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user: 4. 结果与讨论 4.1. 特征值分析 按汛期和非汛期，分别对5年系列的水质参数浓度和下降率进行特征值分析，分析结果见表2和表3。 Table 2 Characteristic values of water quality parameters concentration from 2012 to 2016 (unit: mg/L 水质参数 汛期(样本300个) 非汛期(样本300个) 全年(样本600个) 变化范围 均值 标准偏差 变化范围 均值 标准偏差 变化范围 均值 标准偏差 SS 5~1095 95.1 110.2 5~765 136.6 124.1 5~1095 115.9 119.1 TN 1.45~5.62 2.41 0.55 1.44~5.48 2.82 0.65 1.44~5.62 2.61 0.64 G 混 1.8~7.7 3.7 1.0 1.6~9.8 3.9 1.4 1.6~9.8 3.8 1.2 G 沉 1.5~4.9 2.4 0.6 1.6~5.8 2.9 0.8 1.5~5.8 2.7 0.7 G 抽 1.3~3.7 2.0 0.4 1.4~3.6 2.3 0.4 1.3~3.7 2.1 0.4 G1 0.1~4.6 1.7 0.9 0~7.7 1.7 1.3 0~7.7 1.7 1.1 G2 0~1.8 0.4 0.3 0~3.1 0.6 0.6 0~3.1 0.5 0.5 G3 0~3.7 1.3 0.8 0~5.6 1.1 1.0 0~5.6 1.2 0.9 TP 混 0.090~1.51 0.203 0.130 0.110~0.76 0.253 0.114 0.090~1.51 0.228 0.125 TP 沉 0.034~0.335 0.124 0.039 0.079~0.463 0.162 0.057 0.034~0.463 0.143 0.052 TP 抽 0.005~0.124 0.061 0.020 0.005~0.135 0.075 0.017 0.005~0.135 0.068 0.020 P1 0.024~1.454 0.142 0.133 0.030~0.701 0.179 0.113 0.024~1.454 0.160 0.125 P2 0~0.268 0.063 0.040 0.008~0.404 0.087 0.057 0~0.404 0.075 0.051 P3 0~1.353 0.079 0.113 0.001~0.464 0.091 0.081 0~1.353 0.085 0.098 表2. 2012~2016年水质参数浓度特征值(单位：mg/L) Table 3 Characteristic value of water quality parameter reduction rate from 2012 to 2016 (unit: % 下降率 汛期(样本300个) 非汛期(样本300个) 全年(样本600个) 变化范围 均值 标准偏差 变化范围 均值 标准偏差 变化范围 均值 标准偏差 GXL1 0.0~78.8 38.6 16.1 4.8~72.7 42.6 12.9 0.0~78.8 40.6 14.7 GXL2 0.0~53.6 18.7 12.9 0.0~43.6 15.9 9.8 0.0~53.6 17.3 11.5 GXL3 0.0~68.2 24.7 14.9 0.0~67.3 31.7 13.1 0.0~68.2 28.2 14.5 PXL1 23.2~97.0 66.0 13.7 21.2~98.0 63.5 17.0 21.2~98.0 64.8 15.5 PXL2 8.7~96.9 50.7 14.4 0.0~96.5 47.9 17.9 0.0~96.9 49.3 16.3 PXL3 0.7~75.1 31.6 15.7 0.0~89.5 31.0 19.8 0.0~89.5 31.3 17.8 表3. 2012~2016年水质参数下降率特征值(单位：%) 由表2可见，各水质参数浓度存在非汛期大于汛期的规律。