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1 篇 工学
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1 篇 水质评价
1 篇 黄河-河套灌区-乌...
1 篇 apcs-mlr模型
1 篇 污染物源解析
1 篇 多元统计方法
1 篇 水化学

机构

1 篇 内蒙古大学

作者

1 篇 张中华

语言

1 篇 中文

检索条件"主题词=黄河-河套灌区-乌梁素海系统"

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黄河-河套灌区-乌梁素海系统污染物来源及水化学成因解析

黄河-河套灌区-乌梁素海系统污染物来源及水化学成因解析

引用

作者：张中华内蒙古大学

学位级别：硕士

河流、灌区和湖泊的水质状况和污染情况变化会产生连锁反应,研究河流-灌区-湖泊系统能够全面考虑这些水体之间的相互作用和影响,制定更为科学和有效的水资源管理和保护策略。本研究选择黄河-河套灌区-乌梁素海系统为研究对象,共计选取8... 详细信息

河流、灌区和湖泊的水质状况和污染情况变化会产生连锁反应,研究河流-灌区-湖泊系统能够全面考虑这些水体之间的相互作用和影响,制定更为科学和有效的水资源管理和保护策略。本研究选择黄河-河套灌区-乌梁素海系统为研究对象,共计选取87个采样点,于2021年春、夏、秋三季采样,并采用综合水质指数法(WQI)、主成分分析法、相关性分析法、绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)模型以及水化学分析方法,对系统地表水体水质的时空变化、污染物来源以及水化学变化成因进行研究。主要结果如下:(1)黄河-河套灌区-乌梁素海系统污染物呈现出显著的时空差异特征。从时间上来说,各采样点COD、NH-N、NO-N、TP和TN平均浓度均呈现出秋季>夏季>春季的特征;TDS和Sal呈现春季>夏季>秋季的特征;DO变化规律为秋季>春季>夏季;p H在夏季最高。从空间上看,支排干、总排干等农田排水渠道的COD、NH-N、TN、TDS和Sal的浓度明显超过黄河、总干渠、支干渠等农田灌溉取水渠道;NO-N和TP浓度则呈现出黄河、总干渠、支干渠等灌溉渠道高于支排干、总排干、乌梁素海等排水渠道的特征;DO和p H空间变化不大,整体较为稳定。(2)黄河-河套灌区-乌梁素海系统WQI值范围在42.43～66.98之间,平均值为59.52±6.22,春季>夏季>秋季,随时间推移呈下降趋势。从空间上看,全年WQI平均值由大到小依次为:总干渠(63.80±5.36)>支干渠(62.69±5.36)>黄河(59.90±3.76)>总排干(59.71±5.99)>乌梁素海(59.51±3.49)>支排干(55.13±7.05)>乌梁素海退水渠(52.27±2.04)。(3)水化学组分时空变化特征明显。Ca、Mg、Na、K、HCO、SO、Cl和NO三个季节多类型水体总体平均浓度分别为77.93 mg/L、76.83mg/L、323.91 mg/L、5.76 mg/L、275.81 mg/L、272.28 mg/L、510.04 mg/L和6.54 mg/L。时间上,黄河、干渠、排干主要离子平均浓度在夏季总体要高于春季和秋季,而乌梁素海主要离子平均浓度则呈现出春季>夏季>秋季的特点。空间上,黄河至支排干水化学组分浓度呈增加趋势,支排干至总排干呈下降趋势,而总排干至乌梁素海退水渠则呈增加趋势,整体上沿水流方向增加,尤其是Na和Cl变化较大。(4)黄河、总干渠和支干渠水化学类型主要为SO·Cl-Ca·Mg型,分别占样品的55.56%、90.48%和78.33%,部分为HCO-Ca·Mg型,占样品的44.44%、9.52%和15.00%;支排干、总排干、乌梁素海和乌梁素海退水渠主要为Cl-Na型,占样品的76.19%、73.33%、78.79%和100%,部分为SO·Cl-Ca·Mg型。水化学类型沿水流方向由SO·Cl-Ca·Mg和HCO-Ca·Mg型向Cl-Na型演变。(5)黄河-河套灌区-乌梁素海系统污染物来源较为明晰,生活污水、灌区农业生产以及黄河内蒙段上游污染对水环境产生的污染较大,分别贡献了总污染的31.84%、29.42%、23.90%。COD和NH-N主要来源于生活污水,贡献率分别为58.40%和61.68%;TP污染主要来自于黄河内蒙段上游,贡献率为82.39%;TN污染主要来源于灌区农业生产活动,贡献率为90.76%;NO-N污染分别来自于黄河内蒙段上游和灌区农业生产活动,贡献率分别为37.78%和37.12%。稳定同位素、Gibbs图和离子比值图分析表明,研究区水体主要接受大气降水补给,蒸发作用影响强烈。黄河和干渠的水化学组分变化的主要原因为岩石风化作用;随水体流动,蒸发作用及阳离子交换逐渐成排干和乌梁素海水化学的控制因素,自然成因解释了水化学变化的76.54%,农业活动包括灌溉和过度使用化肥解释了水化学变化的12.70%。综上所述,本研究阐明了黄河-河套灌区-乌梁素海系统污染物的时空变化和来源,揭示了人类生活和农业生产等因素对系统内部污染物和水化学变化产生的影响,为后续对黄河、河套灌区和乌梁素海治理工作供理论依据。

关键词：黄河-河套灌区-乌梁素海系统水质评价水化学多元统计方法 APCS-MLR模型污染物源解析

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