水源地地下水水质影响因素的多元统计研究

汪毅

摘 要：随着社会的不断发展和进步，我国经济得到了快速的发展，而水作为人们生活的必需品之一，其质量会给人们的生活带来很大的影响。在水源地地下水的水质检测中，人们发现有着很多的影响因素，而在当今社会，人们对于水的需求量越来越大，因此，有关部门开始加强对水源地地下水的水质重视。本文就对水源地地下水水质的影响因素多元统计进行分析，供参考。

关键词：水源地;地下水;水质;影响因素;多元统计

一、引言

我国在对水源地地下水的水质进行分析的时候，通常都是采用的十一项水化学指标，对几十个地下水的水样进行收集，在分析水样的过程当中，会应用进因子分析法和系统聚类分析法两种方法。之所以会采用这两种方法，就是因为这两种方法最后的水质检测结果是一样的，就算有差距也是比较小恩达，不会对评估结果造成影响。水源地地下水作为水资源的关键部分，在人们的生活中起到了至关重要的作用，其水质可以直接反映出地下水的演化过程及特征，因此，也是我国水文地质研究的重中之重。

（一）对水源地地下水的采样和分析

有关部门可以任意选择一个时间段对水样进行收集，在采样的时候，如果是水源地的保护区域就要实施加密工作。工作人员可以使用五百毫升的聚乙烯瓶进行采样，但是需注意的是，在正式采样之前，必须要保持聚乙烯瓶的干净，工作人员应当对聚乙烯瓶进行三次及以上的清洗，在采样的时候要尽量防止水质产生气泡，否则就会影响到最终的检测效果，每一个区域的水样都要收集两份。在采样完成后，就需要对水样的温度、pH值、溶解氧质量浓度等进行检测，在现场进行检测的时候，可以使用HORIBA水质分析仪器进行，但需注意的是，在检测之前，要先采用标液对仪器加以校准，直到仪器满足检测要求之后才可以把标液除去，需使用离子水清除标液。在检测水样的重碳酸根离子时，可以使用滴定法进行检测，储存的时间不宜超出八个小时。在检测水样的总硬度的时候就可以使用纳氏试剂比色法进行，在检测溶解度时则可以使用二钠滴定法，检测总固体可以使用重量法，检测氨氮的时候可以采用分二磺酸分光光度法。在检测过程当中，一些其他的质量检测在没有经过过滤和筛选的情况下，可以选择离子色谱法进行检测，每一个样品尽量多收集一份，这样就可以多进行一次试验对比结果，选择最佳的测试结果作为最终的评估。采样时可以使用掌上移动设备开启定位系统查找水样点。

（二）水源地地下水水质的影响因素分析

1.因子分析法

因子分析法就是将一些关系比较复杂的变量参数进行简单化，从而将其总结成为几个具有综合性的参数，该方法可以有效的减少工作人员的评估难度，在对水质的检测中，大多数都是应用在关系较为复杂的因子中，因子分析法也可以直观的体现出原始变量和现因子之间的关系。因子分析法按照检测的对象差异可以分成两个类别，一个是变量和变量间的关系因子，即R，另一个是研究水样和水樣间的因子，即Q，本文主要对R型因子进行分析。

为了能够更加有效的提高质检的质量和效率，在检测水样的时候使用了十一项水化学指标，工作人员首先要做的就是对数据的缺失值进行测试，该项检测环节可以使用均值插补法进行。采用该方法可以弥补水样内的缺失值，多元统计方法是在数据的正态、近态分布情况下才得以完成操作的，所以，在进行水样收集的时候，比较适合用在小样本的的正态检测过程中。最终的结果表示，大部分的指标都比较符合正态的分布条件，而非正态的分布参数可以将其转换成为正态性数据之后，再加以分析和处理。在采用多元统计方法进行分析之前，可以先对数据进行KMO检测和Bartlett 球形检验，最终，KMO的检验结果是0.64，而Bartlett球形检验的结果，在水质小于0.01的前提下，可以获得428. 43的结果。虽然两者之间存在比较大的差异，但是通过对数据的分析可以看出，两者有着一定的关系，都比较合适对其因子进行分析。因子载荷矩阵估计法当中涵盖了多种水质检测方法，其中比较常见的就有主成分法和主轴因子分析法等，在本文中主要对主成分法进行的水质分析进行研究。在通过对水质分析之后发现，大于一的因子总共有三个，全部的方差贡献率在百分之八十四以上，这三个因子中可以较完整的反映出了影响水质的因素。为了让各个因子当中可以体现出更完善的因素，方便工作人员最后的评估，可以把因子实施旋转，从而实现因子之间的转换。

2.系统聚类分析法

系统聚类分析法在检测水样的过程当中，就是在水样的分类上，根据其实际性质将相似的几种变量分为一类，从而实现有序、统一的测试，在对水样和变量的相似程度上，可以选择距离和相似系数方法。按照不一样的计算规律来进行分类，系统聚类法最基本的思想进行把水样当成是一大类，然后再分成几个小类，最后在对其相似度进行计算，在计算完以后，选择两种相似度最高的类别合并成为一类。这样一来，每当工作人员合并了一类，就减少了一类，在后续的工作中，会带来很大的便利。聚类分析方法的使用上，最先要确定类别数量，之后再分析其差别和共同性，从而在数据中找到影响水质的因素。

二、结束语

在对水源地地下水水质的影响因素分析上，基本上都是使用的因子分析法和聚类分析法，该方法的测试结果大同小异，却有着共同的利用价值。对于水质的检测可以为人们提供一个更加优质的生活环境，给人们制造了幸福生活的条件，是促进我国社会和谐发展的一大重要举措。

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