王金葉++李朝霞

摘 要：

為了解青島市農(nóng)村地區(qū)生活飲用水水質(zhì)的情況，為該地區(qū)居民健康安全地使用飲用水提供參考，本試驗(yàn)以青島市嶗山區(qū)、城陽(yáng)區(qū)、即墨市農(nóng)村生活飲用水為研究對(duì)象，根據(jù)各地生活飲用水水源供給途徑等進(jìn)行采樣點(diǎn)布設(shè)和水樣采集，對(duì)所采水樣進(jìn)行金屬離子（Pb、Fe）、總?cè)芙夤腆w含量、pH值、總硬度、堿度、CODMn、氨態(tài)氮、亞硝態(tài)氮、硫酸根及氯離子含量等測(cè)定，采用主成分分析法對(duì)其水質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示：青島市農(nóng)村飲用水水質(zhì)問(wèn)題主要是總硬度、氯化物含量、硫酸根含量、CODMn含量和溶解性總固體TDS含量高；即墨市各采樣點(diǎn)水質(zhì)較差，其次是城陽(yáng)區(qū)，嶗山區(qū)采樣點(diǎn)水質(zhì)最好。建議加強(qiáng)農(nóng)村飲用水尤其是工業(yè)企業(yè)密集的農(nóng)村水源保護(hù)，保障農(nóng)村飲用水水質(zhì)衛(wèi)生安全。

關(guān)鍵詞： 農(nóng)村生活飲用水；水質(zhì)；主成分分析；青島

中圖分類號(hào)： S11+4+X824.02 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)： 1001 - 4942（2014）08 - 0104 - 05

Integrated Evaluation on Quality of Qingdao Rural Drinking Water Based on Principal Component Analysis

Wang Jinye，Li Zhaoxia*

（College of Marine Science and Engineering，Qingdao Agricultural Sciences，Qingdao 266109，China）

Abstract To know about the quality of Qingdao rural drinking water and provide some references for safely using the drinking water， the water samples collected from Laoshan District， Chengyang District and Jimo City were studied by principal component analysis. The monitoring projects of water quality included pH value， total hardness， alkalinity， the contents of metal ion （Pb and Fe）， total dissolved solids， CODMn， sulfate radical， chloride ion， ammoniacal nitrogen and nitrite nitrogen. The results showed that the water quality problems were mainly embodied in higher contents of total hardness， chlorides， sulfate radical， CODMn and total dissolved solids. The water quality of Jimo City was the worst followed by Chengyang District， and that of Laoshan District was the best. It was suggested that the rural drinking water sources especially located in the dense industrialized regions should be strongly protected to ensure the rural drinking water security.

Key words Rural drinking water； Water quality； Principal component analysis； Qingdao

飲用水的水質(zhì)直接關(guān)系到人體的健康和安全。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，工業(yè)廢水及生活污水排放量逐年增加，水資源污染嚴(yán)重，飲水安全問(wèn)題越來(lái)越受到人們重視。近年來(lái)，國(guó)家加大了對(duì)城市集中用水水源地和管網(wǎng)終端水水質(zhì)的監(jiān)測(cè)和污染治理，但對(duì)農(nóng)村地區(qū)的飲用水安全還需加強(qiáng)監(jiān)管力度，另外，一些農(nóng)村地區(qū)未能實(shí)現(xiàn)集中供水，部分地區(qū)飲用淺層地表井水、河水，對(duì)飲水的處理工藝簡(jiǎn)單，水中污染物也不能得到及時(shí)監(jiān)測(cè)。

青島作為山東半島核心經(jīng)濟(jì)區(qū)和龍頭城市，經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，由此帶來(lái)的水源受污染幾率也正在加大，尤其在目前城市主要城區(qū)污染企業(yè)大都外遷到郊區(qū)和小城鎮(zhèn)的背景下，更加劇了農(nóng)村地區(qū)飲用水源被污染的風(fēng)險(xiǎn)[1]。另外，作為沿海城市，青島濱海地區(qū)淺層地表水源還存在因地下水過(guò)度開(kāi)采引起的海水入侵風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致地下水咸化[2]。

