專利名稱：河道沉積物監(jiān)測點(diǎn)回歸選擇方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及到一種監(jiān)測河道沉積物布點(diǎn)的方法。
背景技術(shù)：
河道沉積物是城市河流污染的重要研究內(nèi)容之一，也是世界各國的一個(gè)突出環(huán)境問題。作為河流生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，河道沉積物不僅是河流營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)的中心環(huán)節(jié)，而且也是污染物質(zhì)的主要聚集庫。作為河流污染物的主要蓄積庫，沉積物不僅可以直接反映水體的污染歷史，而且在一定條件下可向上覆水體釋放各種污染物，是影響河流水質(zhì)的重要二次污染源?，F(xiàn)有河道沉積物監(jiān)測點(diǎn)位的選擇，大多是根據(jù)排污口門的布置、監(jiān)測點(diǎn)位之間距離、行政區(qū)域劃分等地理因素來確定。對于長距離河道沉積物的監(jiān)測點(diǎn)選擇大都憑經(jīng)驗(yàn)，監(jiān)測值是否有代表性，能否正確反映沉積物的污染物性狀，都是未知數(shù)。由于城市及河道周邊環(huán)境的變化，排水口門的位置及數(shù)量的變化，給河道污染狀況的評價(jià)帶來更大的困難。因而如何準(zhǔn)確的選擇監(jiān)測點(diǎn)位，是河道沉積物監(jiān)測的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在此技術(shù)背景下，現(xiàn)有的河道沉積物監(jiān)測布點(diǎn)方法已無法準(zhǔn)確反映河道沉積物污染狀況，由此本發(fā)明提出了新的監(jiān)測點(diǎn)位布點(diǎn)方法，以期以較短的時(shí)間，篩選出關(guān)鍵監(jiān)測點(diǎn)位，迅速反映河道污染的類型和程度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種確定河道沉積物監(jiān)測點(diǎn)回歸選擇的方法，以期得到關(guān)鍵的監(jiān)測點(diǎn)，可以準(zhǔn)確迅速反映河道污染的類型和程度。
沉積物監(jiān)測點(diǎn)回歸選擇的方法通過以下5個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)(1)在排污道上初選監(jiān)測點(diǎn)，選取原則是相鄰斷面間距離為1～1.5公里，采樣斷面位置選擇在支流入口、排污口、河道轉(zhuǎn)彎處、過水?dāng)嗝嫱蛔儾课换虻购绲仍O(shè)施處，每個(gè)取樣斷面橫向采集3～6個(gè)柱樣，完全混合后作為一樣品；(2)對沉積物樣品進(jìn)行脫水、干燥、壓碎、研磨至樣品全部通過80～200目篩，取1.0g粉末樣品用硝酸-氫氟酸-高氯酸進(jìn)行消解，測定特征污染物的含量；(3)采用單因子指數(shù)評價(jià)方法對測定結(jié)果進(jìn)行評價(jià)，用因子實(shí)測含量與環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中該污染因子的限值之比，作為該因子的評價(jià)指數(shù)，評價(jià)指數(shù)大于1為超標(biāo)因子，小于1為未超標(biāo)因子，該方法既可評價(jià)污染物含量是否超標(biāo)，也可將測定結(jié)果無量綱化；(4)對沉積物各試樣污染物測定值進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，根據(jù)獲得的特征污染物含量，計(jì)算出污染因子的相關(guān)系數(shù)矩陣，矩陣可表明根一種污染因子的增高會(huì)伴隨其它污染因子的增高或降低。(5)根據(jù)相關(guān)系數(shù)矩陣，將相關(guān)系數(shù)大于0.5的兩個(gè)元素峰值作為監(jiān)測這兩種元素的最佳監(jiān)測點(diǎn)；無相關(guān)關(guān)系的元素只將該元素的峰值作為該元素的最佳監(jiān)測點(diǎn)，即該元素與其他元素?zé)o相關(guān)性，最佳監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)選擇在該元素的峰值處。
具體實(shí)施例方式
本實(shí)施例在天津市大沽排污河上進(jìn)行，將重金屬離子作為污染物監(jiān)測對象，結(jié)合大沽排污河市郊段河道特征、地貌特征和城鎮(zhèn)分布，在大沽河上、中游河道上選取具有代表性的斷面進(jìn)行布點(diǎn)。根據(jù)布點(diǎn)的基本原則，在河道上共選取了28個(gè)斷面，相鄰斷面間距離為1.5公里，各采樣斷面位置分別選擇在支流入口、排污口、河道轉(zhuǎn)彎處、過水?dāng)嗝嫱蛔儾课缓偷购缭O(shè)施處，每個(gè)取樣斷面橫向采集5個(gè)柱樣，完全混合后作為一樣品。采用自然風(fēng)干的方法對沉積物樣品進(jìn)行脫水，將脫水干燥后的沉積物樣品壓碎剔除大小礫石及動(dòng)植物殘?bào)w等雜物。研磨至樣品全部通過80～200目篩。取1.0g粉末樣品用硝酸-氫氟酸-高氯酸進(jìn)行消解，并測定Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、Hg、As的含量。采用單因子評價(jià)方法對污染因子進(jìn)行評價(jià)(見表1)。根據(jù)對沉積物各試樣重金屬含量測定結(jié)果，使用SAS for Windows軟件，進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，得出沉積物中重金屬含量的相關(guān)系數(shù)矩陣(見表2)。根據(jù)相關(guān)系數(shù)矩陣，將相關(guān)系數(shù)大于0.5的兩個(gè)元素峰值，作為監(jiān)測這兩種元素的最佳監(jiān)測點(diǎn)，無相關(guān)關(guān)系的元素只將該元素的峰值作為該元素的最佳監(jiān)測點(diǎn)。依據(jù)監(jiān)測點(diǎn)對應(yīng)的監(jiān)測元素?cái)?shù)量排序(見表3)得出大沽河最佳監(jiān)測點(diǎn)為25、28、15，分別可以監(jiān)測8種、7種、6種元素，通過監(jiān)測這些點(diǎn)位重金屬的含量就可以預(yù)測河道沉積物中重金屬的污染情況。
本發(fā)明的有益效果在于(1)通過單因子評價(jià)及統(tǒng)計(jì)分析可以確定河道沉積物中重金屬含量分布；(2)將兩方法結(jié)合后進(jìn)行排列組合，可確定針對某種或某幾種重金屬監(jiān)測點(diǎn)，也可以得到針對所有重金屬選擇監(jiān)測點(diǎn)。
表1 重金屬含量評價(jià)值超標(biāo)點(diǎn)位分布

