蔬菜種植基地土壤中鉛的含量與其農(nóng)產(chǎn)品——菠菜鉛含量相關性的調(diào)查研究

1、蔬菜種植基地土壤中鉛的含量與其農(nóng)產(chǎn)品菠菜鉛含量相關性的調(diào)查研究科技信息專題論述-蔬菜種植基地士壤巾鉛昀含量與其農(nóng)產(chǎn)品菠菜鉛昌量相關性昀調(diào)查研窮漳州市環(huán)境監(jiān)測站游芳摘要】本文對漳州市蔬菜供應基地詩墑村的傳統(tǒng)種植菜地采用網(wǎng)格法布點采樣,分別檢測各網(wǎng)格土壤中鉛的含量(Pb)和相應的菠菜舍鉛量(phc).以土壤含鉛量(Pb)和相應的菠菜舍鉛量(Pbc)作為甲和乙兩紐統(tǒng)計單元,采用偏度峰度檢驗法判定兩組統(tǒng)計單元樣本的分布形態(tài)特性,并采用元素相關分析法,以土壤中鉛含量的自然對數(shù)x和相應網(wǎng)格菠菜中鉛含量的自然對數(shù)Y作為內(nèi)參比元素,討論兩組統(tǒng)計單元之間的相關性,且在a:0.05時,確定菠菜鉛的含量(預估值)的

2、范圍.關鍵詞】土壤菠菜鉛的含量自然對數(shù)正態(tài)分布相關性WFXll0原子吸收分光光度計(北京瑞利分析儀器公司)AE240型電子分析天平(梅特勒一托利多儀器)光纖壓力密閉微波消解器MK一型(上海新拓微波溶樣技術有限公司)MIL一Q超純水凈水系統(tǒng)(Miillipore.Lit.Co.)鉛標:500mg/L國家標準物質(zhì)GBW(E)080362所使用的試劑均為優(yōu)級純試劑,實驗用水為超純水.土樣來源:源自漳州市蔬菜傳統(tǒng)供應基地詩埔村菜地,約l2畝地,常年種植當季蔬菜,土壤類型是水稻土,種植期5年以上.采集方法:以20m×每個網(wǎng)格內(nèi)的土壤樣品(樣本甲)以及相應位置的菠菜樣品(樣本乙).土樣采集耕作層

3、的深度為離地面1520cm,采集量為23kg/份;蔬菜采集當季生長期的菠菜,除去根系取可食用部分的莖和葉,采集量為lkg.往漳州市區(qū)f3;國道往廣東方向圖1土壤及菠菜采集點位示意圖樣品處理:菠菜去根經(jīng)洗凈瀝干,于65烘箱烘干,磨碎,每份稱取2.000g備用.土樣采回后經(jīng)粗篩,除去土樣中的砂石碎片和動植物殘體等固態(tài)異物,初步篩選后再混勻按照四分法分至100克,風干,用木棒(或瑪瑙棒)進一步研壓,通過100目的尼龍篩,混勻后備用.樣品室內(nèi)分析方法詳見表1.土壤樣品以及蔬菜樣品檢測結(jié)果詳見表2.圖2備注:為更直觀體現(xiàn)曲線的相關性,曲線中菠菜樣品鉛含量的檢測值放大100倍通過土壤及菠菜樣品鉛含量相關曲

4、線圖可以看出:土壤樣本和菠菜樣本具有相似的分布趨勢.通過以下計算,確定土壤樣本和菠菜樣本相關程度,則以建立統(tǒng)計學中線性回歸的數(shù)學模型來說明;利用線性回歸的數(shù)學模型,我們可以通過土壤的鉛含量來預估所產(chǎn)菠菜鉛的含量(預估值),并與菠菜實測值進行比較,在ct-0.05時,討論菠菜鉛的含量(預估值)的范圍.表1土壤及菠菜中pb監(jiān)測方法一覽表序號項目分析方法標準編號檢出限土壤質(zhì)量鉛?鎘的測定l土壤樣PbGB,r17141一19965g,kg表2土壤及蔬菜樣品Ph檢測結(jié)果一覽表單位:grOg樣品編號l2345678910-.386.科技信息專題論述首先采用偏度一峰度檢驗法判斷檢測數(shù)據(jù)是否符合線性回歸的要求

