时域内污染物浓度的统计学指标评价方法研究

为更全面、精确地评价环境空气质量,对基础数据进行考察,提出了采用统计学指标反映时域内污染物浓度的方法。通过相关物理意义的分析,采用均值、方差、标准差、峰度和偏度为参考指标,建立了污染物浓度统计总体的评价体系,并依据标准限值做统一无量纲化处理。以2008年温州市黎明路空气站监测数据为例,研究发现:统计学指标结果可较好地反映时域内的污染状况,并在污染因子间与污染因子内部的对比分析中具有较高的准确性和科学性。     

长三角地区农田土壤养分空间变异及养分综合评价

以浙江宁波三七市镇的一块面积为 2562 hm2 的农田为研究区域,运用地统计学与GIS相结合的手段和方法对其土壤养分的空间变异特征展开研究。结果表明,5种养分要素的空间变异函数曲线的理论模型符合指数模型;速效钾、有机质和pH值的C0/(C0+C)<25%,表现出强烈的空间相关性,碱解氮和有效磷的C0/(C0+C)为25%~75%,具有中等的空间相关性。通过Kriging插值并依据养分的分级标准,所得的空间变异图能很好地反映农田土壤养分的空间变异特征和丰缺状况,几种养分要素中,碱解氮、有效磷和有机质含量总体丰富,而速效钾的含量处于中低水平,pH值较低,土壤呈现酸性。利用主成分分析结合空间插值的方法,还可以对研究区的土壤养分的综合状况进行评价。研究结果可为当地以及长江三角洲同类型地区在科学施肥、实行养分的分区管理以及农业面源污染的控制方面提供一定的科学依据和借鉴参考。     

民勤地下水水化学特征和矿化度的时空变化

为了遏制民勤生态环境恶化的趋势,促进石羊河流域经济社会的可持续发展,当地政府2001年和2006年分别开始实施了关井压田节水措施和石羊河下游放水工程.以此为背景,于2008年采集65个民勤地下水水样,对地下水中的主要离子含量进行测试分析,利用传统的统计学分析方法研究了地下水的水化学特征.结果表明,民勤地下水中SO42-、Cl-、HCO3-、CO32-、Na+、Mg2+、Ca2+和K+浓度分别为(921±1 042)(、241±211)(、282±123)、(4.7±11.7)(、468±599)、(156±166)(、142±89)和(17.6±34.5)mg/L,沿地下水水流方向,它们的浓度均呈现增加的趋势.2008年民勤地下水矿化度为(2.2±1.9)g/L;地下水的类型主要属于SO42--Cl--Na+-Mg2+型水.地下水中NO3-的平均浓度为(8.1±9.9)mg/L,有1.54%的水样中硝态氮含量超过了国家一级饮用水标准.结合2002年和2005年同期的矿化度资料,利用地统计学方法,对民勤2002年以来矿化度的时空变异规律进行了研究.矿化度的Kringing插值结果表明,在空间分布上,矿化度呈从南...     

漫湾水电站建设的景观生态风险时空分异及影响因子研究

采用地统计学方法并结合空间自相关指数Moran's I对漫湾水电站建设前后区域景观生态风险指数的时空分异特征进行分析,通过对风险指数的影响因子相关性分析,确定漫湾水电站的建设对区域景观生态水平的影响.结果表明:1)漫湾水电站建设期研究区景观生态风险水平显著升高,随着水电站的运营,在采取相应的环境保护措施后,高风险区域面积相对减小;2)漫湾水电站建设前后研究区的景观生态风险值在空间上具有中等程度空间自相关性,水电站建设及运行后人类干扰等随机因素对生态风险的影响相比建设前增大.选取综合地形指数(CTI)、坡度位置、与漫湾电站的直线距离、与河流的距离、与主干道的距离、海拔高度作为变量,分别与各栅格单元的景观生态风险指数作相关分析.水坝建设前生态风险与河流等自然环境显著相关;水坝建设期间生态风险度的相关因子众多,作用复杂;水坝建成后生态风险度与距漫湾水电站的距离、海拔高度显著相关.     

河套灌区不同灌季土壤氮素时空分布特征分析

以内蒙古河套灌区东段乌拉特灌域为研究区,在春灌、夏灌和秋浇(2005年4月、7月和11月)3个不同特征灌季进行采样分析,应用传统统计学方法和地统计学中的普通 kriging 法,对研究区0～20cm土壤中氮污染物的空间分布特征进行了研究.结果表明,不同灌溉时期土壤中总氮、铵态氮和硝态氮的理论变异函数模型主要为球状、高斯和指数模型,与实际变异函数间的残差平方和在0.0009与0.1238之间,拟合效果较好;除11月铵态氮具有中等空间相关性外.其它参数均具有强烈的空间相关性;在4、7月土壤中总氮元素含量大体表现为东北高、西南低;研究区整体土壤总氮和硝态氮含量4月最高、11月最低,土壤铵态氮含量7月最高、11月最低.土壤中氮元素的上述时空变异受研究区地下水位、引水和农田排水不同期变化具有较大的影响.     