為了解青島市農(nóng)村地區(qū)生活飲用水的狀況，本項(xiàng)目擬對(duì)青島市不同地區(qū)（嶗山區(qū)、城陽(yáng)區(qū)、即墨市郊區(qū)）的農(nóng)村生活飲用水主要供給源進(jìn)行采樣檢測(cè)和分析，利用SPSS 17.0軟件，根據(jù)主成分分析法（principal components analysis， PCA）的步驟和原則，對(duì)青島市農(nóng)村地區(qū)生活飲用水水質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，為上述地區(qū)居民健康安全地使用飲用水提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

結(jié)合青島市主要的農(nóng)村分布區(qū)域（嶗山區(qū)、城陽(yáng)區(qū)、即墨市）、農(nóng)村人口密度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r以及該區(qū)域周圍相關(guān)情況設(shè)置采樣點(diǎn)，于2013年6月23日和24日采集上述區(qū)域農(nóng)村生活飲用水水樣69份，采樣地點(diǎn)及其經(jīng)緯度詳見(jiàn)表1。水源類型包括農(nóng)村小型集中式供水（自來(lái)水）、水庫(kù)水、地下井水等農(nóng)村生活飲用水類型。用經(jīng)稀硝酸浸泡洗凈干燥的聚乙烯瓶采集水樣，先用該采樣點(diǎn)的水沖洗取樣瓶3～5次，然后裝滿水樣瓶至水溢出，蓋緊瓶蓋帶回實(shí)驗(yàn)室，在12 h內(nèi)完成項(xiàng)目測(cè)定。

1.2 儀器和試劑

1.2.1 主要儀器 AFS-920型雙道原子熒光光度計(jì)（北京吉大小天鵝儀器有限公司），YSI 600XLM-M多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀（美國(guó)YSI公司），722S型可見(jiàn)光分光光度計(jì)（上海分析儀器廠），AR2140型精密天平（美國(guó)奧豪斯儀器有限公司），石英玻璃雙蒸水器（上海亞榮生化儀器廠），電熱鼓風(fēng)干燥箱（山東龍口先科儀器廠），HH-6型恒溫水浴鍋（北京長(zhǎng)風(fēng)儀器儀表公司），移液器（芬蘭Finnpipette），0.45 μm濾膜，50 mm稱量瓶，電爐，玻璃濾斗，錐形瓶等。

1.2.2 主要試劑 鹽酸（GR），硝酸（GR），硝酸銀（AR），EDTA二鈉（AR），氯化鋇（AR），鄰菲啰啉（AR），硫酸亞鐵銨（AR），鹽酸羥胺（AR），醋酸鈉（AR），磺胺（GR），鹽酸萘乙二胺（GR）等。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 水質(zhì)指標(biāo)測(cè)定方法 本試驗(yàn)水質(zhì)項(xiàng)目采樣和測(cè)定按照國(guó)家衛(wèi)生部和標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)頒布的《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》（GB/T5750–2006）[3]進(jìn)行，鉛測(cè)定采用火焰原子吸收法，總鐵采用鄰菲啰啉分光光度法，總硬度采用EDTA絡(luò)合法，氯化物測(cè)定采用硝酸銀沉淀滴定法，硫酸根測(cè)定采用EDTA容量滴定法，亞硝態(tài)氮采用重氮-偶氮分光光度法， COD采用堿性高錳酸鉀法，總堿度采用酸堿滴定法，總?cè)芙夤腆w（TDS）采用YSI多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀測(cè)定。進(jìn)行指標(biāo)檢測(cè)時(shí)， 每個(gè)水樣平行測(cè)定3次。

1.3.2 水質(zhì)指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法 采用Microsoft Excel和SPSS 17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。先對(duì)69個(gè)樣本的12個(gè)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，求出相對(duì)應(yīng)的相關(guān)矩陣，然后計(jì)算相關(guān)矩陣的特征根、方差貢獻(xiàn)率，載荷矩陣，確定因子數(shù)。以各主成分的貢獻(xiàn)率為權(quán)數(shù)進(jìn)行線性加權(quán)求和，得到各地區(qū)的綜合得分及排名順序。

