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        基于主成分分析法的閩江口及其近岸水域水質(zhì)評(píng)價(jià)

        2020-02-07 05:15:00林秀珠饒清華林茂茲林云杉
        海洋科學(xué) 2020年11期
        關(guān)鍵詞:閩江河口水域

        林秀珠, 饒清華, 陳 琪, 林茂茲, 林云杉

        基于主成分分析法的閩江口及其近岸水域水質(zhì)評(píng)價(jià)

        林秀珠1, 饒清華1, 陳 琪2, 林茂茲1, 林云杉3

        (1. 福建師范大學(xué) 福清分校 近海流域環(huán)境測(cè)控治理福建省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 福建 福清 350300; 2. 福建省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院, 福建 福州 350001; 3. 福建省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站, 福建 福州 350003)

        選取2016年4月、7月和10月閩江口及其近岸水域7個(gè)調(diào)查點(diǎn)位的鹽度、懸浮物、pH、溶解氧、化學(xué)需氧量、氮營(yíng)養(yǎng)鹽和重金屬等15項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)數(shù)據(jù), 采取主成分分析法分析了該水域的水質(zhì), 明確影響該水域水質(zhì)的主要污染因子。結(jié)果表明: 15項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)轉(zhuǎn)換提取為4個(gè)主成分, 解釋82.153%的方差。從時(shí)間分布來看, 閩江口及其近岸水域在4月份水質(zhì)較差、10月份次之、7月份較好。從空間分布來看, 近河口水質(zhì)較差而遠(yuǎn)離河口水質(zhì)較好。影響該水域污染水質(zhì)的主要驅(qū)動(dòng)因子是pH、COD、氮營(yíng)養(yǎng)鹽和Cd。研究結(jié)果對(duì)于進(jìn)一步了解閩江口及其近岸水域水質(zhì)情況具有重要意義, 同時(shí)也為福建省海洋管理的科學(xué)決策提供支持。

        閩江口; 近岸水域; 水質(zhì)評(píng)價(jià); 主成分分析

        日益嚴(yán)峻的水環(huán)境污染問題受到國(guó)內(nèi)外有關(guān)學(xué)者的重視[1–6], 開展水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)研究, 是水環(huán)境規(guī)劃、決策及治理的基礎(chǔ), 能夠?yàn)檎嘘P(guān)部門的科學(xué)決策提供支持。目前, 河流水質(zhì)評(píng)價(jià)方法主要有單因子評(píng)價(jià)法[7]和污染指數(shù)指數(shù)法[8]。由于水環(huán)境中不同因子標(biāo)準(zhǔn)的劃分不同, 采用單因子評(píng)價(jià)法并不能很好地說明水質(zhì)特征。此外, 污染指數(shù)法常用于判斷水質(zhì)是否達(dá)標(biāo), 無法得到綜合水質(zhì)類別。隨著大數(shù)據(jù)研究日益普及, 多元統(tǒng)計(jì)分析的應(yīng)用也越來越廣[9]。其中, 主成分分析法是多元統(tǒng)計(jì)分析的方法之一, 通過降維手段將原有變量通過正交變換重新組合得到新的變量, 并按照實(shí)際情況從變換后的新變量中選擇盡可能多的反映原有信息的變量。相比單因子評(píng)價(jià)法和污染指數(shù)法, 主成分分析法能夠在最大范圍內(nèi)保留原始變量反映的信息, 簡(jiǎn)化原始變量中多而復(fù)雜的數(shù)據(jù), 并且通過客觀地確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重, 避免主觀隨意性[10]。

