晉江市淺層地下水硝酸鹽污染特征及影響因素分析

黃耀裔

(泉州師范學(xué)院 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，福建 泉州 362000)

1 研究區(qū)與數(shù)據(jù)采集處理

1.1 研究區(qū)概況

晉江市(24°30′-24°54′N，118°24′-118°43′E)，位于福建省東南沿海的縣級市，工農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，在全國百強(qiáng)縣級市排名第5.境內(nèi)淺層地下水按賦存條件及富水程度劃分為松散巖類空隙水、風(fēng)化帶碎屑巖類孔隙裂隙水和基巖裂縫水.補(bǔ)給源主要以大氣降水為主，基巖裂隙水的側(cè)向補(bǔ)給為輔.

1.2 數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理

1.3 研究方法

(1)球形模型公式

(1)

(2)線性模型公式

(2)

(3)指數(shù)模型公式

(3)

(4)高斯模型公式

(4)

式(1)-(4)中，r(h)代表變異函數(shù)，c0+c為基臺值，a為變程，h為滯后距.

2 結(jié)果分析

2.1 水化學(xué)與統(tǒng)計(jì)分析

圖1 水化學(xué)圖 Fig 1 Piper hydrochemical diagram

圖空間分布圖 spatial distribution diagram

2.2 最優(yōu)變異函數(shù)模型選擇

數(shù)據(jù)是否符合正態(tài)分布是普通克呂格的前提，變異函數(shù)要求所分析數(shù)據(jù)需要盡可能服從正態(tài)分布，將原始監(jiān)測的硝酸鹽數(shù)據(jù)作Log對數(shù)變換，變換前后的偏度由1.2953變?yōu)?0.9181，峰度由4.3927變?yōu)?.6868，在顯著性水平0.05下服從正態(tài)分布.通過ArcGIS分析工具——鄰域分析——點(diǎn)距離計(jì)算兩點(diǎn)之間最大距離為4000 m.以步長和步長個(gè)數(shù)的乘積一般不超過空間插值樣點(diǎn)最大距離的一半為基本原則.

表1 地下水化學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表描述性統(tǒng)計(jì) Tab 1 Descriptive statistics of groundwater chemical index statistical table

表2 半變異函數(shù)理論模型對比表 Tab.2 Comparison table of Semivariogram theoretical models

為了提高普通克呂格插值的擬合精度，應(yīng)選擇合適的半變異函數(shù)模型，利用GS+軟件進(jìn)行半變異函數(shù)理論模型對比，可見表2.其中指數(shù)模型的塊金效應(yīng)為0.748<0.75，根據(jù)平均誤差(Mean Error)值越接近0越好；均方根誤差(Root Mean Square Error)、平均標(biāo)準(zhǔn)誤差(Mean Standard Error)、標(biāo)準(zhǔn)化平均誤差(Standardized Mean Error)值越小越好；標(biāo)準(zhǔn)化均方根誤差(Standardized Root Mean Square Error)值越接近1則越好[7]的判別準(zhǔn)則.因此在指數(shù)模型下的普通克呂格插值的R2最接近1，均方根誤差為33.748；平均標(biāo)準(zhǔn)誤差為-0.0817；標(biāo)準(zhǔn)化平均誤差為60.98048；指數(shù)函數(shù)模型為y=0.243x+32.134，是為最優(yōu)的插值方差模型.

2.3 地下水空間分布特征

3 地下水污染影響因素分析

表3 因子方差貢獻(xiàn)率 Tab.3 Factor variance contribution

表4 旋轉(zhuǎn)后的成分矩陣 Tab. 4 Composition matrix after rotation

4 結(jié) 語