土壤环境背景值偏态分布的正态化方法探讨

为了推断一个地区或某种土壤类型背景值的正常范围,需用统计的方法。对于正态分布或接近正态分布的背景数值,通常采用“算术平均值±标准差”来表示。但对于偏态分布,用直接求得的算术平均值或几何平均值表示则不适宜。关于偏态分布的正态化方法,国内已有一些研究。所谓正态化,就是把原始尺度上呈偏态的频数分布,通过尺度转换(化成机率尺度),使原来的偏态分布,在转换后的尺度上呈现正态。文献[1]推荐一种通过正态化的方法求其算术平均值和标准差。文献[2]则详细地介绍了这种方法的应用。但在某些情况下,应用这种方法也有不足之处,我们通过对土壤中硒背景值的调查研究,对这种方法作了一些改进。     

SO2浓度的概率分布类型研究

用数理统计的原理，当样本容量满足检验方法要求时，用柯尔莫哥洛夫－－斯米尔诺夫、皮尔逊、概率纸等法对绵阳市城区ＳＯ２监测值进行分布类型的统计检验。其结果ＳＯ２的时空分布类型为近似对数正态。用几何均数代表样本的平均值，例行监测时段的ＳＯ２测值与增加采样频率后的测值基本无差异。而用算术均数表示平均值时，均值则落在总体均值的置信区间外。故当样本分布类型确定后，样本的主要特征数应由分布类型确定。     

中国土壤元素背景值抽样精度的检验

在土壤元素背景值的调查研究中,除了要考虑合理布点采样外,还应保证各采样单元的样点数满足数理统计的需要。样品数太大,浪费人力、物力。而样品数太小,则难以获得能正确表达该统计单元的背景值。为获取一个统计单元的土壤元素背景值,究竟应该采取多大的样本才合适,这是需要认真考虑的问题。 关于样本大小的确定,统计学上有各种不同的方法。其中有些方法失之过严,不适于诸如中国土壤元素背景值等大规模面上调查工作应用。因此,必须选用一个适宜的、易行的方法来检验     

福建省土壤元素背景值及其特征

一、福建省土壤元素背景值的表征 比较福建省各采样点土壤的表土层、心土层和底土层元素含量分布时发现,大多数元素(除Se、Hg、Cd外)表土层元素含量均低于心土层和底土层。为了便于与国内外其它地区比较,我们采用表土层(一般0～20cm)元素含量作为统计土壤元素背景值的基础数据。又因各土类各元素含量频数分布类型不尽相同,所以分别选用算术平均值、几何平均值和中位值表示其背景值(表1)     

环境监测分析质量控制中图的控制限及其计算

假若考虑了容量为n的所有可能样本,则可得到均值为u、方差为σ~2/n(标准差为σ/n~(1/2))的样本均值分布(σ为总体标准差)。这时,如果变量X的分布是正态的,则样本均(?)的分布也是正态的;如果变量X的分布不是正态的,则根据中心极限定理,(?)的分布也可以用正态模型作为近似。设以N(u,σ~2)来表示样本     

中国土壤60种元素共生组合关系的计算机分析

本文用现代计算机技术对中国土壤元素背景值研究所得的数据资料进行了分析计算,探讨了60种元素的共生组合关系、样本与元素间的对应关系,并应用数量化理论对影响中国土壤中12种常见元素背景含量的各种因素作了定量分析。     

镇江地区土壤样品中重金属Cd含量与空间分布

通过对镇江地区土壤样品中 Cd 监测结果统计分析表明,全市69个样品中 Cd 质量比范围为0．06 mg/kg ～1．37 mg/kg,均值为0．23 mg/kg,与全国背景值相比,有一定程度富集;样品中 Cd 质量比成偏态分布,相对标准偏差较大。选用单项污染指数法对 Cd污染程度评价表明,镇江地区83％的土壤样品未受到 Cd 污染,14％为轻度污染,3％为中度污染。结合镇江地区的产业结构分析,电镀行业是土壤 Cd 污染的主要来源,道路运输、农药化肥在一定程度上也加重了污染。     

中国东部玄武岩地区土壤背景值区域差异及其影响因素分析

本课题所指的中国东部主要包括海南、广东、福建、浙江、安徽、江苏、山东、辽宁、吉林和黑龙江等十省,涉及到九种土壤类型。 本研究采集了14个发育在玄武岩母质上的土壤剖面,70个土壤样品。采集地点、土壤类型、纬度及编号见表1。在室内分别对20个元素(或氧化物)的背景含量进行了测定。其中Ti、Mn、P、K、Ca、Mg、Si、Al、Fe用百分数表示,其它元素用ppm表示。     

