三峡库区水质与其影响因素间的相关分析研究

三峡库区水质与其影响因素间的相关分析研究

罗晗郁

（重庆交通大学 重庆 400074）

摘 要: 本文根据三峡库区2008-2017年pH、DO、COD_MN、NH3-N的监测数据以及潜在的多项水质影响因素的多方统计数据，通过相关分析对二者两两间的单项指标进行分析，筛选出了对四项水质影响最为显著的六项因素，主要包括工业废水排放量、城镇生活污水、过闸货物量、船舶生活污水、入库输沙量、淤积量等。

关键词：三峡库区;相关分析；水质影响因素

1.介绍

随着我国经济的高速发展，水环境的可持续发展成为了我国十分重视的问题^[1]。三峡库区作为长江干线最为重要的一部分之一，其水质情况的好坏将直接或者间接影响长江流域的水环境状况，从而影响我国的经济发展^[2]。三峡库区的水质受到诸多因素的影响，弄清库区水质受到何种因素的影响以及水质与其影响因素间的关系十分必要，能够针对性的控制水质影响因素，做好水质污染防控工作。

2 研究对象

结合国家标准和实际需要，本文选取了三峡库区的水质指标数据有pH、DO、COD_MN、NH₃-N。而对水质具有影响的因素有很多，所以选取了众多潜在的水质影响因素，包括库区的工业废水、城镇生活污水、三峡过闸货物量、船舶生活污水、出入库输沙量等等。

库区的水质指标pH、DO、COD_MN、NH₃-N（x1，x2，x3，x4）是由的《中国环境监测水质周报》中获得，全国主要水系148个水质自动监测断面中，选择的点位是湖北宜昌南津关（三峡水库出口）。通过将每周的数据筛选整理出每年的数据，最后将同一年的数据通过取平均值的方式得到最终每年的水质数据，选取十年间的数据（2008-2017年）。

三峡库区水质的潜在影响因素有很多，本文通过查阅相关资料筛选出了十种潜在的水质影响因素，包括降雨量、入库输沙量、出库输沙量、淤积量、工业废水排放量、城镇生活污水、三峡过闸货物量、船舶油污水、船舶油污水中石油类、船舶生活污水（y1，y2，y3，y4，y5，y6，y7，y8，y9，y10）。

3 分析及结果

本文采用的相关分析方法是spearman（斯伯曼/斯皮尔曼）等级相关分析，通过统计分析软件将各类数据导入。

表2 三峡库区水质及其影响因素指标间相关分析

水质指标pH（x₁）与入库输沙量（y₂）、淤积量（y₄）、工业废水排放量（y₅）、城镇生活污水（y₆）三峡过闸货物量（y₇）及船舶生活污水（y₁₀）间存在着显著的相关性，相关性系数分别为0.736、0.827、0.626、-0.927、0.842，且满足显著性检验（sig<0.05）。其中入库输沙量（y₂）和淤积量（y₄）、工业废水排放量（y₅）以及船舶生活污水（y₁₀）与pH值成正向的相关性，而城镇生活污水（y₆）、三峡过闸货物量（y₇）则与pH成负向相关。

水质指标DO（x₂）与工业废水排放量（y₅）、城镇生活污水（y₆）及船舶生活污水（y₁₀）间存在显著的相关性，相关系数分别为-0.766、0.758、-0.6，且都基本通过显著性检验。其中DO（x₂）与工业废水（y₅）、船舶生活污水（y₁₀）间存在负向关系，而随着城镇生活污水（y₆）的增大，DO（x₂）也随之增加。

最后水质指标COD_MN（x₃）与入库输沙量（y₂）、淤积量（y₄）、城镇生活污水（y₆）、三峡过闸货物量（y₇）及船舶生活污水（y₁₀）间存在着显著的相关性，相关系数分别为0.708、0.74、-0.754、-0.762、0.754，也都满足显著性检验。其中COD_MN与入库输沙量（y₂）、淤积量（y₄）和船舶生活污水（y₁₀）存在正向相关性，与城镇生活污水（y₆）、三峡过闸货物量（y₇）存在负向相关关系。

水质指标NH₃-N（x₄）则与其他任何的影响因素都没有显著的相关性。相关系数最高的是三峡过闸货物量（y₇）以及船舶油污水中石油类（y₉），相关系数分别为-0.414和-0.410，且显著性水平都大于了0.05。

4 总结

本文对三峡库区的水质（pH、DO、COD_MN、NH₃-N）及其多项潜在影响因素（降雨量、入库输沙量、出库输沙量、淤积量、工业废水排放量、城镇生活污水、三峡过闸货物量、船舶油污水、船舶油污水中石油类、船舶生活污水）进行了相关分析，旨在明确库区水质主要受到哪些因素的影响。通过相关分析的研究结果显示，库区水质与库区工业废水排放量、城镇生活污水、过闸货物量、船舶生活污水、入库输沙量、淤积量等影响因素间存在显著的相关性。其中pH与入库输沙量、淤积量、工业废水、城镇生活污水、过闸货物量及船舶生活污水间存在着显著的相关性；DO与工业废水、城镇生活污水及船舶生活污水间存在显著的相关性；COD_MN与入库输沙量、淤积量、城镇生活污水、过闸货运量及船舶生活污水间存在着显著的相关性；而通过剔除掉突变数据，对NH₃-N重新进行相关分析得出，NH₃-N与入库输沙量、淤积量、工业废水排放量、城镇生活污水及三峡过闸货物量间存在显著的相关性。

参考文献

[1]邢福俊. 中国水环境的改善与城市经济发展[D].东北财经大学,2002.

[2]魏晓芳. 三峡人居环境文化地理变迁研究[D].重庆大学,2013.