2 結(jié)果與分析

2.1 采樣點(diǎn)水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果及相關(guān)性分析

3 結(jié)論

本研究利用主成分分析法對(duì)青島市城陽(yáng)區(qū)、嶗山區(qū)和即墨市農(nóng)村地區(qū)水質(zhì)進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果表明嶗山區(qū)農(nóng)村水質(zhì)總體上受污染較輕，城陽(yáng)區(qū)農(nóng)村水質(zhì)情況一般，即墨市農(nóng)村地區(qū)的水質(zhì)普遍較差。嶗山區(qū)和城陽(yáng)區(qū)農(nóng)村飲用水水質(zhì)問(wèn)題主要表現(xiàn)在總硬度、氯化物含量、溶解性總固體TDS和硫酸根含量較高，此外即墨市采樣點(diǎn)農(nóng)村飲用水中CODMn含量和鐵含量也較高。根據(jù)采樣點(diǎn)的水源類型分析，地下井水的水質(zhì)狀況堪憂，除嶗山區(qū)大嶗村采樣點(diǎn)的水質(zhì)污染較輕外，其余地下井水的污染得分均較高，其中總硬度、硫酸鹽、鐵含量、溶解性總固體TDS含量的貢獻(xiàn)大，且總硬度大的地區(qū)溶解性總固體TDS的含量也較大。水樣中總硬度超標(biāo)率達(dá)22%，氯化物超標(biāo)率4.3%，硫酸鹽超標(biāo)率為35%，即墨市城后村的超標(biāo)倍數(shù)最高，三項(xiàng)指標(biāo)分別為國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB5749-2006）的2.14倍、1.4倍和52倍。

這些結(jié)果與實(shí)際情況相符：近年來(lái)海咸水入侵對(duì)青島市地下水影響越發(fā)突出，采樣點(diǎn)涉及的供水水源地墨水河、大沽河及白沙河均存在海水入侵現(xiàn)象[2，7]，從而導(dǎo)致水中總硬度、氯化物及硫酸鹽含量升高。另外，青島市工業(yè)企業(yè)近年大都外遷到周邊農(nóng)村地區(qū)，也加劇了這些地區(qū)飲用水源被污染的幾率和程度 [1，8]。即墨市和城陽(yáng)區(qū)較嶗山區(qū)周邊農(nóng)村企業(yè)眾多，生產(chǎn)和生活產(chǎn)生了大量的工業(yè)和生活污染物，使這兩地的采樣點(diǎn)水中所含的溶解性總固體TDS總量均較高；嶗山區(qū)各采樣點(diǎn)水質(zhì)的差異也反映出工業(yè)企業(yè)進(jìn)入農(nóng)村帶給周邊地區(qū)的污染影響，如西荊和后莊兩地企業(yè)較多，其水中總硬度、硫酸根和溶解性總固體TDS含量高，嶗山區(qū)大嶗、周哥莊和溝崖采樣點(diǎn)位于山區(qū)， 以果樹(shù)種植和旅游觀光為主，水質(zhì)狀況明顯好于其它采樣地區(qū)。即墨市藍(lán)村人口較多，周圍制鞋、機(jī)械制造和橡膠加工企業(yè)密集，水質(zhì)情況很差，城后村采樣點(diǎn)水樣是地下井水，井深很淺，周邊衛(wèi)生狀況差，受污染的地表水下滲到淺層地下水中，水中硫酸根、氯化物、溶解性總固體TDS和CODMn含量均出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。

通過(guò)運(yùn)用主成分分析法對(duì)青島市農(nóng)村飲用水水質(zhì)分析表明：海咸水入侵和農(nóng)村周邊工業(yè)生產(chǎn)的污染是造成水質(zhì)變差的主要原因。

溶解性總固體TDS、硫酸鹽、總硬度等化學(xué)指標(biāo)超標(biāo)的飲用水多為苦咸水，長(zhǎng)期飲用會(huì)引起各種結(jié)石病的高發(fā)， 與心血管疾病的發(fā)病率也呈正相關(guān)[9]。水中的CODMn可以間接反映水體受有機(jī)物污染的狀況，有機(jī)物含量過(guò)高易引起消化道疾病。建議加強(qiáng)農(nóng)村飲用水尤其是工業(yè)企業(yè)密集的農(nóng)村水源保護(hù)，保障農(nóng)村飲用水水質(zhì)衛(wèi)生安全。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1]

何紅梅. 青島市新農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展實(shí)證研究[D]. 青島：中國(guó)海洋大學(xué)，2012.

[2] 明強(qiáng)，高宗軍，趙玉祥.青島市主要供水水源地地下水資源開(kāi)采潛力分析[J].地下水，2010，32（1）：56-58.

