLR模型的滇池流域地下水质量影响因素定量识别 被引量：5

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作者 彭聪 梁建宏 +3 位作者 任坤 曾洁 唐薇薇 潘晓东 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1116-1126,共11页

近年来,随着人类活动的加剧,滇池流域地下水质量不断恶化.本研究在评价流域地下水质量及主要影响指标的基础上,利用主成分分析法(PCA)归纳主要影响水质的驱动因子,并结合绝对主成分得分-多元线性回归受体模型(APCS-MLR模型)进一步量化... 近年来,随着人类活动的加剧,滇池流域地下水质量不断恶化.本研究在评价流域地下水质量及主要影响指标的基础上,利用主成分分析法(PCA)归纳主要影响水质的驱动因子,并结合绝对主成分得分-多元线性回归受体模型(APCS-MLR模型)进一步量化了人为和天然因素对流域内地下水质量的影响程度.结果表明:①滇池流域约78%的地下水超过GB/T 14848-2017《地下水质量标准》Ⅲ类水标准,其中主要超标指标为铝(Al)、锰(Mn)和总铁(TFe).②通过主成分分析(PCA)提取了5类影响水质的主成分因子,分别为水岩相互作用因子(24.27%)、生活污水漏排因子(17.09%)、农业活动污染因子(12.24%)、地质环境背景因子(10.26%)和工业活动污染因子(9.14%),方差累积贡献率为73.00%.③利用APCS-MLR模型进一步量化了各类人为和天然因素对流域内地下水质量影响的贡献,5项因子对特征指标的平均贡献率分别为45.15%、70.76%、45.54%、54.1%和44.59%.研究显示,人类活动对地下水的过度开采及工农业活动是导致区域地下水质量下降的主要因素. 展开更多

关键词 滇池流域 地下水质量 污染源识别 PCA APCS-MLR模型

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基于矿山物联网的瓦斯涌出预测模型分析

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作者 李常青 《自动化应用》 2024年第14期277-279,共3页

针对传统瓦斯涌出量监测方法存在数据不准确、信息处理与分析手段不科学等问题,采用矿山物联网的方法监测研究煤矿井下瓦斯与通风数据,通过采用多传感器数据综合处理技术与通风网络解算的优化方法,提高煤矿井下通风与瓦斯数据的可用性... 针对传统瓦斯涌出量监测方法存在数据不准确、信息处理与分析手段不科学等问题,采用矿山物联网的方法监测研究煤矿井下瓦斯与通风数据,通过采用多传感器数据综合处理技术与通风网络解算的优化方法,提高煤矿井下通风与瓦斯数据的可用性与准确性,并基于此建立PCA-MLR-RBF瓦斯涌出量预测模型,以有效提高煤矿井下瓦斯涌出量预测精度,保证井下通风与瓦斯数据监测的科学性,从而提高煤矿生产安全系数。 展开更多

关键词 矿山物联网 瓦斯涌出量 pca-mlr-RBF预测模型

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河南黄河改道区浅层地下水化学特征与主控污染源解析 被引量：9

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作者 王帅 任宇 +3 位作者 郭红 曹文庚 李祥志 肖舜禹 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期792-801,共10页

黄河下游的河南北部平原是黄河频繁发生改道的地区.该地区浅层地下水水质较差且超标组分类型多,但是多种因素影响下各环境因子对水质的贡献作用仍需进一步得到量化.为了明确研究区浅层地下水的水质成因,采集330组浅层地下水样品进行区... 黄河下游的河南北部平原是黄河频繁发生改道的地区.该地区浅层地下水水质较差且超标组分类型多,但是多种因素影响下各环境因子对水质的贡献作用仍需进一步得到量化.为了明确研究区浅层地下水的水质成因,采集330组浅层地下水样品进行区域性水质调查,通过主成分-绝对主成分得分-多元线性回归(PCA-APCS-MLR)模型揭示豫北黄河改道区的浅层地下水水质演化来源.结果表明,研究区浅层地下水超标率从高到低依次为:锰>铁>总硬度>溶解性总固体>钠>氟>砷>氯离子>硫酸根>铵根,特别是锰的超标率达到76%.水-岩溶滤富集作用、土壤来源、氧化还原条件和农业活动这4种因素是导致地下水水质较差的主要原因,四者方差累积解释率达到71.24%,同时地表水的补给也会影响地下水质.新乡等北部的黄河故道区地下水中,铁、砷、铵根、总硬度和TDS等组分主要受到水-岩溶滤作用和氧化还原条件影响造成浓度增加;黄河沿岸的水-岩溶滤作用、土壤来源与黄河侧向补给造成水中氟的富集;高锰地下水受到土壤组分影响广泛存在于研究区,而个别地区农业活动和地表水补给造成硝酸盐的点状污染. 展开更多

