CN1834656A - 河道沉积物监测点回归选择方法 - Google Patents

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CN1834656A CN 200610013326 CN200610013326A CN1834656A CN 1834656 A CN1834656 A CN 1834656A CN 200610013326 CN200610013326 CN 200610013326 CN 200610013326 A CN200610013326 A CN 200610013326A CN 1834656 A CN1834656 A CN 1834656A
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赵新华
黎荣
孙井梅
从月宾
郑毅
张海丰
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Abstract

河道沉积物监测点回归选择的方法，由5个步骤完成：(1)在排污道上初选监测点，相邻断面间距1～1.5公里；(2)对沉积物样品做干燥、研磨、消解等处理，测定特征污染物的含量；(3)采用单因子指数方法对测定结果进行评价，指数大于1.0为超标因子，小于1.0为未超标因子；(4)据获得的污染物含量，计算出污染因子的相关系数矩阵；(5)将相关系数大于0.5的两个因子峰值作为监测这两种因子的最佳监测点，无相关关系的因子只将该因子的峰值作为该因子的最佳监测点。本发明通过单因子评价及统计分析可以确定河道沉积物中重金属含量分布；将两方法结合后进行排列组合，可确定重金属监测点，也可以得到针对所有重金属选择监测点。

Description

河道沉积物监测点回归选择方法
                          技术领域
本发明属于环境监测领域，具体涉及到一种监测河道沉积物布点的方法。
                          背景技术
河道沉积物是城市河流污染的重要研究内容之一，也是世界各国的一个突出环境问题。作为河流生态系统的重要组成部分，河道沉积物不仅是河流营养物质循环的中心环节，而且也是污染物质的主要聚集库。作为河流污染物的主要蓄积库，沉积物不仅可以直接反映水体的污染历史，而且在一定条件下可向上覆水体释放各种污染物，是影响河流水质的重要二次污染源。现有河道沉积物监测点位的选择，大多是根据排污口门的布置、监测点位之间距离、行政区域划分等地理因素来确定。对于长距离河道沉积物的监测点选择大都凭经验，监测值是否有代表性，能否正确反映沉积物的污染物性状，都是未知数。由于城市及河道周边环境的变化，排水口门的位置及数量的变化，给河道污染状况的评价带来更大的困难。因而如何准确的选择监测点位，是河道沉积物监测的关键环节。在此技术背景下，现有的河道沉积物监测布点方法已无法准确反映河道沉积物污染状况，由此本发明提出了新的监测点位布点方法，以期以较短的时间，筛选出关键监测点位，迅速反映河道污染的类型和程度。
                              发明内容
本发明的目的在于提供一种确定河道沉积物监测点回归选择的方法，以期得到关键的监测点，可以准确迅速反映河道污染的类型和程度。
沉积物监测点回归选择的方法通过以下5个步骤实现：(1)在排污道上初选监测点，选取原则是：相邻断面间距离为1～1.5公里，采样断面位置选择在：支流入口、排污口、河道转弯处、过水断面突变部位或倒虹等设施处，每个取样断面横向采集3～6个柱样，完全混合后作为一样品；(2)对沉积物样品进行脱水、干燥、压碎、研磨至样品全部通过80～200目筛，取1.0g粉末样品用硝酸-氢氟酸-高氯酸进行消解，测定特征污染物的含量；(3)采用单因子指数评价方法对测定结果进行评价，用因子实测含量与环境质量标准中该污染因子的限值之比，作为该因子的评价指数，评价指数大于1为超标因子，小于1为未超标因子，该方法既可评价污染物含量是否超标，也可将测定结果无量纲化；(4)对沉积物各试样污染物测定值进行的统计学分析，根据获得的特征污染物含量，计算出污染因子的相关系数矩阵，矩阵可表明根一种污染因子的增高会伴随其它污染因子的增高或降低。(5)根据相关系数矩阵，将相关系数大于0.5的两个元素峰值作为监测这两种元素的最佳监测点；无相关关系的元素只将该元素的峰值作为该元素的最佳监测点，即该元素与其他元素无相关性，最佳监测点应选择在该元素的峰值处。
                          具体实施方式