5、.若樣品檢測值屬于正態(tài)分布,則其數(shù)值具有對稱性,我們將檢測值的分布采用兩個統(tǒng)計量,即R(偏度),P(峰度)來衡量.R:P=一3其中s=Vm司x;n.!In統(tǒng)計單兀的樣本數(shù)如果一2,/cRc2,/,且一2,/cPc2,/,那么檢測值呈正態(tài)分布:如果-3,/cR,/,且一3WcP<3,/,檢測值也可認為是正態(tài)分布,但比前一個條件的置信系數(shù)小一些,可稱為亞正態(tài)分(Pk)分別取自然對數(shù):土壤樣品(P)的自然對數(shù)值x,稱為"樣本甲",菠菜樣品(Pbc)Y稱為"樣本乙".對于樣本甲,由表2可得:1919×l0.,Z(xj×10r6,

6、i=l_l19廠1一(X_-x)4-287_42×l0's_/古(x-R-)-0.0163.其中:一自然對數(shù)的平均值.R=0.43,P_-o.86,滿足第一個條件,則網(wǎng)格土壤Pb含量分布遵從對數(shù)正態(tài)分布.詳見表3回歸方程式系數(shù)計算一覽表.對于樣本乙,由表2可得:1919(Yi_):232.05x10-3,×lo,i=lll19I19,=7l-85l×10.'s-V古llo.其中:一自然對數(shù)的平均值.R=0.83,P=-0.42,同理可得各網(wǎng)格內(nèi)菠菜中Pb含量分布也遵從對將測得的土壤樣品中鉛的含量(PhI)以及相應位置菠菜中鉛的含量數(shù)正態(tài)分布.詳見表

7、3回歸方程式系數(shù)計算一覽表.表3回歸方程式系數(shù)計算一覽表Pb±Pb編號網(wǎng)格號XYXXYY()【一X)(Y(X-X)×-y)(mg/kg)(ms/kg)××××10××10r3×××10_3××lO4×××××1O_30-31XlO0××10-3××10=30-2lX10-3××lO00_33×××××l161

8、643.873.7810.75-0.2877-0.O17-0.O5212.89X10-42.×10-3×××10-3××l0-3×××1×-.科技信息專題論述表4x與Y的回歸線兩側(cè)的95%置信域計算表估計量距回歸線的偏差個體觀察值的距回歸線兩側(cè)的項目Y22×S(YY)一標準誤差S95%置信域編等YYY=d0.15O5O_3867130_3317l7通過以上計算,從表3回歸方程式系數(shù)計算一覽表中可以看出:該樣本菜地土壤中Pb含量分布遵從對數(shù)正態(tài)分布規(guī)律.該樣本菜地菠菜中Ph含量分布也遵從

9、對數(shù)正態(tài)分布規(guī)律.土壤環(huán)境中Ph的含量和菠菜樣品中Pb含量的最大值和最小值均落在同一網(wǎng)格內(nèi),表明該菜地土壤環(huán)境中的Pb的含量與相應網(wǎng)格菠為56:1.樣品菜地土壤Ph含量遵從對數(shù)正態(tài)分布,與漳州市土壤重金屬背景值分布規(guī)律略有差異.2000年漳州市環(huán)保局,農(nóng)業(yè)局組織了對漳調(diào)查區(qū)域內(nèi)不同地點,不同土質(zhì),不同耕作方式的604個土壤樣品的檢測數(shù)據(jù),提交了漳州市農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境重金屬背景值研究及應用科研成果,較客觀地反映九龍江流域的土壤環(huán)境背景值,課題獲得2000年漳州市科技進步三等獎,其中Pb在漳州市農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境重金屬背景值圍,土質(zhì)和耕作方式有關.土壤樣品中Pb的檢測均值(44.63mg/kg),高于福建省