关键词 豫北黄河下游 浅层地下水 PCA-APCS-MLR 污染源解析 原生劣质成因 人为污染

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COVID-19对太湖重金属污染及水生生态风险的影响 被引量：1

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作者 刘娜 刘俐 +1 位作者 王遵尧 刘红玲 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期240-249,共10页

自COVID-19爆发以来,人类生活和经济受到很大负面影响,但同时疫情期间自然环境得到一定改善.为探究COVID-19管控对太湖重金属污染和水生生态风险的影响,将疫情期间(2021.6—2021.7)和爆发前(2019.9—2020.1)太湖重金属污染和水生生态风... 自COVID-19爆发以来,人类生活和经济受到很大负面影响,但同时疫情期间自然环境得到一定改善.为探究COVID-19管控对太湖重金属污染和水生生态风险的影响,将疫情期间(2021.6—2021.7)和爆发前(2019.9—2020.1)太湖重金属污染和水生生态风险进行对比分析,并通过PCAAPCS-MLR(主成分-绝对主因子分析-多元线性回归受体模型)对重金属进行定量源解析.结果表明,疫情期间太湖重金属污染水平和对水生生物的生态风险皆显著降低,降幅分别为39.9%—92.8%和0.19%—87.66%.整体水质优良比例提升了33.65%.重金属中受影响最大的元素为铜和铬.定量源解析结果表明,工业源对铜和铬的贡献率分别为79.75%和84.26%,疫情期间工业活动的减少是太湖重金属污染和生态风险降低的主要原因.为更好地管控太湖重金属污染和保护太湖水生生物,建议优先监管太湖周边电镀、冶炼和化学三大工业企业铜和铬的排放. 展开更多

关键词 太湖 内梅罗指数法 联合概率法 定量源解析 PCA-APCS-MLR模型

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基于多元统计分析黄芪道地与非道地产区判别研究 被引量：1

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作者 韩义军 贺学杰 +3 位作者 杨艳春 曹竑 田晓静 闫莎莎 《农产品加工》 2024年第10期94-98,共5页

为判别道地与非道地产区黄芪的差异,利用干法消解结合ICP-OES测定6个产区黄芪中的Se、Ni等13种元素的含量。结果表明,黑龙江产黄芪As、Ni重金属元素含量均比其他地区的黄芪重金属元素含量高;相关性分析结果表明,重金属元素的吸收与富集... 为判别道地与非道地产区黄芪的差异,利用干法消解结合ICP-OES测定6个产区黄芪中的Se、Ni等13种元素的含量。结果表明,黑龙江产黄芪As、Ni重金属元素含量均比其他地区的黄芪重金属元素含量高;相关性分析结果表明,重金属元素的吸收与富集存在一定的协同作用,PCA和MLR分析均可以实现道地与非道地黄芪的判别,且正确识别率为100%。基于ICP-OES结合多元统计分析可以实现道地与非道地产区黄芪的判别,为道地产区黄芪的鉴别提供了快速、准确的新方法。 展开更多

关键词 黄芪 ICP-OES FA分析 PCA分析 MLR判别模型

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2019~2021年河南省区域背景臭氧浓度估算 被引量：2

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作者 刘晓咏 颜俊 +4 位作者 刘航 苏方成 姚丹 牛继强 闫军辉 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期4411-4418,共8页

厘清臭氧(O_(3))区域传输和本地生成贡献对控制O_(3)污染有重要意义.为量化区域背景O_(3)浓度及其时空变化,采用包括主成分分析(PCA)和TCEQ法在内的多种方法,以河南省为案例进行了综合研究.基于2019~2021年河南省59个国控站监测数据,使... 厘清臭氧(O_(3))区域传输和本地生成贡献对控制O_(3)污染有重要意义.为量化区域背景O_(3)浓度及其时空变化,采用包括主成分分析(PCA)和TCEQ法在内的多种方法,以河南省为案例进行了综合研究.基于2019~2021年河南省59个国控站监测数据,使用4种方法估算区域背景O_(3)浓度.方法1是传统方法,进行O_(3)单变量-多站点的PCA分析.方法2使用二氧化氮和气象参数作为约束条件,进行多变量-单站点的PCA分析.方法3将PCA和多元线性回归(MLR)结合,借鉴源解析思想,确定区域背景贡献.方法4为TCEQ法,将观测的最低O_(3)-8h浓度作为区域背景.结果表明,方法1和方法2估算的区域背景ρ(O_(3)-8h)基本相等,方法3和方法4估算的浓度比方法1低约37~60μg·m^(-3).2019~2021年,方法1~4估算的区域背景ρ(O_(3)-8h)变化分别为1.6、-13.4、5.9和-3.5μg·m^(-3).多种方法平均估算结果表明,2019~2021年河南省区域背景ρ(O_(3)-8h)分别为82.0、79.0和79.7μg·m^(-3),分别占区域O_(3)-8h总量的75.9%、76.4%和78.7%.4种方法估算的区域背景O_(3)都有明显的季节变化,呈夏季>春季>秋季>冬季的特征. 展开更多