        閩江作為福建省最大的河流, 是福建省重要的飲用水源和經(jīng)濟(jì)用水源, 對(duì)福建省以及海峽西岸社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要作用[11]。受亞熱帶季風(fēng)氣候影響, 閩江流域降水較為充沛。由于閩江上游存在較多工業(yè)企業(yè)以及養(yǎng)殖業(yè)等, 水質(zhì)容易被污染, 從而制約了下游地區(qū)的水資源開發(fā)利用。目前, 針對(duì)閩江流域水質(zhì)變化開展了少量的研究, 主要包括流域水體水質(zhì)參數(shù)研究[12]、水質(zhì)變化特征與趨勢(shì)[13–15]和水體重金屬、有機(jī)物等污染物來源與分布[16–20], 但是對(duì)閩江河口及其近岸水域水質(zhì)變化及評(píng)價(jià)的研究十分缺乏。監(jiān)測(cè)閩江河口及其近岸水域水質(zhì)現(xiàn)狀, 可以及時(shí)掌握水質(zhì)狀況, 把握水質(zhì)變化規(guī)律, 及時(shí)預(yù)警潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn), 為海域水污染防治工作提供決策支撐。在此深刻背景下, 開展閩江河口及其近岸水域水質(zhì)變化及評(píng)價(jià)研究顯得十分必要。因此, 作者以閩江河口及其近岸水域?yàn)檠芯繉?duì)象, 選取鹽度(S)、懸浮物(SS)、溶解氧(DO)、pH、氨氮(NH3-N)和重金屬等15項(xiàng)因子構(gòu)建水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系, 運(yùn)用主成分分析方法, 分析2016年4月、7月和10月閩江口及其近岸水域的水質(zhì)狀況以及分析水質(zhì)污染的驅(qū)動(dòng)因素, 對(duì)于進(jìn)一步了解閩江流域污染物排海情況具有重要意義, 同時(shí)也為福建省海洋管理的科學(xué)決策提供支持。

        1 材料與方法

        1.1 調(diào)查范圍與時(shí)間

        本研究于2016年的4月、7月和10月, 以閩江口為中心向外設(shè)點(diǎn), 在閩江口及其近岸水域表層取樣分析, 研究范圍為119.39°E~120.36°E、25.36°N~ 25.98°N。閩江口及其近岸水域取樣站位分布如圖1所示。

        圖1 閩江口及其近岸水域取樣站位分布圖

        1.2 樣品采集與測(cè)定

        本研究選擇鹽度(S)、懸浮物(SS)、溶解氧(DO)、pH、活性磷酸鹽(PO43––P)、化學(xué)需氧量(COD)、亞硝酸鹽氮(NO2––N)、硝酸鹽氮(NO3––N)、氨氮(NH3–N)、石油類、銅(Cu)、鉛(Pb)、鎘(Cd)、非離子氨和無機(jī)氮等15項(xiàng)水質(zhì)常用監(jiān)測(cè)指標(biāo)。使用有機(jī)玻璃采水器進(jìn)行采集表層水樣, 水樣采集后馬上運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)室, 采用《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》中的分析方法測(cè)定樣品濃度。

        1.3 主成分分析

        1.3.1 構(gòu)建原始數(shù)據(jù)矩陣

        假設(shè)有個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象,個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo), 用評(píng)價(jià)矩陣=(y)×m表示(=1, 2, …,;=1, 2, …,)。

        1.3.2 指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

        將評(píng)價(jià)矩陣中的各指標(biāo)y轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)x。指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算公式為:

        1.3.3 指標(biāo)相關(guān)性判定

        指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化可以得到相關(guān)系數(shù)矩陣=[r]×m。

        的絕對(duì)值越接近于1, 表明與之間的相關(guān)關(guān)系越強(qiáng);的絕對(duì)值越接近于0, 表示與之間的相關(guān)關(guān)系越弱。

        的特征值λ(=1, 2, …,), 將其按大小順序排列可以得到1≥2≥3…λ≥0, 即為主成分的方差,λ大小的取值就是對(duì)應(yīng)主成分對(duì)原始樣本的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率[21]。分別求出特征值對(duì)應(yīng)的特征向量為1,2, …,u, 其中u=(1j,2j, …,u)。通過特征向量將標(biāo)準(zhǔn)化后的指標(biāo)轉(zhuǎn)化成個(gè)新的指標(biāo)變量。

        式中,1是第1主成分,2是第2主成分, …,PC是第主成分。

        1.3.4 確定主成分個(gè)數(shù)

        計(jì)算特征值λ(=1, 2, …,)的信息貢獻(xiàn)率及累計(jì)貢獻(xiàn)率。其中, 主成分PC的信息貢獻(xiàn)率為:

        主成分1,2, …,PC的累計(jì)貢獻(xiàn)率為:

        當(dāng)累計(jì)貢獻(xiàn)率α大于85%時(shí), 選取前個(gè)指標(biāo)變量作為個(gè)主成分, 代替原來的個(gè)指標(biāo)變量, 從而達(dá)到降維的目的。