由表3可见，抽滤样与摇匀样相比，TP平均下降率达到64.8%，COD Mn 为40.6%。6个下降率指标标准差在11.5%~17.8%范围内变化。水体中可溶性总磷和颗粒态总磷所占比值见表4。 对于汛期，可溶性总磷占TP 沉 比为49.2%，颗粒态磷占TP 沉 比为50.8%，二者相差较小；可溶性总磷占TP 混 比为30.0%，颗粒态磷占TP 混 比为70.0%，相差较大。 对于非汛期，可溶性总磷占TP 沉 比为46.3%，颗粒态磷占TP 沉 比为53.7%；可溶性总磷占TP 混 比为29.8%，颗粒态磷占TP 混 比为70.2%。 分析结果表明，不同汛期和非汛期的比值差异较小。3种前处理下水质参数浓度不同水期柱状示意图见图1。 4.2. 相关性分析 本研究利用三峡子系统监测断面5 a实测点位资料，分析SS与COD Mn 、TP和TN间的相关性。样本按总体、汛期非汛期、涨落潮、上下层分别进行相关系数研究。分析样本共计600个，分时段和上下层时的分析样本数为300个。水质参数相关性分析结果见表5和表6。 1) 总体分析结果 5 a共计600个样本的相关性分析结果表明，分析项目中除TP 抽 和G 抽 外，均与SS呈极显著正相关，相关系数R在0.121~0.494范围内变化，属于低度相关和关系极弱范围之内。摇匀下水质参数浓度的相关系数明显大于沉淀30 min下水质参数浓度的相关系数，即R TP 混 > R TP 沉 、R P1 > R P2 、R PXL1 > R PXL2 。这表明SS含量相对高的水样中水质参数浓度与SS相关性更加明显一点。分析结果还表明，抽滤下水质参数浓度与SS不存在相关性。 2) 按时段或分层的分析结果 Table 4 Total phosphorus composition in water (unit: % 比值 汛期 非汛期 全年 可溶性总磷 颗粒态磷 可溶性总磷 颗粒态磷 可溶性总磷 颗粒态磷 TP 抽 /TP 沉 49.2 50.8 46.3 53.7 47.6 52.4 TP 抽 /TP 混 30.0 70.0 29.6 70.4 29.8 70.2 表4. 水体中总磷组成汇总表(单位：%) 注：颗粒态磷所占比值为100——可溶性总磷所占比值。 图1. 3种前处理下水质参数浓度柱状示意图 Table 5 Summary of correlation analysis results of TP and TN and S 项目 非汛期 汛期 落潮 涨潮 上层 下层 总体 TP 混 0.448 ** 0.188 ** 0.405 ** 0.293 ** 0.081 0.289 ** 0.338 ** TP 沉 0.300 ** 0.124 * 0.228 ** 0.323 ** 0.094 0.201 ** 0.276 ** TP 抽 −0.132 * 0.080 0.053 0.015 0.109 −0.023 0.035 P1 0.469 ** 0.174 ** 0.398 ** 0.290 ** 0.056 0.292 ** 0.333 ** P2 0.338 ** 0.090 0.213 ** 0.328 ** 0.023 0.210 ** 0.270 ** P3 0.421 ** 0.173 ** 0.407 ** 0.205 ** 0.054 0.260 ** 0.282 ** PXL1 0.415 ** 0.139 * 0.272 ** 0.277 ** 0.025 0.267 ** 0.276 ** PXL2 0.292 ** −0.030 0.062 0.209 ** −0.063 0.124 * 0.134 ** PXL3 0.367 ** 0.232 ** 0.353 ** 0.233 ** 0.109 0.241 ** 0.290 ** TN −0.110 0.301 ** 0.217 ** 0.010 0.005 0.117 * 0.121 ** 表5. TP和TN与SS相关性分析成果汇总表 注：**指0.01水平(双侧)上极显著相关，*指0.05水平(双侧)上显著相关。 