統(tǒng)計學(xué)在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用研究

宋憲宗

（新疆兵團勘測設(shè)計院（集團）有限責(zé)任公司 新疆烏魯木齊 830002）

統(tǒng)計學(xué)在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用研究

宋憲宗

（新疆兵團勘測設(shè)計院（集團）有限責(zé)任公司 新疆烏魯木齊 830002）

從多角度分析統(tǒng)計學(xué)在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用情況，總結(jié)前些年的實際應(yīng)用結(jié)果，論證統(tǒng)計學(xué)方法為污染物空間分布精確估值最為合理有效的方式，對統(tǒng)計學(xué)在環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用前景進行闡述。

統(tǒng)計學(xué)；環(huán)境科學(xué)；統(tǒng)計學(xué)應(yīng)用

統(tǒng)計學(xué)在地質(zhì)領(lǐng)域當(dāng)中發(fā)展速度比較快且應(yīng)用前景較為廣闊的學(xué)科，以區(qū)域化的變量為理論基礎(chǔ)，聯(lián)合多孔介質(zhì)空間以及變異函數(shù)等對其進行輔助，進而研究分布在平行空間當(dāng)中且具有結(jié)構(gòu)性與隨機性的各種現(xiàn)象。與傳統(tǒng)工作模式相比，統(tǒng)計學(xué)在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域中使用可以優(yōu)化采樣方案，對不規(guī)則采樣進行處理，保證結(jié)果的精確性，簡化流程。

1 統(tǒng)計學(xué)在土壤環(huán)境中的應(yīng)用

我國幅員遼闊，土壤分布也比較復(fù)雜，相同地質(zhì)土壤也會隨著深度的改變產(chǎn)生變化，土壤的物理特性也會出現(xiàn)差異。這些特性綜合在一起就是空間變異性，所以土壤內(nèi)部存在的理化性質(zhì)以及污染物的分布也會呈現(xiàn)空間變異性特點。在統(tǒng)計學(xué)不斷完善的今天，許多研究人員將統(tǒng)計學(xué)相關(guān)理論以及一些方法運用到了對土壤理化性質(zhì)的研究以及土壤污染研究上，結(jié)合國外相關(guān)先進文獻，科學(xué)的使用統(tǒng)計學(xué)相關(guān)內(nèi)容對土壤當(dāng)中的養(yǎng)分以及微量元素含量所具備的空間變異性進行了研究，使用普通克里格法研究了土壤內(nèi)部含水量特性以及變異性知識。還有一些學(xué)者在對土壤養(yǎng)分空間變異性進行研究時，將統(tǒng)計學(xué)方法和地理信息系統(tǒng)相互結(jié)合，使測量的結(jié)果以及研究結(jié)果更加精確。也可以將統(tǒng)計學(xué)知識點通過分形理論相互結(jié)合的方式，對土壤當(dāng)中的含水量以及大致容量進行研究，表明土壤只有身處一定空間尺度之內(nèi)才具有分型特征，讓統(tǒng)計學(xué)研究方向與應(yīng)用變的更加廣泛。在天津地區(qū)，研究人員使用克立格法對地表層土壤當(dāng)中多環(huán)芳烴的含量以及內(nèi)部空間分布進行了研究，研究表明土壤當(dāng)中存在一些多環(huán)芳烴污染，便于工作人員更好的利用統(tǒng)計學(xué)方法對環(huán)境影響進行深入的評價。

土壤內(nèi)部重金屬污染是目前我國土壤污染的主要方向之一，也是治理土壤污染的難點。克里格插值可以為土壤空間提供最優(yōu)化的估計方式，所以地質(zhì)工作單位也開始利用統(tǒng)計學(xué)相關(guān)的知識與學(xué)術(shù)觀點來制圖。以砷檢測實況為例，當(dāng)對土壤當(dāng)中砷含量進行檢測時，可以使用統(tǒng)計學(xué)克立格法來計算某一既定區(qū)域內(nèi)部的砷含量統(tǒng)計值，還可以通過該方式減少系統(tǒng)產(chǎn)生的誤差。北京郊區(qū)土壤當(dāng)中含鎳量就是通過該方式進行估值與制圖的，通過估算發(fā)現(xiàn)，北京當(dāng)?shù)赝寥喇?dāng)中的鎳海量呈現(xiàn)出西北地區(qū)高于東南地區(qū)的態(tài)勢，而且北京全境內(nèi)都存在一定程度的鎳污染，受土母質(zhì)影響比較嚴重。