[3] 中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法（GB/T5750-2006）[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

[4] 郭春華.常用統(tǒng)計(jì)軟件在生命科學(xué)中的應(yīng)用[M].北京： 科學(xué)出版社，2011.

[5] 秦天玲，侯佑澤，郝彩蓮，等. 基于主成分分析法的武烈河流域水質(zhì)評(píng)價(jià)研究[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué)， 2011，37（6）：102-105.

[6] 中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB5749-2006）[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

[7] 董少杰，孟春霞，王成見(jiàn).青島市地下水源地水質(zhì)評(píng)價(jià)及污染原因分析[J].水資源與水工程學(xué)報(bào)，2006，17（6）：54-57.

[8] 錢國(guó)棟. 青島市陸源污染物排放總量控制網(wǎng)絡(luò)化綜合管理平臺(tái)總體框架設(shè)計(jì)研究[D]. 青島：中國(guó)海洋大學(xué)，2012：134-147.

[9] 蔡祖根，丁震.安全飲用水與科學(xué)飲水[M].南京：南京大學(xué)出版社，2010.

1.2 儀器和試劑

1.2.1 主要儀器 AFS-920型雙道原子熒光光度計(jì)（北京吉大小天鵝儀器有限公司），YSI 600XLM-M多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀（美國(guó)YSI公司），722S型可見(jiàn)光分光光度計(jì)（上海分析儀器廠），AR2140型精密天平（美國(guó)奧豪斯儀器有限公司），石英玻璃雙蒸水器（上海亞榮生化儀器廠），電熱鼓風(fēng)干燥箱（山東龍口先科儀器廠），HH-6型恒溫水浴鍋（北京長(zhǎng)風(fēng)儀器儀表公司），移液器（芬蘭Finnpipette），0.45 μm濾膜，50 mm稱量瓶，電爐，玻璃濾斗，錐形瓶等。

1.2.2 主要試劑 鹽酸（GR），硝酸（GR），硝酸銀（AR），EDTA二鈉（AR），氯化鋇（AR），鄰菲啰啉（AR），硫酸亞鐵銨（AR），鹽酸羥胺（AR），醋酸鈉（AR），磺胺（GR），鹽酸萘乙二胺（GR）等。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 水質(zhì)指標(biāo)測(cè)定方法 本試驗(yàn)水質(zhì)項(xiàng)目采樣和測(cè)定按照國(guó)家衛(wèi)生部和標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)頒布的《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》（GB/T5750–2006）[3]進(jìn)行，鉛測(cè)定采用火焰原子吸收法，總鐵采用鄰菲啰啉分光光度法，總硬度采用EDTA絡(luò)合法，氯化物測(cè)定采用硝酸銀沉淀滴定法，硫酸根測(cè)定采用EDTA容量滴定法，亞硝態(tài)氮采用重氮-偶氮分光光度法， COD采用堿性高錳酸鉀法，總堿度采用酸堿滴定法，總?cè)芙夤腆w（TDS）采用YSI多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀測(cè)定。進(jìn)行指標(biāo)檢測(cè)時(shí)， 每個(gè)水樣平行測(cè)定3次。

1.3.2 水質(zhì)指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法 采用Microsoft Excel和SPSS 17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。先對(duì)69個(gè)樣本的12個(gè)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，求出相對(duì)應(yīng)的相關(guān)矩陣，然后計(jì)算相關(guān)矩陣的特征根、方差貢獻(xiàn)率，載荷矩陣，確定因子數(shù)。以各主成分的貢獻(xiàn)率為權(quán)數(shù)進(jìn)行線性加權(quán)求和，得到各地區(qū)的綜合得分及排名順序。