湖泊营养物参照状态建立方法研究

建立生态分区内各类型湖泊营养物的参照状态是营养物基准制定过程中最为核心的内容之一。在系统分析和评价国外确定湖泊营养物参照状态的若干种方法,包括参照湖泊法、湖泊群体分布法、三分法、回归分析等几种统计学方法以及模型推断和古湖沼学重建方法后,文章根据总磷（total phosphorus,TP）、总氮（total nitrogen,TN）、叶绿素a（chlorophyll a,Chl-a）和塞氏透明度（Secci depth）等四项指标的历史监测数据,应用若干统计学方法建立了巢湖的营养物基准参照状态。通过互相之间的比较分析以及长江中下游湖区古湖沼学重建数据的验证,推荐采用湖泊群体分布法5％点位对应的值作为巢湖营养物基准的参照状态。因此,巢湖营养物参照状态阈值范围为总磷0．023～0．27mg·L^-1,总氮O．62～0．63mg·L^-1,叶绿素aO．65～0．67mg·m^-1,塞氏透明度0．65-0．72m。     

河北省土壤苯并(a)芘含量的空间变异特征

根据实地采样数据,运用地统计学方法分析苯并(a)芘污染的空间变异特征,同时研究各地污染水平与其自然环境、产业布局之间的关系。结果表明:土壤苯并(a)芘含量在研究区存在空间异质性,在240 km空间尺度上尤其明显,块金值(C0)和基台值(C0 C)之比为44%;这说明其空间变异由结构性因子(如土壤有机质)和随机性因子(如污染源分布)共同构成;钢铁工业(包括焦化工)是苯并(a)芘的主要排放源,土壤苯并(a)芘污染也以钢铁工业(包括焦化工)发达的城市及其附近区域为核心。     

沙地退化植被恢复过程中植被的空间异质性

通过野外取样和室内分析,应用地统计学分析方法研究了科尔沁沙地退化植被恢复过程中不同封育年限（0、11和20年）的流动沙丘的植被盖度和丰富度特征及其空间异质性规律。结果表明,随着流动沙丘的固定和封育年限的增加,植被盖度和丰富度逐渐增加。在流动沙丘植被恢复过程中,植被盖度和丰富度具有明显的空间自相关性,其空间自相关范围从封育0年的流动沙丘（46.05m和33.63m）、封育11的流动沙丘（21.63m和17.25m）到封育20年的流动沙丘（26.12m和24.18m）先减小后增加,但均未超出我们的研究尺度50m,表现出不同大小的斑块形式分布的小尺度分布格局。由半方差函数及其参数和空间分布格局图分析得出,随着沙丘植被的恢复,植被特征的空间异质性在所研究的尺度上表现出先增大（封育0年到封育11年）后减小（封育11年到封育20年）的变化特点。     

山西临汾煤焦铁铸工厂周边土壤磁化率和有效态微量重金属含量的空间变异性

通过对黄土高原山西临汾煤焦铁铸工厂周边农田土壤小尺度60个表层土样的分析测定,采用经典统计学和地统计学理论,研究土壤磁化率和金属Cu、Zn、Fe、Mn有效态含量的空间变异性。结果表明：土壤pH值、低频磁化率、频率磁化率百分含量、有机质、有效Cu、有效Zn和有效Mn含量符合正态分布,而高频磁化率和有效Fe含量符合对数正态分布;除pH值为弱变异外,其余土壤性质为中等变异水平;土壤各属性的半方差函数理论模型能用球状和高斯模型来拟合;土壤pH值和频率磁化率百分含量空间自相关部分起主要作用,由结构因素所引起的变异性占主导地位,受人为因素影响较小;而土壤低频磁化率、有效Cu、有效Zn、有效Fe、有效Mn含量空间变异性主要受人为因素影响较大。     

典型污染场地中滴滴涕浓度空间变异性研究

利用经典统计学和地统计学相结合的方法,以某滴滴涕(DDT)粉剂生产企业为例,对污染场地中表层和地下5m处土样DDT浓度的空间变异性进行了研究。结果表明:表层和地下5m处土样DDT浓度经过对数转化后均通过了柯尔莫哥洛夫-斯蜜诺夫检验(K-S检验),能够很好地服从正态分布;表层和地下5m处土样DDT浓度的半变异函数拟合符合高斯模型,决定系数分别为0.8973和0.9348,由空间自相关引起的空间变异性分别占系统总变异性的99.11%和83.12%;用克里格插值法制出的DDT浓度等值线图能直观地反映表层和地下5m处土样DDT浓度的空间分布特征,DDT浓度呈现以原粉生产车间为中心向四周扩散的趋势,地下5m处土样DDT浓度空间分布与表层基本一致。