本实施例在天津市大沽排污河上进行，将重金属离子作为污染物监测对象，结合大沽排污河市郊段河道特征、地貌特征和城镇分布，在大沽河上、中游河道上选取具有代表性的断面进行布点。根据布点的基本原则，在河道上共选取了28个断面，相邻断面间距离为1.5公里，各采样断面位置分别选择在支流入口、排污口、河道转弯处、过水断面突变部位和倒虹设施处，每个取样断面横向采集5个柱样，完全混合后作为一样品。采用自然风干的方法对沉积物样品进行脱水，将脱水干燥后的沉积物样品压碎剔除大小砾石及动植物残体等杂物。研磨至样品全部通过80～200目筛。取1.0g粉末样品用硝酸-氢氟酸-高氯酸进行消解，并测定Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、Hg、As的含量。采用单因子评价方法对污染因子进行评价(见表1)。根据对沉积物各试样重金属含量测定结果，使用SAS for Windows软件，进行的统计学分析，得出沉积物中重金属含量的相关系数矩阵(见表2)。根据相关系数矩阵，将相关系数大于0.5的两个元素峰值，作为监测这两种元素的最佳监测点，无相关关系的元素只将该元素的峰值作为该元素的最佳监测点。依据监测点对应的监测元素数量排序(见表3)得出：大沽河最佳监测点为25、28、15，分别可以监测8种、7种、6种元素，通过监测这些点位重金属的含量就可以预测河道沉积物中重金属的污染情况。
本发明的有益效果在于：(1)通过单因子评价及统计分析可以确定河道沉积物中重金属含量分布；(2)将两方法结合后进行排列组合，可确定针对某种或某几种重金属监测点，也可以得到针对所有重金属选择监测点。
                                  表1  重金属含量评价值超标点位分布
  评价因子 Cu Pb Zn Cd Cr Ni Hg As
超标点位 5，11，28   1，2，3，5，6，7，25   1，2，4，6，8，11，12，13，16，25
                                      表2  沉积物重金属元素间相关系数矩阵
  As   Hg   Pb   Cd   Cr   Cu   Ni   Zn
  大沽河   As   1   0.4067   0.6773   0.6016   0.6957   0.4369   0.3789   -0.1322
  Hg   1   0.5296   0.5744   0.3524   0.53   0.226   -0.129
  Pb   1   0.526   0.8601   0.8347   0.3633   -0.1063
  Cd   1   0.6238   0.1909   0.6599   -0.1872
  Cr   1   0.6581   0.3058   -0.0826
  Cu   1   0.3034   -0.1668
  Ni   1   -0.0423
  Zn   1
注：表中黑体字表示相关系数大于0.5的两个元素峰值。
                                           表3  沉积物重金属含量最佳监测点
  As   Hg   Pb   Cd   Cr   Cu   Ni   Zn
大沽河 As   15，21，23，25，28   5，12，15，25，28   5，15，25，28
Hg   4，25，23，28   12，25，28   11，23，28
Pb   15，21，25，28   11，15，25，28   11，15，17，21，25，28
Cd   5，15，25，28   5，12，25，28
Cr   5，11，17，20，25，28
  Cu
  Ni
Zn   6，12，15，20，23，25，27

Claims (1)

1.河道沉积物监测点回归选择方法，其特征在于由以下步骤完成：
(1)在排污河道上初选监测点两个相邻断面间距离为1～1.5公里，选择位置为：支流入口、排污口、河道转弯处、过水断面突变部位或倒虹等设施处，每个取样断面横向采集3～6个柱样，完全混合后作为一样品；
(2)对沉积物样品进行脱水、干燥、压碎、研磨至样品全部通过80～200目筛，取1.0g粉末样品用硝酸-氢氟酸-高氯酸进行消解，测定特征污染物的含量；
(3)采用单因子指数评价方法对测定结果进行评价，以污染因子实测值与环境质量标准中该污染因子的限值之比作为该因子的评价指数，评价指数大于1.0为超标因子，小于1.0为未超标因子；
(4)对沉积物各试样污染物测定值进行统计学分析：根据获得的特征污染物含量，计算出污染因子的相关系数矩阵；
(5)根据相关系数矩阵，将相关系数大于0.5的两个因子峰值作为监测这两种因子的最佳监测点，无相关关系的因子只将该因子的峰值作为该因子的最佳监测点。
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