表2 沉積物重金屬元素間相關(guān)系數(shù)矩陣

注表中黑體字表示相關(guān)系數(shù)大于0.5的兩個(gè)元素峰值。
表3 沉積物重金屬含量最佳監(jiān)測點(diǎn)

權(quán)利要求
1.河道沉積物監(jiān)測點(diǎn)回歸選擇方法，其特征在于由以下步驟完成(1)在排污河道上初選監(jiān)測點(diǎn)兩個(gè)相鄰斷面間距離為1～1.5公里，選擇位置為支流入口、排污口、河道轉(zhuǎn)彎處、過水?dāng)嗝嫱蛔儾课换虻购绲仍O(shè)施處，每個(gè)取樣斷面橫向采集3～6個(gè)柱樣，完全混合后作為一樣品；(2)對沉積物樣品進(jìn)行脫水、干燥、壓碎、研磨至樣品全部通過80～200目篩，取1.0g粉末樣品用硝酸-氫氟酸-高氯酸進(jìn)行消解，測定特征污染物的含量；(3)采用單因子指數(shù)評價(jià)方法對測定結(jié)果進(jìn)行評價(jià)，以污染因子實(shí)測值與環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中該污染因子的限值之比作為該因子的評價(jià)指數(shù)，評價(jià)指數(shù)大于1.0為超標(biāo)因子，小于1.0為未超標(biāo)因子；(4)對沉積物各試樣污染物測定值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析根據(jù)獲得的特征污染物含量，計(jì)算出污染因子的相關(guān)系數(shù)矩陣；(5)根據(jù)相關(guān)系數(shù)矩陣，將相關(guān)系數(shù)大于0.5的兩個(gè)因子峰值作為監(jiān)測這兩種因子的最佳監(jiān)測點(diǎn)，無相關(guān)關(guān)系的因子只將該因子的峰值作為該因子的最佳監(jiān)測點(diǎn)。
全文摘要
河道沉積物監(jiān)測點(diǎn)回歸選擇的方法，由5個(gè)步驟完成(1)在排污道上初選監(jiān)測點(diǎn)，相鄰斷面間距1～1.5公里；(2)對沉積物樣品做干燥、研磨、消解等處理，測定特征污染物的含量；(3)采用單因子指數(shù)方法對測定結(jié)果進(jìn)行評價(jià)，指數(shù)大于1.0為超標(biāo)因子，小于1.0為未超標(biāo)因子；(4)據(jù)獲得的污染物含量，計(jì)算出污染因子的相關(guān)系數(shù)矩陣；(5)將相關(guān)系數(shù)大于0.5的兩個(gè)因子峰值作為監(jiān)測這兩種因子的最佳監(jiān)測點(diǎn)，無相關(guān)關(guān)系的因子只將該因子的峰值作為該因子的最佳監(jiān)測點(diǎn)。本發(fā)明通過單因子評價(jià)及統(tǒng)計(jì)分析可以確定河道沉積物中重金屬含量分布；將兩方法結(jié)合后進(jìn)行排列組合，可確定重金屬監(jiān)測點(diǎn)，也可以得到針對所有重金屬選擇監(jiān)測點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N1/28GK1834656SQ20061001332
公開日2006年9月20日 申請日期2006年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月20日
發(fā)明者趙新華, 黎榮, 孫井梅, 從月賓, 鄭毅, 張海豐 申請人:天津大學(xué)