        1.3.5 主成分表達(dá)式

        計(jì)算主成分綜合得分, 并根據(jù)綜合得分進(jìn)行評(píng)價(jià)。

        主成分分析中, 主成分綜合得分越高, 說明該評(píng)價(jià)對(duì)象的負(fù)荷越大。在水質(zhì)評(píng)價(jià)中, 綜合得分越高, 說明水體中污染物含量越高水質(zhì)越差[22]。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 閩江口及其近岸水域水質(zhì)主成分分析

        選取特征根大于1的主成分, 得到4個(gè)主成分。各主成分的特征根、方差與累計(jì)方差貢獻(xiàn)率如表1所示,1、2、3和4的因子載荷如表2所示。

        表1 主成分分析中的特征根、方差和累計(jì)方差貢獻(xiàn)率

        表2 主成分分析中的因子載荷

        由表1、表2可知, 采用主成分分析法, 將15項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)轉(zhuǎn)換提取為4個(gè)主成分, 共解釋82.153%的方差。1對(duì)總方差的貢獻(xiàn)率為32.340%, 其中鹽度、pH、化學(xué)需氧量、NO3–-N、PO43–-P和無機(jī)氮所占權(quán)重較大;2對(duì)總方差的貢獻(xiàn)率為25.065%, 其中懸浮物、NH3-N、石油類以及非離子氨所占權(quán)重較大;3對(duì)總方差的貢獻(xiàn)率為16.214%, 主要代表重金屬鉛、鎘;4對(duì)總方差的貢獻(xiàn)率為8.534%, 主要代表重金屬銅。

        2.2 閩江口及其近岸水域水質(zhì)時(shí)空分析

        分別計(jì)算各采樣點(diǎn)4個(gè)主成分得分1、2、3和4, 并以4個(gè)主成分的貢獻(xiàn)度為權(quán)重計(jì)算出綜合主成分得分(表3)。

        表3 閩江口及其近岸水域水質(zhì)狀況綜合評(píng)價(jià)

        各主成分的綜合得分空間分布如圖2所示:

        閩江口及其近岸水域水質(zhì)空間上表現(xiàn)為: 自西向東各個(gè)取樣點(diǎn)位主成分綜合得分均呈現(xiàn)減少的趨勢(shì), 越靠近閩江河口綜合得分越高(圖2)。不同時(shí)期主成分綜合得分F1點(diǎn)位最高, 表明F1點(diǎn)位水質(zhì)最差; F4和F7點(diǎn)位主成分綜合得分較低, 說明水質(zhì)總體較好。閩江口及其近岸水域水質(zhì)綜合得分在時(shí)間上表現(xiàn)為: 4月份相對(duì)較高、10月份與7月份相對(duì)較低, 說明10月份與7月份水質(zhì)相對(duì)較好、4月份水質(zhì)相對(duì)較差。

        圖2 各點(diǎn)位不同采樣時(shí)間主成分綜合得分空間分布

        3 討論

        3.1 閩江口及其近岸水域水質(zhì)時(shí)空分布

        本研究表明, 閩江口及其近岸水域水質(zhì)整體均呈現(xiàn)出近河口水質(zhì)較差而遠(yuǎn)離河口水質(zhì)較好的空間分布特征。其中, F1點(diǎn)位水質(zhì)較差, 可能與F1點(diǎn)位距離閩江入海河口較近有關(guān)。一方面, 閩江流域上游為三明、南平等城市, 經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與下游城市福州相比較低, 經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)主要以第一、第二產(chǎn)業(yè)為主, 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢水雖然經(jīng)過較長(zhǎng)距離的混合及衰減, 但仍然有部分污染物通過閩江河口排入東海。另一方面, 福州市近幾年社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快, 生活污水及工業(yè)廢水排放量增加, 大量的生活污水及工業(yè)廢水排入閩江河口。此外, 由于閩江是典型的常規(guī)半日潮, 受潮汐作用影響, 污染物難以較快排出閩江口。F4、F6和F7點(diǎn)位遠(yuǎn)離閩江河口, 其所在的海域開闊, 海水的環(huán)境容量較大, 水體的自凈能力較強(qiáng); 此外, 受海洋洋流及海水動(dòng)力的影響, 排入東海的污染物經(jīng)過遷移、轉(zhuǎn)化、擴(kuò)散以及衰減, 污染物濃度降低, 因此, F4、F6和F7點(diǎn)位受污染的影響較小, 水質(zhì)總體較好。