10、土壤環(huán)境中Ph含量(33.5mg/kg)及漳州市農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境Pb(水稻土)背景值含量(17.56mg/kg).其原因在于樣品菜地位于九龍江畔的詩埔村境內(nèi),緊鄰324國道,中通常加入抗爆劑四乙基鉛,汽油中鉛的質(zhì)量濃度為200500rag/L;雖然近年來,市面上汽油已換成無鉛汽油,但在廣大農(nóng)村仍有不少汽車使用含鉛汽油.樣品菜地324國道為通往廣東的交通干道,高速公路通車前,越境的車輛只有經(jīng)324國道,因此常年機動車流量較大,即使在高速公路通車后2009年統(tǒng)計車流量也達到平均2542輛/小時,歷史上機動車含鉛汽油尾氣的沉積影響比較嚴重.另外,郊區(qū)蔬菜基地傳統(tǒng)上就有施用城市垃圾肥料和農(nóng)家肥料的習慣,城

11、市垃圾和農(nóng)家肥料成分比較復雜,尤其是城市垃圾肥料重金屬殘留更為突出,經(jīng)多年的積累也是導致土壤中的鉛含量較高的重要原因之一.沉積在土壤中的外源鉛大都停留在土壤表層,由于耕作,生物作用.-等原因,其中部分轉(zhuǎn)化為植物有效態(tài)鉛參與生物地球化學循環(huán),但是大形分布的特征;該樣品菜地位于324國道兩側(cè)帶形分布區(qū)內(nèi),也具有類似的分布特征.樣品菜地位于漳州市郊區(qū),屬于農(nóng)業(yè)比較發(fā)達的區(qū)域,相對于漳州市其他縣區(qū)的商品蔬菜種植歷史更為悠久,復種指數(shù)也比較高,導致樣品菜地土壤中重金屬Pb含量高于漳州市土壤背景值.2_3網(wǎng)格內(nèi)土壤Pb含量()()和菠菜中Pb含量m相關性探討用回歸計算方法,采用統(tǒng)計學中線性回歸的數(shù)學模型,

12、將測得的土樣中鉛的含量(樣本甲)以及相應位置的菠菜中鉛的含量(樣本乙)分別取自然對數(shù),計算過程如下:Dl:.p0:YVx式中:B回歸系數(shù)B一回歸常數(shù)x土壤樣品中鉛含量的自然對數(shù),X=LnPbY菠菜中鉛含量的自然對數(shù),Y=LnPbQx=Z(x.一):羔n:_QxY=(xr-X)(Y一Y)計算結(jié)果詳見表4回歸方程式系數(shù)計算一覽表.×這樣,我們計算出了LnPb.和LnPb的一元回歸方程為:科技信息專題論述在這個一元回歸方程中,除了參數(shù)估計問題外,還應該對其線性關系用F檢驗法檢驗.檢驗過程如下:F=Qy/pe=Qr西Qxvp:1為自由度Q:fY一Y)鉛的含量自然對數(shù)形式與其相應網(wǎng)格內(nèi)菠菜中鉛

13、的含量的自然對數(shù)形式的回歸方程顯著相關.僅研究土樣中Ph的含量與蔬菜中Pb含量的相關程度,還不能判斷各樣本是否都屬于自然水平,需用回歸線兩側(cè)的95%置信域來判斷,在置信域內(nèi)的觀察值與內(nèi)比參數(shù)都遵循回歸方程.為此需求出:估計各觀察點散布在回歸線兩側(cè)既定范圍內(nèi)的可能性標準誤差S懾;個體觀察值LnPbC的標準誤差sY.以第一組數(shù)據(jù)為例:Y為菠菜鉛含量對數(shù)值的預估值,Y為菠菜鉛時,(Xx)'=1.44x10.Y一0.0449.這樣,我們就完成了土壤中Ph的含量與菠菜Ph的含量的全部計算,計算結(jié)果詳見表4x與Y的回歸線兩側(cè)的95%置信域計算表.由表4x與Y的回歸線兩側(cè)的95%置信域計算表可以看出