土壤背景值数据差异的来源分析及土壤类型对背景值的影响

本文阐述了在我国共８６０多个土壤样品、４１种土类中的４８种元素背景值调查研究中，元素含量差异的来源并估计了各部分来源的差异所占比例；同时采用单因素方差分析法，研究了土壤类型对４８种元素背景值的影响。结果表明，土壤背景值数据的伯差主要来源于样品本身固有的差异；常量元素的采样偏差大于分析测试过程产生的偏差；而微量元素的分析测试偏差大于采样偏差。     

苏州市南郊农田土壤和蔬菜中砷、铬、铅、镉的分布特征研究

通过对苏州市南郊农田土壤和蔬菜中砷(As)、铬(Cr)、铅(Pb)、镉(Cd)含量的监测分析,结果表明:土壤样品中,除As的总质量比平均值低于江苏省土壤背景值外,其余均高于背景值;而蔬菜样品中4种元素的总质量比平均值均低于《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762—2012)中的限量值。聚类分析表明,土壤中Cd、Pb累积较多,Cr次之。同时,BCR连续提取法和相关性分析表明:土壤中As和Cr主要以残渣态为主;Pb以可还原态为主,弱酸提取态次之;Cd以弱酸提取态为主,可还原态次之。可见,土壤中Cd相对于其他3种元素具有较高的生物有效性和潜在危害性。     

黄土高原土壤剖面发生学特征和元素背景值的垂直分异现象

在全国土壤元素背景值研究中,所有土壤样品均按A、B、C三个发生层次采样,这对于全国背景值的统计运算及统计单元间的比较,无可置疑,是正确的。但若深入研究区域性土壤元素背景值的形式、分异及其影响因素,实事证明按照土壤剖面的发生学特征,更详细地划分发生层次,逐层采样,不但更有利于准确划分A、B层的界限,而且对于揭示背景值分异的实质——在土壤发生过程中元素的表生地球化学行为的差异,也是完全必要的。本文以黄土高原五个主要土类(含亚类)为例,按照土壤发生层次,讨论土壤元素在剖面上的分布特征,探讨土壤元素背景值垂直分异与土壤剖面发生学特征的内在联系。     

环境分析实验室管理样的含量估计及其应用

本文对自制管理样的定值及应用做了描述,样品采自新疆吐鲁番地区红、黄壤土,分析定值采用内检、外检方式,数据经统计检验处理,以多组均值求得总平均值作为元素的含量估计值,用±2S表示测量的单项不确定度.在土壤背景值研究等工作中应用的结果,各元素相对标准偏差(RSD)为:汞、镉大于 10％,铜、铅、锌、镍、氟均小于 10％。     

土壤中锰、锌、铜、铬、镍、钴、钒、钛的ICP-AES测定

本实验对土壤中Mn、Zn、Cu、Cr、Ni、Co、V、Ti八种元素的测定条件及样品预处理方法进行了探讨。样品经HNO_3—HF—混合酸完全消解,于ICP上连续测定各元素含量。光谱干扰采用系数法扣除。本法与原子吸收法比较,具有线性范围宽,多元素同时测定,操作简便、快速等优点。用于土壤样品测定及经全国土壤背景值调查分析质控考核,结果令人满意。     

氢化物—非色散原子荧光法测定环境样品中痕量硒

氢化物——非色散原子荧光法是近十年来发展的新痕量元素分析方法,对砷、锑、铋、锡和硒等元素都有很高的灵敏度,但用于测定环境样品中硒的资料报导较少。我们在前人工作基础上,对水、土壤、粮食等环境样品的消化方法、反应酸介质及酸度,干扰离子诸条件进行研究,使方法的检出限达到0.03微克/升,回收率95％以上,相对标准偏差6％左右,已应用于本省主要农业土壤,粮食背景值调查研究中,结果较满意     

陕西土壤背景值历次数据的显著性检验

本文就陕西省两次土壤背景值中五种土类的八种元素(Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr、Hg、As)的数据进行了显著性检验。其方法如下: (1)平均值的比较——采用成组比较法:总体分布类型为正态或对数正态分布的,经F检验后,再分别进行t检验(σ~=σ~2,n<30)或u检验(σ~2≠σ~2,n>30)。检验结果表明:几种土类中多数元素其平均值无差异或显著差异,三种土类中Pb、Hg两元素的平均值有差异或显著差异。 (2)原始数据的比较——采用异常值剔除法     