        閩江口及其近岸水域水質(zhì)(表4)整體上表現(xiàn)為4月份水質(zhì)相對(duì)較差、10月份次之、7月份水質(zhì)相對(duì)較好的時(shí)間分布特征。已有研究表明[23], 閩江流域4~6月份為豐水期、7~9月為平水期、10月~次年3月為枯水期。4月份水質(zhì)相對(duì)較差, 豐水期的水質(zhì)甚至劣于枯水期與平水期, 可能與周邊的農(nóng)業(yè)活動(dòng)頻繁有關(guān), 該結(jié)果與程學(xué)寧[24]等的研究結(jié)果基本一致。一方面, 4~5月為春季, 水溫相對(duì)較低、光照相對(duì)較弱, 水體中浮游植物種群密度相對(duì)較低, 水中營(yíng)養(yǎng)鹽的消耗量較小。另一方面, 農(nóng)業(yè)活動(dòng)在一年之中處于最頻繁時(shí)期, 農(nóng)藥以及化肥在該時(shí)期大量的使用, 導(dǎo)致閩江流域內(nèi)面源污染嚴(yán)重。閩江上游林區(qū)地表腐殖物, 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所使用的化肥、農(nóng)藥等在汛期強(qiáng)降水作用下, 通過地表徑流沖刷下匯入河流并排入東海[25], 使得閩江河口附近水質(zhì)較差。F1、F2、F3和F5在4月份的綜合得分較高, 也進(jìn)一步說明閩江河口附近水質(zhì)在該時(shí)段受上游來水的影響較大。10月份水質(zhì)較一般, 可能與10月份處于枯水期有關(guān)??菟陂}江徑流量相對(duì)減少, 水環(huán)境容量也隨之減小, 水體對(duì)污染物的凈化能力減弱。此外, 入海徑流相對(duì)減少導(dǎo)致其水動(dòng)力相對(duì)減弱, 水體遷移擴(kuò)散能力減弱。污染物擴(kuò)散的速度減慢, 其擴(kuò)散到遠(yuǎn)離河口的海域所需時(shí)間增長(zhǎng), 從而導(dǎo)致污染物容易堆積在靠近河口的區(qū)域。7月處于夏季, 氣溫相對(duì)較高并且陽(yáng)光充足, 是植物生產(chǎn)的旺盛時(shí)期。該時(shí)段水體中浮游植物快速的生長(zhǎng)對(duì)水體中氮磷等營(yíng)養(yǎng)鹽的需求量增加, 從而降低了水體中NO2–-N、NO3–-N、NH3-N、無機(jī)氮和磷酸鹽等營(yíng)養(yǎng)鹽含量。

        3.2 閩江口及其近岸水域水質(zhì)污染驅(qū)動(dòng)因子

        通過測(cè)算各因子與主成分間的斯皮爾曼相關(guān)系數(shù)能夠有效提取水質(zhì)污染的驅(qū)動(dòng)因子[25–26], 各參數(shù)與主成分之間的斯皮爾曼相關(guān)系數(shù)如表5所示。NO3–-N、NH3-N、鎘和NO2–-N分別與1、2、3和4相關(guān)性最顯著(<0.01或<0.05)。PO43–-P、COD、NO3–-N和無機(jī)氮與1呈極顯著正相關(guān)(<0.01), 鹽度和pH與1呈極顯著負(fù)相關(guān)(<0.01)。SS、NO3–-N、NH3-N和非離子氨與2呈極顯著正相關(guān)(<0.01), 石油類與2呈極顯著負(fù)相關(guān)(<0.01)。重金屬(Cu、Pb和Cd)與3呈顯著或極顯著正相關(guān)(<0.01或<0.05), 鹽度與3呈極顯著負(fù)相關(guān)(<0.01)。COD、NO2–-N和石油類與4呈顯著正相關(guān)(<0.05)。各參數(shù)與主成分綜合得分之間的斯皮爾曼相關(guān)系數(shù)進(jìn)一步說明pH、COD、氮營(yíng)養(yǎng)鹽和Cd是閩江口及其近岸水域水質(zhì)污染的主要驅(qū)動(dòng)因子。