关键词 臭氧(O_(3)) 背景浓度 主成分分析(PCA) TCEQ法 多元线性回归(MLR)

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云南省有色冶炼集中区春季大气颗粒物污染过程分析 被引量：2

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作者 韩新宇 卢秀青 +3 位作者 钟曜谦 史建武 张朝能 宁平 《云南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期90-100,共11页

为探究云南省有色冶炼集中区春季大气颗粒物污染的原因,于2017年3月20-29日在云南省主要有色冶炼集中区-蒙自市、个旧市和开远市(简称“个开蒙地区”)设立了9个采样点,同步采集大气PM_(2.5)和PM_(10)环境样品.检测了无机元素、水溶性离... 为探究云南省有色冶炼集中区春季大气颗粒物污染的原因,于2017年3月20-29日在云南省主要有色冶炼集中区-蒙自市、个旧市和开远市(简称“个开蒙地区”)设立了9个采样点,同步采集大气PM_(2.5)和PM_(10)环境样品.检测了无机元素、水溶性离子和碳成分等19种化学成分,分析了颗粒物理化特征,并基于EF(富集因子)、后向轨迹模型和PCA-MLR(主成分分析−多元线性回归)模型,阐述了个开蒙地区大气颗粒物的来源.结果表明:①采样期间,个开蒙地区PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度平均值分别为(50.79±20.67)μg/m^(3)和(73.47±33.86)μg/m^(3),3月24日PM_(2.5)质量浓度超过国家二级标准限值(75μg/m^(3));②PM_(2.5)和PM_(10)中Cu、Zn、Ca、Pb、As和Cd等无机元素的EF值范围为10~4000,受到人为源的显著影响;③气团后向轨迹特征表明,到达个开蒙地区的污染气团主要经过了生物质燃烧火点较为密集的缅甸中部等地区,表明个开蒙地区春季环境空气质量受到了东南亚生物质燃烧传输的影响;④PCA-MLR源解析模型分析表明,采样期间生物质燃烧和有色冶炼活动对个开蒙地区大气颗粒物有重要贡献,其中生物质燃烧贡献率在30%以上,有色冶炼活动(含二次粒子)综合贡献率高于45%. 展开更多

关键词 PM_(10) PM_(2.5) 有色冶炼 pca-mlr模型 后向轨迹模型 云南

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辽东湾入海河流水质时空变化与污染物来源分析 被引量：6

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作者 吴光红 邱梦璇 +1 位作者 李建玲 罗维 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期177-188,共12页

基于辽东湾入海河流120个监测断面(含16个入海断面)的水质数据,采用主成分分析-多元线性回归模型等方法,研究其有机物、营养盐和重金属等的污染特征和入海通量,并分析其可能来源。结果表明,水质超标指标主要是高锰酸盐指数(COD_(Mn))、... 基于辽东湾入海河流120个监测断面(含16个入海断面)的水质数据,采用主成分分析-多元线性回归模型等方法,研究其有机物、营养盐和重金属等的污染特征和入海通量,并分析其可能来源。结果表明,水质超标指标主要是高锰酸盐指数(COD_(Mn))、氨氮(AN)浓度、总磷(TP)浓度和总氮(TN)浓度,其他指标符合I类地表水水质标准。TN/TP比值较高,严重偏离Redfield比值,陆源高含量氮和低含量磷的输入是造成渤海海水TN/TP升高的主要因素。非汛期的溶解氧(DO)浓度、电导率(EC)、AN浓度和TN浓度显著高于汛期,而非汛期的pH、浊度、COD_(Mn)和TP浓度显著低于汛期。2021年河口有机物和营养盐浓度受河流穿行农业区等因素的影响,重金属浓度则与域内工业企业分布有关。TN、TP、化学需氧量(COD)、AN和石油类年入海通量分别为3.63×10^(4) t、1 608.5 t、14.8×10^(4) t、3 086.6 t和221.9 t,Hg、Cd、Pb、As和Cr^(6+)分别为0.264 t、0.253 t、1.978 t、20.434 t和31.651 t。研究区主要的污染源按照其贡献大小依次为生活污水和工业废水、水动力条件等水文因素所致的污染源、水-气界面物质交换及二次转化源和农田地表径流与交通运输产生的非点源。 展开更多

关键词 水质 来源分析 pca-mlr模型 入海通量 辽东湾

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