城市空气颗粒物源解析土壤风沙尘成分谱研究

论文摘要

TSP和PM10来源解析表明土壤风沙尘是颗粒物的重要尘源，土壤风沙尘成分谱是应用受体模型研究颗粒物来源的基础。为了风沙尘成分谱的建立、比较和诊断，使之更加符合当地风沙尘的实际情况，本论文针对风沙尘成分谱研究中存在的一些问题进行了专门研究。本论文首次对土壤风沙尘进行了比较深入的分析与比较，概括了土壤风沙尘的研究进展并提出了存在的一些问题；提出了采集代表性土壤风沙尘的采样方法，包括采样数量、采样时间、采样地点的选择和采样深度等，并设计了采样记录卡，为风沙尘成分谱的进一步研究和应用创造条件；提出了要在分布类型检验的基础上用统计学方法判断异常值，并提出采用正常值最大值（最小值）对异常最大值（最小值）进行替代的方法；以土壤元素背景值为参比系统，通过地质累积指数、富集因子和污染负荷指数等方法，分析土壤风沙尘成分谱中各元素的自然来源和人为来源，从而把元素分成三大类，即主要受自然因素影响的元素，受人类活动影响大的高污染元素，受人类和自然双重影响的中间元素；通过分歧系数、浓度对数图、聚类分析、Spearman相关分析等方法比较城市土壤风沙尘成分谱，初步确立了土壤风沙尘成分谱相似与否的判定准则；首次将土壤元素背景值和土壤风沙尘元素结合在一起，建立起土壤风沙尘与土壤风沙尘、土壤背景值元素之间的数学模型，并进行模型验证，为土壤风沙尘成分谱合理性诊断提供依据；以全国电子地图和土壤元素背景值图为基础，建立了基于Arcgis的可视化成分谱数据库，该数据库可以实现对土壤背景值和土壤风沙尘成分谱的查询、添加、修改和删除。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 研究概述
• 1.1 颗粒物污染现状及危害
• 1.2 土壤风沙尘是环境空气中颗粒物的主要来源之一
• 1.3 土壤风沙尘研究进展
• 1.3.1 土壤风沙尘概念
• 1.3.2 土壤风沙尘组分分析
• 1.3.3 粒径范围
• 1.3.4 土壤风沙尘采样范围、采样深度和采样时间
• 1.3.5 土壤风沙尘区域性特征及其变化
• 1.3.6 标识元素的选择方法
• 1.3.7 不同粒径风沙尘成分谱的比较
• 1.3.8 影响风沙尘成分谱因素的研究
• 1.3.9 成分谱数据库的建立
• 1.4 本论文研究意义
• 1.5 数据来源
• 1.6 论文的主要内容
• 参考文献
• 第二章 土壤背景值研究
• 2.1 研究概述
• 2.2 土壤背景值的影响因素分析
• 2.2.1 母质和母岩的继承性影响
• 2.2.2 气温、雨量是影响土壤化学组成的重要因素
• 2.2.3 元素性质及化学行为是土壤中元素分散富集的主要因素
• 2.2.4 大气循环可能是土壤富集易挥发元素的重要原因
• 2.2.5 土地利用方式对土壤背景值的影响
• 2.2.6 土壤类型对土壤背景值的影响
• 2.2.7 地貌类型对土壤背景值的影响
• 2.2.8 时间因素对土壤背景值的影响
• 2.2.9 土壤机械组成对土壤背景值的影响
• 2.3 中国土壤元素背景值元素共生组合关系
• 2.4 土壤背景值样本聚类分析
• 参考文献
• 第三章 土壤风沙尘采样研究
• 3.1 确定采样点数量
• 3.2 采样时间安排
• 3.3 采样位置和深度
• 3.4 采样记录卡
• 3.5 取样方法
• 3.6 本章小结
• 参考文献
• 第四章 城市土壤风沙尘元素分布类型研究
• 4.1 分布类型检验的必要性
• 4.2 检验方法介绍
• 4.3 风沙尘成分谱各组分分布类型的检验
• 参考文献
• 第五章 土壤风沙尘组分含量异常值的剔除
• 5.1 异常值的概念
• 5.2 风沙尘成分谱数据异常值剔除的必要性
• 5.3 异常值的判断
• 5.3.1 正态分布样本的异常值检验方法
• 5.3.2 异常值检验的非参数方法
• 5.4 各种异常值的剔除方法的比较实例
• 5.5 应用格鲁布斯法来判断土壤风沙尘异常值
• 5.6 异常值的处理
• 5.6.1 直接剔除显著异常值
• 5.6.2 用中位值来代替稍有异常的数据的平均值
• 5.6.3 替代显著异常值
• 参考文献
• 第六章 土壤风沙尘成分谱的影响因素分析
• 6.1 应用地质累积指数分析土壤风沙尘成分谱的影响因素
• 6.1.1 地质累积指数介绍
• 6.1.2 地质累积指数结果
• 6.1.3 地质累积指数小结
• 6.2 应用富集因子分析土壤风沙尘成分谱的影响因素
• 6.2.1 富集因子介绍
• 6.2.2 富集因子结果
• 6.2.3 富集因子小结
• 6.3 应用污染负荷法分析土壤风沙尘成分谱的影响因素
• 6.3.1 污染负荷指数法介绍
• 6.3.2 污染负荷指数结果
• 6.3.3 污染负荷指数小结
• 6.4 本章小结
• 参考文献
• 第七章 土壤风沙尘成分谱比较研究
• 7.1 分析方法介绍
• 7.1.1 浓度图
• 7.1.2 分歧系数（发散系数）（Coefficient Divergence,CD）
• 7.1.3 相关分析
• 7.1.4 聚类分析
• 7.2 浓度对数图和分歧系数法结果与讨论
• 7.2.1 同一城市不同粒径土壤风沙尘成分谱的比较
• 7.2.2 不同城市细颗粒土壤风沙尘成分谱的比较
• 7.2.3 不同城市粗颗粒土壤风沙尘成分谱的比较
• 7.2.4 浓度对数图和分歧系数法结论
• 7.3 相关分析结果与讨论
• 7.4 聚类分析结果与讨论
• 7.5 本章小结
• 参考文献
• 第八章 土壤风沙尘数学模型及验证
• 8.1 土壤风沙尘与土壤背景值比较研究
• 8.1.1 分歧系数和相关分析法比较风沙尘成分谱和土壤背景值
• 8.1.2 相关分析法比较风沙尘元素含量和土壤背景值元素含量
• 8.2 风沙尘元素数学模型构建
• 8.2.1 模型建造步骤
• 8.2.2 曲线拟合（非线性回归）
• 8.2.3 风沙尘元素的多元逐步回归模型
• 8.2.4 模型拟合优度分析
• 8.2.5 模型验证
• 8.3 本章小结
• 参考文献
• 第九章 基于GIS的土壤风沙尘数据库的建立
• 9.1 数据库建立的需求分析和应用说明
• 9.2 系统开发平台及工具
• 9.3 建立空间数据库的基本操作思路
• 9.4 整合空间数据与属性数据
• 9.5 系统启动和用户管理
• 9.6 功能模块设计
• 9.6.1 图层列表
• 9.6.2 GIS地图窗口
• 9.6.3 地图设置
• 9.6.4 系统功能选项
• 9.7 本数据库的特点
• 参考文献
• 结论
• 个人主要简历
• 在学期间发表论文情况
• 致谢