长三角典型区土壤重金属有效态的协同区域化分析、空间相关分析与空间主成分分析

以昆山市为典型区,采集了126个表层土壤样品,通过多元统计学、地统计学与GIS技术相结合,采用基于协同区域化理论的因子克立格法探讨了长三角多个土壤重金属有效态的区域分异,并在剖析不同空间尺度有效态重金属的空间结构特征基础上,应用空间相关分析和空间主成分分析来揭示引起这种分布格局的成因和污染来源,结果表明,昆山土壤有效态重金属服从正态或对数正态分布,变异系数较大,有效态Cd污染最重.重金属有效态在空间上可划分为块金尺度、小空间尺度（15 km左右）和大空间尺度（40 km左右）,它可用3个尺度的实验（交叉）变异函数的协同区域化模型线性拟合.空间相关分析中,Cd和Zn在3个尺度中的相关性均极显著,且元素在小尺度和大尺度的相关性比块金尺度更强,大尺度的负相关特征较其它尺度明显.空间主成分分析表明,不同尺度的空间污染来源不同.重金属有效态第一、二主成分的空间分布格局结果表明重金属有效态含量与工业活动、污水灌溉和土壤性质密切相关.     

基于GIS空间插值方法的长湖水质评价

通过对各插值方法选择后取反距离加权法与克立格法对长湖的污染现状进行分析,结果表明大部分水域水质处于Ⅴ类和劣Ⅴ类,只有主要出水口习家口和刘岺闸附近的部分水域的水质可以达到Ⅳ类水质标准.同时发现反距离加权法与克立格法均具有较高的精度,但克立格法优于反距离加权法,这两种方法评价湖泊水质都能取得比较好的效果.     

多孔介质中污染物运移空间变异最优估计

论述了空间变异性分析的原理和方法,着重阐述不同估值方法在多孔介质污染物运移空间变异分析中的应用.实践表明,地质统计学方法能够弥补经典概率统计方法在评价区域化变量空间变异性方面的不足,从而对多孔介质中污染物运移的空间变异性做出更切合实际的分析与评价.     

地统计学在土壤重金属研究中的应用及展望

从采矿学与地质学研究中发展起来的地统计学是应用数理统计学的一个分支。与传统的统计学相比，地统计学可应用于土壤重金属研究中，能探索土壤重金属的空间分布特征及其变异规律。地统计学的基础理论与方法主要包括：区域化变量、半方差函数、克立格空间插值技术。半方差函数可以用来描述研究土壤重金属分布的空间相关性；而克立格插值可以对未采样区土壤重金属的含量进行无偏最优估计。在对地统计学理论进行简要阐述的基础上，回顾了近些年在土壤重金属研究的采样设计、空间结构分析、空间插值等方面的应用，并就其应用前景作了展望。     

湖泊水质参数空间最优估计精度分析

在湖泊研究中,往往要了解污染的空间分布状况,其核心是空间最优估计问题.本文在阐述了克立格方差特点的基础上,以太湖为例,对湖泊水质参数空间最优估计的精度问题进行了分析.结果显示,估计精度受变差函数、各采样点的空间配置关系等因素的影响.空间结构直接决定着估计精度的大小,而与各信息采样点的值的大小无关.     

湖泊水质参数空间优化估算的原理与方法

地统计学是近几十年发展起来的一门处理空间数据的数学方法,在地学方面的应用已日趋成熟.近年来,环境学的研究开始借鉴其理论,开辟了环境学研究的新方向.本文着重阐述了区域化变量理论和克立格法在湖泊水质参数分析研究中的应用,并对湖泊水质参数空间优化估算的方法进行了探讨.     

天津表土PAHs区域环境风险评价研究

在参照国外相关标准基础上,应用指示克立格方法对天津地区表层土壤PAHs进行区域环境风险评价,并对评价结果进行比分析.结果表明,按照美国风险评价标准,只有组分Bap的含量超标,风险区域仅为8.12%和2.34%;按照荷兰风险评价标准,除了Ant和Baa的风险区域所占天津地区总面积的比重比较小之外(分别为5.26%和68.42%),其余所占比重都非常大,全部超过90%以上;按照加拿大风险评价标准,除了Nap的风险区域所占比重比较大(为97.89%)、Phe和Pyr所占比重中等(分别为56.84%和47.65%)之外,其余参与风险评价组分的风险区域所占比重都比较小,全部都在5%以下;按照丹麦(西兰岛)风险评价标准,只有组分Nap超标,且风险区域仅为9.26%.通过不同国家评价标准结果的比较,能充分了解天津地区目前土壤PAHs风险特征,对于制定符合天津地区特征以及符合中国特征的土壤PAHs风险评价标准具有重要的意义.     

小流域土壤有机质和全磷空间变异分析——以安徽省舒城县龙潭小流域为例

为了解土壤的地域差异性,基于地统计学半方差函数理论和GIS空间克立格插值定量分析了安徽省舒城县龙潭小流域有机质、全磷的各向同性、各向异性变异特征及分布格局.结果表明,有机质、全磷的半方差拟合模型均为指数模型,两者的分布都显示了强烈的空间自相关,自相关距离分别为642 m、435 m.有机质、全磷变异的各向异性都比较显著,有机质在0°、50°方向上变异程度明显大于90°、145°方向;全磷则在0°、145°方向的变异程度更加突出.有机质、全磷的分布呈明显的块状和带状,其中有机质中部含量高,南部、西部含量低;全磷则是南部、西北含量高,西部、东北含量低.     

天津地区表土PAHs 的多元空间估计及精度分析

在天津地区表层土壤多环芳烃(PAHs)采样数据基础上,应用协同克立格方法(CK)对PAHs 进行多元空间估计,并探讨了普通克立格方法(OK)与CK 在空间估计方面的精度问题.结果表明, PAHs 各组分在空间分布上存在着很大的差异,绝大多数组分在市区都有高值区,其次分布在塘沽和汉沽区以及西青区.而低值区域主要分布在北部山区,以及南部的大港区、静海县.通过估计误差的比较发现, CK方法的估计误差平均为4.22%,而OK 方法的估计误差平均为8.56%.协同克立格法能够很好地对PAHs 进行多元空间估计,相对于普通克立格法来说,估计精度有了较大的提高.     

北京东郊污灌土壤重金属含量的克立格插值及重金属污染评价

由于污灌方式、土壤质地等因素的影响,污灌土壤的污染程度可能具有较明显的空间差异。因此,传统的土壤环境质量评价方法难以准确反映土壤的环境质量。本文应用克立格方法对北京东郊污灌土壤表层重金属含量进行了分析,并在此基础上进行了单因子和多因子评价。结果显示,采样区的土壤属于轻度污染或无污染。由于污灌口分布、污泥施用等多种因素的影响,不同地块土壤受到的污染程度不同,形成一定的空间差异。