        表5 水質(zhì)指標(biāo)與各主成分間的斯皮爾曼相關(guān)系數(shù)

        注:**.<0.01;*.<0.05

        鹽度是海水中一個(gè)重要的指標(biāo), 對(duì)水體中藻類的生長(zhǎng)及富營(yíng)養(yǎng)化有重要的影響[26–27]。本研究中, 鹽度與1和3呈極顯著負(fù)相關(guān)(<0.01), pH與1呈極顯著負(fù)相關(guān)(<0.01)。1主要反映了化學(xué)需氧量、NO3–-N、PO43–-P和無機(jī)氮的污染水平, 這可能是閩江上游攜帶含有無機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽及有機(jī)污染物的工農(nóng)業(yè)廢水及生活污水進(jìn)入河口, 造成河口區(qū)無機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽和有機(jī)污染物等濃度上升, 水污染物程度升高。受河流沖淡水的影響, 河口區(qū)鹽度和pH降低, 與河口區(qū)無機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽和有機(jī)污染物等濃度上升形成顯著的負(fù)相關(guān)趨勢(shì)。遠(yuǎn)離河口區(qū)F4、F6和F7點(diǎn)位的鹽度和pH總體上較高, 而無機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽及有機(jī)污染物的濃度相對(duì)較低, 說明其受污染的影響較小, 水質(zhì)總體較好。此外,3主要反映了重金屬鉛、鎘的污染水平。一方面, 受閩江上游攜帶含重金屬的工業(yè)廢水以及河流沖淡水的影響, 使得河口區(qū)重金屬鉛、鎘濃度與鹽度呈相反的變化趨勢(shì); 另一方面, 遠(yuǎn)離河口區(qū)的海水鹽度增加, 水體中離子強(qiáng)度增大, 海水中碳酸的電離度就降低, 降低了氫離子的活度系數(shù)及活度, 使得海水中的重金屬容易在沉積物中不斷累積和富集。

        NO2–-N、NO3–-N和NH3-N三者統(tǒng)稱為溶解無機(jī)氮(DIM)[22], 分別與1和2呈極顯著正相關(guān)(<0.01)。水體中的NO2–-N、NO3–-N和NH3-N在一定的條件下相互轉(zhuǎn)換, 有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為無機(jī)氮的最終產(chǎn)物是NO3–-N。由于工業(yè)廢水、生活污水以及化肥和農(nóng)藥的使用, 導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)情況加劇。與10 a前觀測(cè)值相比, 閩江河口水體中N含量呈大幅上升趨勢(shì), 水體富營(yíng)養(yǎng)化加劇[28]。COD與1及主成分綜合得分呈極顯著正相關(guān)(<0.01)。COD表示水體中受有機(jī)物污染程度的指標(biāo), 而水體中的有機(jī)物在降解過程中需要消耗氧氣。COD值越大, 說明水體中的有機(jī)污染物在降解過程中消耗氧氣量越大, 水體的污染程度越嚴(yán)重。重金屬(Cu、Pb和Cd)與3呈顯著或極顯著正相關(guān)(<0.01或<0.05), Cd與主成分綜合得分呈極顯著正相關(guān)(=0.757,<0.01), 水體中的重金屬容易在河口沉積物中不斷累積和富集, 對(duì)水體中的動(dòng)植物造成危害。當(dāng)水體中的pH降低時(shí), 沉積物中的重金屬容易釋放出來而進(jìn)入水體, 導(dǎo)致水體中的重金屬污染程度升高。林祥[29]將閩江入海污染物主要分為營(yíng)養(yǎng)類污染物、有機(jī)污染物和重金屬等。其中, 營(yíng)養(yǎng)類污染物和有機(jī)污染物的入海總量呈現(xiàn)上升趨勢(shì); 重金屬入海通量近年來雖然呈顯著下降趨勢(shì), 但其排放量仍然處于較高的水平。通過分析流域內(nèi)污染物主要來源發(fā)現(xiàn): 化工和冶金工業(yè)廢水是有機(jī)類污染物和重金屬的主要來源, 氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要來源于農(nóng)業(yè)面源污染、生活污水以及流域上游養(yǎng)殖廢水的排放。因此, 未來應(yīng)進(jìn)一步提升閩江流域水環(huán)境質(zhì)量, 做好閩江流域水環(huán)境管理及水污染治理工作, 嚴(yán)格控制閩江流域上游養(yǎng)殖廢水、工業(yè)廢水以及生活污水的排放, 緩解近岸海域生態(tài)環(huán)境壓力, 為福建省建設(shè)“海洋強(qiáng)省”提供助力。

