基于主成分分析法和综合污染指数法的乌鲁木齐河灌区农田灌溉水质量分析与评价

摘要

2019年以来,在每年灌溉期对乌鲁木齐河灌区的农田灌溉水质开展了监测工作,参照《农田灌溉水质标准》(GB 5084-2021)和《地表水环境质量标准》(GB3838-2002),采用单因子指数法和综合污染指数法对原有控制项目进行了分析评价,乌鲁木齐河灌区农田灌溉水质均属于“清洁”等级,同时结合标准中新增有机控制项目要求,对以灌溉水源作为补给水源的地表饮用水源地(五、八水厂)的8项有毒污染控制项目进行了分析评价,总检出率达14.0%,检出浓度均不超过特定项目标准限值。采用主成分分析法将乌鲁木齐河灌区的水质参数概括为4个主成分:理化指标与无机阴离子、营养盐及有机污染指标、盐分指标和金属类指标。结合《地表水环境质量评价办法(试行)》(环办〔2011〕22号),扣除乌鲁木齐河灌区水质本底影响指标无机阴离子及盐分指标的影响,根据指标排名确定乌鲁木齐河灌区主要控制指标为营养盐及有机污染指标的高锰酸盐指数、化学需氧量和五日生化需氧量,其中化学需氧量浓度远远高于其他指标浓度,可将其视为衡量水中有机物质含量多少及水体受污染严重程度的重要指标。这三种污染物在各年份各水期浓度排序基本为枯水期>平水期>丰水期,主要污染指标水期变化特征与河流年径流量存在一定的关联。结合水质评价结果和筛选出的主要污染控制指标,提出了农田灌溉水质污染防治对策建议。