运用主成分分析法研究云南湖库水体中重金属分布

第23卷第4期2010年4月环境科学研究ResearchofEnvironmentalSciencesVo1．23．No．4Apr．，2010运用主成分分析法研究云南湖库水体中重金属分布刘总堂，李春海。，章钢娅1．中国科学院南京土壤研究所，江苏南京2100082．中国科学院研究生院，北京1000493．巾国科学院南京地理与湖泊研究所，江苏南京210008摘要：以云南省38个高原湖库为研究对象，测定了表层水体中cu，zn，Pb，cr，cd，As，Fe，Mn和Ni9种重金属质量浓度．运用主成分分析法对水体中的重金属分布情况和来源进行了分析．结果表明：所调查的云南38个湖库水体中主要重金属的分布可由4个主成分来反映，其贡献率分别为n(Zn，Mn，Cd)35．23％，F2(Pb，Ni)17．05％，F3(Fe，Cu)15．70％和F4(Cr。Fe)I3．10％．38个湖库表层水中均有多种不同质量浓度的重金属存在，在该调查时段，有8个湖库表层水体中部分重金属质量浓度超过《国家地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类水标准限值，水质不符合饮用水标准；而其他3O个湖库表层水体中重金属质量浓度符合Ⅱ类水标准．在部分湖库中P(Fe)，P(Mn)，P(Zn)，P(Cd)和P(Ni)超过Ⅲ类水标准限值，在表层水体中P(As)，P(Cu)，P(Cr)和P(Pb)较低，符合饮用水的标准要求．主成分分析法能够较好地分析云南38个湖库水体中重金属的分布情况．关键词：主成分分析；湖泊；水库；表层水；重金属分布；云南省中图分类号：x132文献标志码：A文章编号：1001—6929(2010)04—0459—08ApplicationofPrincipalComponentAnalysistotheDistributionsofHeavyMetalsjntheWaterofLakesandReservoirsinYunnanProvinceLIUZong—tang'，LIChun．hai，ZHANGGang—ya1．InstituteofSoilScience，ChineseAcademyofSciences，Nanjing210008，China2．GraduateSchoolofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China3．NanjingInstituteofGeography&Limnology，ChineseAcademyofSciences，Nanjing210008，ChinaAbstract：Massconcentrationsofheavymetals(Cu，Zn，Pb，Cr，Cd，As，Fe，MnandNi)insurfacewaterof38lakesandreservoirsinYunnanProvinceweredetermined．PrincipalComponentAnalysis(PCA)wasappliedtoanalyzethedistributionsandsourcesofheavymetalsinthesurfacewater．ResultsshowedthatthefirstfourprincipalfactorsF1(Zn，Mn，Cd)，F2(Pb，Ni)，F3(Fe，Cu)andF4(Cr，Fe)couldaccountfortheprincipaldistributionsofheavymetalsinthesurfacewater．Thepercentsofthetotalvariancewere35．23％，17．05％，15．70％and13．1O％respectively．PollutionlevelsofheavymetalsintheSul~aeewaterwereestimatedaccordingtoEnvironmentalQualityStandardsforSurfaceWater(GB3838—2002)．Theresultsrevealedthatthereweredifferentspeciesandmassconcentrationsofheavymetalsinthesurfacewaterofthe38lakesandreservoirs．Intheinvestigationperiod，massconcentrationsofsomeheavymetalsinthesurfacewaterofeightlakesorreservoirsexceededthethirdclassofEnvironmentalQualityStandardsforSurfaceWaterandtherecommendedstandardford