14、:實測值Y均落在其估計值的95%置信域內(nèi),說明在置信域內(nèi)的觀察值與內(nèi)比參數(shù)都遵循回歸方程.對土壤和相應的蔬菜鉛含量兩組樣本的相關性F檢驗,說明置信區(qū)域為95%時,建立的線性回歸的數(shù)學模型,即土壤中鉛含量自然對數(shù)形式與其相應網(wǎng)格內(nèi)菠菜中鉛含量自然對數(shù)形式的回歸方程顯著相關.通過建立的線性回歸的數(shù)學模型,我們可以從土壤的鉛含量來預估所產(chǎn)菠菜鉛的含量(預估值).參考文獻1王云,魏復盛編著.土壤環(huán)境元素化學.中國環(huán)境科學出版社,P1932122中國環(huán)境元素背景值.中國環(huán)境科學出版社,1990法.P2735.P82884李其林,王顯軍等編著.汽車尾氣對土壤和蔬菜中鉛含量的影響.生態(tài)環(huán)境,2004,13(

15、1):P1718,3(3),222-2336概率論與數(shù)理統(tǒng)計教程8漳州市農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境重金屬背景值研究及應用(上接第384頁)(1)結(jié)構(gòu)稍顯復雜,加工費時;(2)需要對螺紋處進行熱處理,對材質(zhì)要求較高.圖5噴嘴改造方案二結(jié)構(gòu)圖噴嘴座,耐磨材質(zhì)制作圖6噴嘴改造方案三結(jié)構(gòu)圖噴嘴所處的環(huán)境相當惡劣,高溫,狹窄的檢修施工環(huán)境,這就要求我們在更換噴嘴芯時要盡可能的簡單,盡可能節(jié)約更換時間,降低檢修作業(yè)人員的勞動強度,并使備件的加工制作簡單,成本低廉.經(jīng)過反復思考,最終確定了方案三的結(jié)構(gòu),如圖6所示:在更換噴嘴芯時只要將楔板打出,就能很方便的更換噴嘴芯,而且備件在加工制作也很簡便,成本低廉.經(jīng)過實踐中的反復

16、摸索和比較,我們最終選擇采用方案三對噴嘴結(jié)構(gòu)進行改造,改造后收到了理想的使用效果.采用這種結(jié)構(gòu)的噴嘴,漣鋼的3套嘉恒法渣處理系統(tǒng)在此一項上的費用就從3.24萬元降到1.8萬元左右,每年節(jié)約成本在30.6元左右,創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益.在高爐煉鐵系統(tǒng)中采用其它方法的水渣處理系統(tǒng),如INBA法爐渣?；到y(tǒng)等,也存在類似的問題,此改造方案在煉鐵系統(tǒng)有一定的推廣應用價值.參考文獻1喻道明.漣鋼2200m,高爐串罐無料鐘爐頂系統(tǒng)設計.煉鐵,Vo1.22(6),2003年12月.2解連文.嘉恒法爐渣粒化工藝的應用與發(fā)展.煉鐵,Vo1.22(2),2003年4月(上接第385頁)自己去探索具體的步驟和環(huán)節(jié),培養(yǎng)他們戰(zhàn)勝困難的能力和決心.如大學生素質(zhì)拓展訓練,全國大學生創(chuàng)業(yè)大賽,大學生科技創(chuàng)新等活動就是非常不錯的平臺,在條件許可的情況下應鼓勵大學生積極報名參加,并在其中加強引導,對其成果給予鼓勵或進行展示.實踐是培養(yǎng)鍛煉一個人最有效的途徑之一,高校施行逆商教育利用好這個途徑定可以取得意想不到的效果.自身發(fā)展過程中,挫折和困難是難免的,關鍵是如何克服挫折,變阻力為動力.一般來說,心理素質(zhì)較高的人往往逆商水平也高,在遇至挫折生心理健康教育的有效實施,在一定程度上提高了大學生的心理承受能力.在面向全體大學生開展預防性和發(fā)展性的心理健康教育過程中,如在講座,