2 結(jié)果與分析

2.1 采樣點(diǎn)水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果及相關(guān)性分析

3 結(jié)論

本研究利用主成分分析法對(duì)青島市城陽(yáng)區(qū)、嶗山區(qū)和即墨市農(nóng)村地區(qū)水質(zhì)進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果表明嶗山區(qū)農(nóng)村水質(zhì)總體上受污染較輕，城陽(yáng)區(qū)農(nóng)村水質(zhì)情況一般，即墨市農(nóng)村地區(qū)的水質(zhì)普遍較差。嶗山區(qū)和城陽(yáng)區(qū)農(nóng)村飲用水水質(zhì)問(wèn)題主要表現(xiàn)在總硬度、氯化物含量、溶解性總固體TDS和硫酸根含量較高，此外即墨市采樣點(diǎn)農(nóng)村飲用水中CODMn含量和鐵含量也較高。根據(jù)采樣點(diǎn)的水源類型分析，地下井水的水質(zhì)狀況堪憂，除嶗山區(qū)大嶗村采樣點(diǎn)的水質(zhì)污染較輕外，其余地下井水的污染得分均較高，其中總硬度、硫酸鹽、鐵含量、溶解性總固體TDS含量的貢獻(xiàn)大，且總硬度大的地區(qū)溶解性總固體TDS的含量也較大。水樣中總硬度超標(biāo)率達(dá)22%，氯化物超標(biāo)率4.3%，硫酸鹽超標(biāo)率為35%，即墨市城后村的超標(biāo)倍數(shù)最高，三項(xiàng)指標(biāo)分別為國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB5749-2006）的2.14倍、1.4倍和52倍。

這些結(jié)果與實(shí)際情況相符：近年來(lái)海咸水入侵對(duì)青島市地下水影響越發(fā)突出，采樣點(diǎn)涉及的供水水源地墨水河、大沽河及白沙河均存在海水入侵現(xiàn)象[2，7]，從而導(dǎo)致水中總硬度、氯化物及硫酸鹽含量升高。另外，青島市工業(yè)企業(yè)近年大都外遷到周邊農(nóng)村地區(qū)，也加劇了這些地區(qū)飲用水源被污染的幾率和程度 [1，8]。即墨市和城陽(yáng)區(qū)較嶗山區(qū)周邊農(nóng)村企業(yè)眾多，生產(chǎn)和生活產(chǎn)生了大量的工業(yè)和生活污染物，使這兩地的采樣點(diǎn)水中所含的溶解性總固體TDS總量均較高；嶗山區(qū)各采樣點(diǎn)水質(zhì)的差異也反映出工業(yè)企業(yè)進(jìn)入農(nóng)村帶給周邊地區(qū)的污染影響，如西荊和后莊兩地企業(yè)較多，其水中總硬度、硫酸根和溶解性總固體TDS含量高，嶗山區(qū)大嶗、周哥莊和溝崖采樣點(diǎn)位于山區(qū)， 以果樹(shù)種植和旅游觀光為主，水質(zhì)狀況明顯好于其它采樣地區(qū)。即墨市藍(lán)村人口較多，周圍制鞋、機(jī)械制造和橡膠加工企業(yè)密集，水質(zhì)情況很差，城后村采樣點(diǎn)水樣是地下井水，井深很淺，周邊衛(wèi)生狀況差，受污染的地表水下滲到淺層地下水中，水中硫酸根、氯化物、溶解性總固體TDS和CODMn含量均出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。

通過(guò)運(yùn)用主成分分析法對(duì)青島市農(nóng)村飲用水水質(zhì)分析表明：海咸水入侵和農(nóng)村周邊工業(yè)生產(chǎn)的污染是造成水質(zhì)變差的主要原因。

溶解性總固體TDS、硫酸鹽、總硬度等化學(xué)指標(biāo)超標(biāo)的飲用水多為苦咸水，長(zhǎng)期飲用會(huì)引起各種結(jié)石病的高發(fā)， 與心血管疾病的發(fā)病率也呈正相關(guān)[9]。水中的CODMn可以間接反映水體受有機(jī)物污染的狀況，有機(jī)物含量過(guò)高易引起消化道疾病。建議加強(qiáng)農(nóng)村飲用水尤其是工業(yè)企業(yè)密集的農(nóng)村水源保護(hù)，保障農(nóng)村飲用水水質(zhì)衛(wèi)生安全。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1]

何紅梅. 青島市新農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展實(shí)證研究[D]. 青島：中國(guó)海洋大學(xué)，2012.

[2] 明強(qiáng)，高宗軍，趙玉祥.青島市主要供水水源地地下水資源開(kāi)采潛力分析[J].地下水，2010，32（1）：56-58.

[3] 中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法（GB/T5750-2006）[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

[4] 郭春華.常用統(tǒng)計(jì)軟件在生命科學(xué)中的應(yīng)用[M].北京： 科學(xué)出版社，2011.

[5] 秦天玲，侯佑澤，郝彩蓮，等. 基于主成分分析法的武烈河流域水質(zhì)評(píng)價(jià)研究[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué)， 2011，37（6）：102-105.