中国土壤元素背景值基本统计量及其特征

国家“七五”重点科技课题“中国土壤环境背景值研究”经全国60多个监测科研单位和高等院校800余名科技人员共同努力已胜利完成,并通过国家级鉴定验收。土壤元素背景值是环境科学(环境基准、环境区划、环境影响评价、土壤污染防治等)、农业(土壤元素肥料丰缺)、健康(地方病因探讨与防治)、表生地球化学研究的基础科学资料。为了将这些资料提供给全社会使用,除已公开出版“中国土壤元素背景值”一书和即将出版“中华人民共和国土壤环境背景值用集”外,本刊将开辟专栏陆续发布该课题研究的一些主要成果。 在中国环境监测总站已建成中国土壤背景值数据库系统和中国土壤和部分河流沉积物样品库,欢迎各界的专家、学者前来作进一步的应用开发研究。     

胭脂红酸分光光度法测定废水中硼

用胭脂红酸分光光度法测定废水中的硼,着重进行了方法的条件和干扰试验。方法检测限为0.063mg/L,线性范围为0.21mg/L-1.25mg/L。5个实验室对5.00mg/L硼标准样品测得重复性相对标准差为3．4％,再次性相对标准差为3．6％;相对误差为－0．8％－1．4％,回收率在95．2％－104．6％之间。     

土壤中Br、Cs、Hf、Rb、Sb、Sc、Ta、Th、U、Zr的中子活化分析

本文采用仪器中子活化法,相对法和单比较器KO法及干扰校正IKO法相结合的分析方案,测定了背景值土壤试样中题述元素,得到了良好的结果。 一、实验方法 (一)标准制备:本工作采用光谱纯化合物或高纯金属丝(或片)经溶解制成适当浓度的单元素或多元素溶液,然后定量滴在φ9×2mm的无灰滤纸片上,烘干并用高纯铝箔包装。 (二)样品制备:从干燥器中取出土壤样品分别称取约150mg样品用高纯铝箔包装。     

土壤中重金属可提取态(氯化钙法)分析质量控制样品的研制

为真实反映土壤中重金属的生态风险和环境效应,全国农用地土壤污染状况详查土壤检测要求测定土壤中重金属可提取态(氯化钙法)指标。针对农用地土壤污染状况详查分析质量控制工作要求,研制了土壤中重金属可提取态(氯化钙法)分析质量控制样品。土壤样品为采自江西省旱地农田的红壤,经除杂、干燥、球磨、筛分(0.250 mm)、混匀等加工处理后装瓶。采用重金属总量和重金属可提取态(氯化钙法)两大类指标评价土壤样品的均匀性,均匀性分析结果同时采用单因素方差分析法(F检验法)和相对标准偏差法(RSD法)评价。结果表明:土壤样品均匀性良好,样品最小取样量为4.0g。8家实验室对土壤中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn等8种元素开展联合定值。标准值为联合定值结果的总平均值(X-),标准值上、下限值分别为(X-+3S)和(X--3S),S为联合测定平均值的标准偏差,低于《全国土壤污染状况详查土壤样品分析测试方法技术规定》中分析方法检出限的元素不做量值评定。As、Cd、Cu、Ni和Zn等5种元素评定了标准值,含量范围为0.190 ～ 13.6 mg/kg。Cr、Pb和Hg等3种元素分析结果低于分析方法检出限,未能定值。研制的土壤分析质量控制样品已应用于土壤详查工作,在保证土壤详查检测结果准确可比等方面发挥了重要作用。     

波长色散-X射线荧光光谱法测定PM2.5中23种元素

研究以单元素标准膜为基础,结合NIST SRM 2783颗粒物滤膜标准样品,建立了波长色散-X射线荧光光谱法测定PM_2.5中23种无机元素的测定方法,优化了测试条件,测量一个样品耗时约15 min,计算了各元素的方法检出限。对NIST SRM 2783滤膜标准品在一周内重复测定10次来计算方法的准确度与精密度,测定结果显示大多数元素的测量值在给出的参考值范围内,且测量标准偏差一般在10%以内。对比了石英与聚四氟乙烯材质（Teflon）滤膜的空白值,石英滤膜中Si、Fe、Na、Mg、Al、K、Ca等元素的背景值较高,Teflon滤膜的背景值较低,推荐选用Teflon滤膜作为PM_2.5组分分析采样滤膜。分别用波长色散-X射线荧光光谱法及酸消解-ICP-MS法测定了样品膜中的元素组分,得到的测定结果基本一致。