從整體應(yīng)用情況上看，統(tǒng)計學(xué)方法通過不斷的完善，已經(jīng)可以應(yīng)用到土壤理化性質(zhì)以及污染物含量測量評估中，從根本上提升了測量的精確程度，減少工作量，提升工作效率。

2 統(tǒng)計學(xué)在水環(huán)境中的應(yīng)用

水環(huán)境問題一直以來都是污染物空間分布模擬以及預(yù)測領(lǐng)域比較前沿的研究內(nèi)容之一。因為地下水系統(tǒng)屬于比較復(fù)雜的灰色系統(tǒng)，且我國在相關(guān)領(lǐng)域的研究起步比較晚，所以統(tǒng)計學(xué)知識在地下水位預(yù)測以及污染物估計中的應(yīng)用也比較少。通過克里格方法可以對地下水的動態(tài)水位進行估值，也可以通過統(tǒng)計學(xué)來研究淺層含水層導(dǎo)水系數(shù)以及水度等多方面的地質(zhì)參數(shù)，通過分析表明，該研究方式可以取得良好的效果。通過統(tǒng)計學(xué)相關(guān)方法對水環(huán)境下的評價空間分布情況與變異性情況進行深度分析與模擬，通過該方式來完善傳統(tǒng)工作模式，使傳統(tǒng)工作模式更趨近于完美，也可以獲取該類參數(shù)空間變化結(jié)構(gòu)方面的信息以及最優(yōu)化計值，讓評價與分析工作更加的合理。也有專家通過克立格法來研究淺層地下水當(dāng)中硝酸鹽含量，研究表明非參數(shù)克立格法與普通的克立格法都可以計算出最為精確的特異值。

一些研究人員通過總結(jié)國外先進工作經(jīng)驗，對地下水道水位估值進行了深入的分析，提出統(tǒng)計學(xué)方法在地下水動態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用以及監(jiān)測網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計方式，可以通過該方式來提升監(jiān)測工作的效率。并且在對湖泊水質(zhì)參數(shù)進行檢驗時發(fā)現(xiàn)，該湖葉綠素a、懸浮物以及透明度都會隨著水質(zhì)參數(shù)的變化而變化，且可以制作出精準(zhǔn)的水質(zhì)評價圖，這一特點表示使用克立格法對插值進行優(yōu)化，可以提升水質(zhì)評價圖繪制質(zhì)量。

3 結(jié)語

近年來隨著環(huán)境污染的不斷加劇，各行各業(yè)都開始關(guān)注環(huán)境問題，而環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域作為與環(huán)境有直接聯(lián)系的領(lǐng)域，更是備受關(guān)注。從統(tǒng)計學(xué)在水環(huán)境中的應(yīng)用、地址統(tǒng)計學(xué)在土壤環(huán)境中的應(yīng)用兩方面闡述了統(tǒng)計學(xué)在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用情況，闡述應(yīng)用經(jīng)驗，提升實際應(yīng)用效率。

[1]呂連宏,張征,遲志淼,李道峰,尚曉穎.地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用進展[J].地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報,2013,01:101-105.

[2]呂連宏,劉淑春,王薇,陳袁袁,張征.空間信息統(tǒng)計學(xué)在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用進展[J].地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護,2012,02:194-198.

[3]朮洪亮,高彥偉.時空域克里格方法在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用研究進展[J].長春工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2010,06:716-720.

[4]耿安朝.地理信息系統(tǒng)在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的開發(fā)與應(yīng)用[J].蘇州城建環(huán)保學(xué)院學(xué)報,2011,01:17-22.