[6] 中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB5749-2006）[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

[7] 董少杰，孟春霞，王成見(jiàn).青島市地下水源地水質(zhì)評(píng)價(jià)及污染原因分析[J].水資源與水工程學(xué)報(bào)，2006，17（6）：54-57.

[8] 錢國(guó)棟. 青島市陸源污染物排放總量控制網(wǎng)絡(luò)化綜合管理平臺(tái)總體框架設(shè)計(jì)研究[D]. 青島：中國(guó)海洋大學(xué)，2012：134-147.

[9] 蔡祖根，丁震.安全飲用水與科學(xué)飲水[M].南京：南京大學(xué)出版社，2010.

1.2 儀器和試劑

1.2.1 主要儀器 AFS-920型雙道原子熒光光度計(jì)（北京吉大小天鵝儀器有限公司），YSI 600XLM-M多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀（美國(guó)YSI公司），722S型可見(jiàn)光分光光度計(jì)（上海分析儀器廠），AR2140型精密天平（美國(guó)奧豪斯儀器有限公司），石英玻璃雙蒸水器（上海亞榮生化儀器廠），電熱鼓風(fēng)干燥箱（山東龍口先科儀器廠），HH-6型恒溫水浴鍋（北京長(zhǎng)風(fēng)儀器儀表公司），移液器（芬蘭Finnpipette），0.45 μm濾膜，50 mm稱量瓶，電爐，玻璃濾斗，錐形瓶等。

1.2.2 主要試劑 鹽酸（GR），硝酸（GR），硝酸銀（AR），EDTA二鈉（AR），氯化鋇（AR），鄰菲啰啉（AR），硫酸亞鐵銨（AR），鹽酸羥胺（AR），醋酸鈉（AR），磺胺（GR），鹽酸萘乙二胺（GR）等。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 水質(zhì)指標(biāo)測(cè)定方法 本試驗(yàn)水質(zhì)項(xiàng)目采樣和測(cè)定按照國(guó)家衛(wèi)生部和標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)頒布的《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》（GB/T5750–2006）[3]進(jìn)行，鉛測(cè)定采用火焰原子吸收法，總鐵采用鄰菲啰啉分光光度法，總硬度采用EDTA絡(luò)合法，氯化物測(cè)定采用硝酸銀沉淀滴定法，硫酸根測(cè)定采用EDTA容量滴定法，亞硝態(tài)氮采用重氮-偶氮分光光度法， COD采用堿性高錳酸鉀法，總堿度采用酸堿滴定法，總?cè)芙夤腆w（TDS）采用YSI多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀測(cè)定。進(jìn)行指標(biāo)檢測(cè)時(shí)， 每個(gè)水樣平行測(cè)定3次。

1.3.2 水質(zhì)指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法 采用Microsoft Excel和SPSS 17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。先對(duì)69個(gè)樣本的12個(gè)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，求出相對(duì)應(yīng)的相關(guān)矩陣，然后計(jì)算相關(guān)矩陣的特征根、方差貢獻(xiàn)率，載荷矩陣，確定因子數(shù)。以各主成分的貢獻(xiàn)率為權(quán)數(shù)進(jìn)行線性加權(quán)求和，得到各地區(qū)的綜合得分及排名順序。

2 結(jié)果與分析

2.1 采樣點(diǎn)水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果及相關(guān)性分析

3 結(jié)論

本研究利用主成分分析法對(duì)青島市城陽(yáng)區(qū)、嶗山區(qū)和即墨市農(nóng)村地區(qū)水質(zhì)進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果表明嶗山區(qū)農(nóng)村水質(zhì)總體上受污染較輕，城陽(yáng)區(qū)農(nóng)村水質(zhì)情況一般，即墨市農(nóng)村地區(qū)的水質(zhì)普遍較差。嶗山區(qū)和城陽(yáng)區(qū)農(nóng)村飲用水水質(zhì)問(wèn)題主要表現(xiàn)在總硬度、氯化物含量、溶解性總固體TDS和硫酸根含量較高，此外即墨市采樣點(diǎn)農(nóng)村飲用水中CODMn含量和鐵含量也較高。根據(jù)采樣點(diǎn)的水源類型分析，地下井水的水質(zhì)狀況堪憂，除嶗山區(qū)大嶗村采樣點(diǎn)的水質(zhì)污染較輕外，其余地下井水的污染得分均較高，其中總硬度、硫酸鹽、鐵含量、溶解性總固體TDS含量的貢獻(xiàn)大，且總硬度大的地區(qū)溶解性總固體TDS的含量也較大。水樣中總硬度超標(biāo)率達(dá)22%，氯化物超標(biāo)率4.3%，硫酸鹽超標(biāo)率為35%，即墨市城后村的超標(biāo)倍數(shù)最高，三項(xiàng)指標(biāo)分別為國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB5749-2006）的2.14倍、1.4倍和52倍。

