某大型焦化企業(yè)污染場地中多環(huán)芳烴空間分布的分異性特征
摘要:以我國某大型焦化企業(yè)污染場地為研究對象,應(yīng)用非參數(shù)地統(tǒng)計學(xué)中指示克里格方法對場地中0~50cm深度土壤的多環(huán)芳烴(PAHs)空間分布進行污染概率分析,并繪制在設(shè)定閾值條件下的概率分布圖。結(jié)果表明,對采樣樣點數(shù)據(jù)進行指示轉(zhuǎn)換后,可獲取較為穩(wěn)健的指示半變異函數(shù),但由于樣本的空間變異原因,導(dǎo)致樣本間空間相關(guān)性差;所研究的4種PAHs污染概率在空間分布上具有相似性,概率超過45%的區(qū)域主要分布于煉焦、煤氣凈化、焦油化產(chǎn)品回收等生產(chǎn)工藝的車間中,位于廠區(qū)的中部及西北和東南,污染較為嚴重;概率<45%的區(qū)域主要分布在備煤和煤氣凈化等生產(chǎn)工藝車間,位于廠區(qū)西南和東北區(qū)域。污染概率預(yù)測結(jié)果與該場地污染源的產(chǎn)生和分布狀況相一致。研究結(jié)果對后續(xù)的污染場地修復(fù)治理范圍確定和土方量估算提供了重要參考。
關(guān)鍵詞:污染場地;多環(huán)芳烴;空間分布;概率分析;分異性特征
準確獲取污染物空間分布信息對污染場地風(fēng)險評估、修復(fù)治理以及科學(xué)管理具有重要的現(xiàn)實意義。污染土壤的空間分布常采用確定性插值模型和地統(tǒng)計學(xué)插值模型來進行空間分布預(yù)測計算,確定性插值模型中的各種方法在具體使用中優(yōu)劣不盡相同,常通過比較來確定精度最高和最優(yōu)的一種。地統(tǒng)計學(xué)方法由于能夠提供最佳無偏估計且考慮樣本空間結(jié)構(gòu)信息,被廣泛地應(yīng)用于土壤污染的空間分布預(yù)測。當目標污染物數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布時,地統(tǒng)計學(xué)中克里格方法非常有效。但已有研究表明,受土壤介質(zhì)本身自然屬性以及污染源等因素的影響,污染土壤中污染物有高值點存在且其空間分布有很大的離散性和偏斜度,常采用對數(shù)正態(tài)變換、等級次序變換等方法對數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換,對異常值進行處理,使其符合正態(tài)分布,在數(shù)據(jù)變換以及預(yù)測結(jié)果的逆變換中,會使原始數(shù)據(jù)失真,且對高值點有較大的平滑效應(yīng),預(yù)測結(jié)果及精度并不十分理想。
本研究的目的,基于非參數(shù)地統(tǒng)計學(xué)中的指示克里格方法,對特定工業(yè)污染場地中有部分特異值且具有較大偏斜度的PAHs類污染物進行空間分布預(yù)測并進行污染概率制圖,以期為后續(xù)的風(fēng)險評估、修復(fù)治理等工作提供科學(xué)的指導(dǎo)。
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