        4 結(jié)論

        作者運(yùn)用主成分分析法對(duì)閩江口及其近岸水域2016年4月、7月和10月的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析, 提取了4個(gè)主成分, 解釋了82.153%的結(jié)果。閩江口及其近岸水域水質(zhì)空間上表現(xiàn)為近河口水質(zhì)較差而遠(yuǎn)離河口水質(zhì)較好的空間分布特征, 時(shí)間上表現(xiàn)為4月份水質(zhì)相對(duì)較差, 10月份次之, 7月份水質(zhì)相對(duì)較好。閩江口及其近岸水域水質(zhì)的主要驅(qū)動(dòng)因子有pH、COD、氮營(yíng)養(yǎng)鹽和Cd。

        通過主成分分析法對(duì)閩江口及其近岸水域水質(zhì)評(píng)價(jià)以及水質(zhì)主要驅(qū)動(dòng)因子分析, 認(rèn)為政府部門應(yīng)加大閩江流域水環(huán)境保護(hù)開發(fā)管理力度, 嚴(yán)格控制閩江流域上游養(yǎng)殖廢水、工業(yè)廢水以及生活污水的排放。

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        Assessment of the Minjiang River estuary and its castal waters quality using principal component analysis

        LIN Xiu-zhu1, RAO Qing-hua1, CHEN Qi2, LIN Mao-zi1, LIN Yun-shan3

        (1. Key Laboratory of Measurement and Control System for Coastal Environment, Fuqing Branch of Fujian Normal University, Fuqing 350300, China; 2. Fujian Provincial Investigation Design & Research Institute of Water Conservancy & Hydropower, Fuzhou 350001, China; 3. Fujian Environmental Monitoring Center, Fuzhou 350003, China)

        Three surveys were conducted in the Minjiang River estuary and its coastal waters in April, July and October 2016 for collecting the water environmental quality information on 15 environmental indicators including salinity (S), suspended solids (SS), pH, dissolved oxygen (DO), chemical oxygen demand (COD), nitrogen nutrient, and heavy metals. The environmental quality of the Minjiang River estuary and its coastal waters were analyzed by principal component analysis (PCA) to identify the potential driving factors influencing the water environmental quality. Four principal components were extracted from the 15 environmental indicators, which explained 82.153% of the total variance in the original dataset. Temporal variations indicated that the water environmental quality generally the best in July, followed by October, and then April. Spatial variations suggested that pollution was more serious in the Minjiang River estuary than in the coastal waters. Moreover, pH, COD, nitrogen nutrient and cadmium played a key role in the water environmental quality. The research results are of great significance to further understand the environmental quality of the Minjiang River estuary and its coastal waters, and it can serve as a strong basis for the scientific decision–making of marine management in the Fujian Province.

        Minjiang River estuary; coastal waters; water quality assessment; principal component analysis

        Mar. 3, 2020

        X55

        A

        1000-3096(2020)11-0078-10

        10.11759/hykx20200303005

        2020-03-03;

        2020-03-16

        福建省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2020J01306); 福建省高等學(xué)校新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃項(xiàng)目(閩教科[2018]47號(hào)); 中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展專項(xiàng)(2019L3013)

        [The National Science Foundation of Fujian Province, No.2020J01306; Program for New Century Excellent Talents in Fujian Province University, Office of Science and Technology, Fujian Provincial Education Department, No.[2018]47; the Central Government Guides Local Science and Technology Development Project, No.2019L3013]

        林秀珠(1981-)、女, 碩士, 講師, 主要從事環(huán)境影響評(píng)價(jià)方面研究, E-mail: linxiuzhu1030@163.com; 饒清華,通信作者, E–mail: raoqinghua@sina.com

        (本文編輯: 譚雪靜)

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