基于主成分分析法的黄河呼和浩特段水环境质量评价吕欣格田剑南王超张琨摘要：基于主成分分析法对黄河呼和浩特段进行了主因子分析、得分排名，从而得出了不同断面的水环境质量现状，并进行了分析。结果说明：生化需氧量、氨氮、总磷为主成分因子，其总贡献方差为89.489%；在得分排名中依次为河口镇（0.212）、喇嘛湾（0.103）、头道拐（-0.303）；在结果分析中，生化需氧量处于3.00-3.600mg/m3之间，为该段流域的最大值污染物，且头道拐断面污染程度最大。主成分分析法反映了该段流域7类主要污染物、3个断面及整个断面的联系及区别。通过进一步分析，表明该评价方法是客观合理的，同时也揭示了此方法在监测因子和监测量不足的情况下较为实用。关键词：主成分分析；水环境；污染物；评价；分析：TV131.2：A：2095-672X（2016）05-0015-06DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2016.05.004WaterenvironmentqualityassessmentBasedonPrincipalComponentAnalysisoftheYellowRiver，HuhhotLvXinge1，TianJiannan2，WangChao1，ZhangKun1（1.InnerMongoliaAcademyofEnvironmentalSciences，Huhhot010011；2.EnvironmentalProtectionBureauofHongshanDistrict，Chifeng，InnerMongolia010018）Abstract：ThemainfactoranalyzeandrankingscoretoYellowRiver（Hohhotsection）basedonprincipalcomponentanalysis，thepresentsituationofwaterenvironmentqualityindifferentsectionsaregiven，andcarriedontheobjectiveanalyze.Resultshows：BOD，NH3-NandPasmaincomponentfactors，thetotalcontributionofvarianceis89.489%；inthescoreranking，Hekouzhen（0.212），Lamawan（0.103）andToudaoguai（-0.303）；resultsofanalysisthatBODaboutbetween3.00-3.600mg?m-3isthelargestvaluesofpollutantsfortheriverandthelargestpollutiondegreeisToudaoguaisection.therelationanddifferenceamongthe7kindsofmainpollutants，the3sectionsandtheentiresectionbyprincipalcomponentanalysismethodreflected.Afterfurtheranalysis，indicatethisevaluationmethodisobjectiveandreasonable，thisisapracticalmethodundertheconditionofinsufficientmonitoringfactorsandquantitiesalsoberevealed.Keywords：Principalcomponentanalysis；Waterenvironment；Pollutants；Evaluate；Analysis主成分分析是将众多具有一定相关性的指标，重新组合成一组相互无关的综合变量来替代原指标，从而达到降维的一种统计分析方法，在降维过程中可消除评价指标之间的相关影响、减少原数据信息的损失、避免各个指标权数确定的缺陷。目前主成分分析法已被引入生态调查研究、城市环境质量研究、水及土壤中污染物评价研究等。近年来在地下水、湖泊、水库等水环境领域的应运备受关注[1-2]，包括水环境介质中主要污染物的界别及相关污染物分布特性的客观评价及分析，对于流速较大的流域水环境中污染物分布特点及其有关定量化研究已成为流域水环境研究的焦点。指数评价法、模糊评价法、灰色评价法、物元分析法等已成功用于水环境质量评价中，但此类方法具有时间和空间的局限性且需要大量监测数据[3-4]，尤其在流域水环境中的应用无法客观、合理的体现污染物分布特征[5]。主成分分析方法避免了这类问题，可有效的分析出流域水环境不同断面污染物数据对流域某一段的影响，从而揭示了其污染物内在联系及分布特征。本文先对黄河流域呼和浩特段的主要污染物进行主成分分析评价，从而得出主成分污染物组成及其得分，以所得结果为依据，结合此段流域的实际情况对所得结果进行简要分析。1资料选取及分析方法1.1资料选取利用《黄河流域（内蒙古段）水环境风险调查及防范措施研究》中的水质监测数据作为主成分分析流域水环境质量评价的数据源。选取黄河流域呼和浩特段头道拐、河口镇、喇嘛湾3个断面，连续3年，每年连续10个月（除去1、2月冰封期）的主要污染因子作为评价指标。样本总数为90个，分析指标包括：生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）、总氮（总N）、总磷（总P，以P计）、锌（Zn）、铅（pb）。样本检测方...