這些結(jié)果與實(shí)際情況相符：近年來(lái)海咸水入侵對(duì)青島市地下水影響越發(fā)突出，采樣點(diǎn)涉及的供水水源地墨水河、大沽河及白沙河均存在海水入侵現(xiàn)象[2，7]，從而導(dǎo)致水中總硬度、氯化物及硫酸鹽含量升高。另外，青島市工業(yè)企業(yè)近年大都外遷到周邊農(nóng)村地區(qū)，也加劇了這些地區(qū)飲用水源被污染的幾率和程度 [1，8]。即墨市和城陽(yáng)區(qū)較嶗山區(qū)周邊農(nóng)村企業(yè)眾多，生產(chǎn)和生活產(chǎn)生了大量的工業(yè)和生活污染物，使這兩地的采樣點(diǎn)水中所含的溶解性總固體TDS總量均較高；嶗山區(qū)各采樣點(diǎn)水質(zhì)的差異也反映出工業(yè)企業(yè)進(jìn)入農(nóng)村帶給周邊地區(qū)的污染影響，如西荊和后莊兩地企業(yè)較多，其水中總硬度、硫酸根和溶解性總固體TDS含量高，嶗山區(qū)大嶗、周哥莊和溝崖采樣點(diǎn)位于山區(qū)， 以果樹(shù)種植和旅游觀光為主，水質(zhì)狀況明顯好于其它采樣地區(qū)。即墨市藍(lán)村人口較多，周圍制鞋、機(jī)械制造和橡膠加工企業(yè)密集，水質(zhì)情況很差，城后村采樣點(diǎn)水樣是地下井水，井深很淺，周邊衛(wèi)生狀況差，受污染的地表水下滲到淺層地下水中，水中硫酸根、氯化物、溶解性總固體TDS和CODMn含量均出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。

通過(guò)運(yùn)用主成分分析法對(duì)青島市農(nóng)村飲用水水質(zhì)分析表明：海咸水入侵和農(nóng)村周邊工業(yè)生產(chǎn)的污染是造成水質(zhì)變差的主要原因。

溶解性總固體TDS、硫酸鹽、總硬度等化學(xué)指標(biāo)超標(biāo)的飲用水多為苦咸水，長(zhǎng)期飲用會(huì)引起各種結(jié)石病的高發(fā)， 與心血管疾病的發(fā)病率也呈正相關(guān)[9]。水中的CODMn可以間接反映水體受有機(jī)物污染的狀況，有機(jī)物含量過(guò)高易引起消化道疾病。建議加強(qiáng)農(nóng)村飲用水尤其是工業(yè)企業(yè)密集的農(nóng)村水源保護(hù)，保障農(nóng)村飲用水水質(zhì)衛(wèi)生安全。

參 考 文 獻(xiàn)：

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[3] 中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法（GB/T5750-2006）[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

[4] 郭春華.常用統(tǒng)計(jì)軟件在生命科學(xué)中的應(yīng)用[M].北京： 科學(xué)出版社，2011.

[5] 秦天玲，侯佑澤，郝彩蓮，等. 基于主成分分析法的武烈河流域水質(zhì)評(píng)價(jià)研究[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué)， 2011，37（6）：102-105.

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[7] 董少杰，孟春霞，王成見(jiàn).青島市地下水源地水質(zhì)評(píng)價(jià)及污染原因分析[J].水資源與水工程學(xué)報(bào)，2006，17（6）：54-57.

[8] 錢國(guó)棟. 青島市陸源污染物排放總量控制網(wǎng)絡(luò)化綜合管理平臺(tái)總體框架設(shè)計(jì)研究[D]. 青島：中國(guó)海洋大學(xué)，2012：134-147.

[9] 蔡祖根，丁震.安全飲用水與科學(xué)飲水[M].南京：南京大學(xué)出版社，2010.