Table 6 Summary of CODMn and SS correlation analysis result 项目 非汛期 汛期 落潮 涨潮 上层 下层 总体 G 混 0.479 ** 0.389 ** 0.455 ** 0.445 ** 0.294 ** 0.380 ** 0.450 ** G 沉 0.130 * 0.203 ** 0.214 ** 0.191 ** 0.047 0.125 * 0.201 ** G 抽 −0.110 0.050 0.061 −0.034 0.024 −0.059 0.012 G1 0.540 ** 0.443 ** 0.480 ** 0.509 ** 0.350 ** 0.425 ** 0.494 ** G2 0.259 ** 0.302 ** 0.260 ** 0.330 ** 0.055 0.226 ** 0.293 ** G3 0.554 ** 0.378 ** 0.467 ** 0.443 ** 0.382 ** 0.391 ** 0.457 ** GXL1 0.477 ** 0.394 ** 0.365 ** 0.456 ** 0.320 ** 0.347 ** 0.407 ** GXL2 0.294 ** 0.219 ** 0.225 ** 0.340 ** 0.024 0.235 ** 0.278 ** GXL3 0.436 ** 0.317 ** 0.331 ** 0.316 ** 0.347 ** 0.268 ** 0.325 ** 表6. COD Mn 与SS相关性分析成果汇总表 注：**指0.01水平(双侧)上显著相关，*指0.05水平(双侧)上显著相关。 ① 从水期来看，对于磷参数，除TP 抽 之外，其它的非汛期与SS呈极显著正相关，R在0.292~0.469范围内变化；而汛期与TP 抽 有关的项目与SS不存在相关性，其它的则呈极显著正相关或显著性相关。对于COD Mn ，除G 抽 之外，汛期和非汛期均与SS呈极显著正相关或显著正相关，R在0.130~0.554范围内变化。对于TN，仅汛期与SS呈极显著正相关，R为0.301。 ② 从涨落潮来看，对于磷参数，除TP 抽 之外，其它的涨潮与SS呈极显著正相关，R在0.205~0.328范围内变化；而落潮除TP 抽 和PXL2与SS不存在相关性，其它的均呈极显著正相关，R在0.213~0.407范围内变化。对于COD Mn ，除G 抽 之外，涨潮和落均与SS呈极显著正相关，R在0.191~0.509范围内变化。对于TN，仅落潮与SS呈极显著正相关，R为0.217。 ③ 从上下层来看，对于磷参数，各项目上层与SS不存在相关性，而下层除TP 抽 之外，其它均与SS呈极显著正相关或显著正相关，R在0.124~0.292范围内变化；对于COD Mn ，上层9个项目中有4个与SS不存在相关性，其它均为极显著正相关，R在0.294~0.382内变化；下层除G 抽 外，其它8个项目均与SS呈极显著正相关或显著正相关，R在0.125~0.425范围内变化。对于TN，上层与SS不存在相关，下层与SS呈显著性正相关，R为0.117。 3) 成因分析 ① 抽滤之后水样分析结果与SS间不存在相关性，这是由于水样过滤去掉了水体中的SS。 ② 上层水样中磷参数与SS间均不存在相关性，分析认为是由于上层SS浓度相对较低，2012~2016年上层SS浓度在5~354 mg/L范围内变化，其中大于100 mg/L仅占23.7 %，而下层为50.3 %。这说明长江河口上层磷参数基本不受SS的影响。 ③ TN仅在汛期与SS呈极显著正相关，这可能意味着TN主要来源于流域的面源污染，汛期大量雨水将流域内面源污染冲刷进河流。 4) 小结 各分析时段或测点上，G 抽 、TP 抽 与SS基本不存在相关性，其不会随SS的变化而变化。各分析时段或测点上，TP 混 、G 混 、TP 沉 、G 沉 与SS多数呈极显著正相关或显著正相关，这表明它们会随SS的变化而变化。TN仅在汛期、落潮、下层和总体时段上，与SS呈极显著正相关或显著正相关。上层水样中磷参数、TN、G 沉 均与SS不存在相关性。总体上水质参数与SS的相关系数存在R TP 混 > R TP 沉 和R G 混 > R G 沉 的规律。