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1、2023/11/15,1,第二章 环境评价信息的获取 第一节 污染源评价第二节 环境特征调查第三节 环境质量监测(略)第四节 定性信息的获取第五节 环境模拟试验,2023/11/15,2,评价信息是环境评价的基础,没有信息就无法进行评价。环境评价信息是指赋予评价指标以一定的数值,以便进行模型运算。指标量化的方式有资料收集、环境质量监测、环境质量预测、专家咨询及模拟试验等。,2023/11/15,3,第一节 污染源评价,一、污染源调查的意义 1、污染源 指能够产生环境污染物的场所、设备和装置。按来源分:自然污染源和人为污染源;按环境要素分:大气污染源、水体污染源、土壤污染源、生物污染源和其他污染
2、源;按污染途径分:直接污染源、转化污染源;按污染源存在形态分:点源、线源、面源。2、污染源调查的意义 环境评价工作的基础。了解污染源 确定主要污染物和主要污染源 提出切合实际的污染控制和治理方案。,2023/11/15,4,二、污染源调查原则与方法,(一)污染源调查原则1、明确目的性 2、把握系统性 污染源、环境、生态和人体健康作为一个系统3、重视联系性 污染源所处的位置及周围的环境状况。4、保持同一性 同一基础、同一标准、同一尺度。,2023/11/15,5,(二)污染源调查方法1、区域污染源调查 所用方法是社会调查,包括调查表、座谈、现场调查、访问、采样和测试。(1)普查 概略性调查。选择
3、重点调查对象。(2)详查 重点污染源是指污染物排放种类多(特别是含危险污染物)、排放量大、影响范围广、危害程度大的污染源。占调查区域内总排放量的60%以上。,2023/11/15,6,2、具体项目的污染源调查 类似“详查”,其内容包括:(1)排放方式、排放规律。(2)污染物的物理、化学及生物特性。(3)对主要污染物进行追踪分析。(4)污染物流失原因的分析。,2023/11/15,7,三、污染源调查内容(一)工业污染源 1、企业概况 2、工艺 3、能源、水源、原辅材料情况 4、生产布局 5、管理 6、污染物治理 7、污染物排放情况 8、污染危害 9、发展规划,2023/11/15,8,(二)农业
4、污染源1、农药使用情况2、化肥使用情况3、农业废弃物4、农业机械使用情况,2023/11/15,9,(三)生活污染源 住宅、学校、医院、商业及其他公共设施 主要污染因素:污水、粪便、垃圾、污泥、废气等。1、城市居民人口2、城市居民用水和排水3、民用燃料4、城市垃圾及处理方法,2023/11/15,10,(四)交通污染源 汽车、飞机、船舶等。一是交通工具在运行中发生的噪音;二是运载有毒、有害物质的泄露,或清扫车体、船体时的扬尘或污水;三是燃料燃烧时排出的废气。交通污染源调查内容有:1、噪声2、汽车尾气 污染源调查时,应同时进行环境背景调查。,2023/11/15,11,单位产量的投料量mi和单位
5、产品的排污量wi。,四、污染物排放量的计算 方法:物料衡算、实测法、排放系数和类推法。(一)物料衡算法 Mi:投入一种物料总量,Pi:进入产品的量、Ri:回收的量、Bi:转化为副产物的量;Wi:进入“三废”的量,(2-1),2023/11/15,12,(二)排污系数法 有三类:单位产品基、单位产值基和单位原材料基。,生产单位产品排入环境中的污染物量为,Mip、Mim、Mir分别为单位产品的排污系数(kg/t)、万元产值的排污系数(kg/万元)和单位原材料消耗的排污系数(kg/t,2023/11/15,13,(三)实测法 Diw=ciw Qiw10-6(t/a)(2-9)Dia=cia Qia1
6、0-9(t/a)(2-10),2023/11/15,14,(四)燃料燃烧过程中主要污染物排放量的计算方法 1、二氧化硫排放量的计算方法 燃煤产生的二氧化硫可用下式计算:G=BS%80%2(2-11)式中:G-二氧化硫的产生量 B-耗煤量 S%-煤的含硫量 对油而言,则计算公式为:G=BS%2(2-12),2023/11/15,15,2、燃煤时烟尘排放量的计算(1)根据煤耗量、煤的灰分含量、除尘器效率等参数计算 G烟尘=BA df(1-)(2-13)式中:G烟尘-烟尘排放量 B-耗煤量 A-煤的灰分含量(%)df-烟气中烟尘占灰分量的百分数(%),与燃烧方式有 关(见表2-1)-除尘器的总效率(
7、%)如安装了两级除尘器,则除尘器系统的的总效率可按下式计算:=1-(1-1)(1-2)(2-14),2023/11/15,16,表2-1 各种炉型的烟气中烟尘占灰分量的百分数(df 值)(2)根据锅炉的烟气量、烟尘排放浓度和除尘器效率计算 G=Q C0(1-)(2-15)式中:G-烟尘排放量(kg/h)Q-烟气量(Nm3/h)C0-除尘器进口的烟尘浓度(mg/Nm3)-除尘器效率(%),2023/11/15,17,五、污染源评价,(一)评价目的 确定主要污染物和主要污染源 为污染治理和规划提供依据。(二)评价项目和评价标准 原则上污染源排放出来的污染物都进入评价。但污染源和污染物数量大、种类多
8、,目前困难较大,因此,在评价项目选择时,应保证本区域引起污染的主要污染源和污染物进入评价。,2023/11/15,18,评价标准的选择 一是所选标准制定的合理性 二是能否反映出在区域环境中可能造成的危害的主要方面 同时还要使选的标准包括本区域所有污染物的80以上。需要统一标准。应用质量标准和排放标准较多。(三)评价方法 最常用:等标污染负荷法(亦称等标排放量法),2023/11/15,19,1、评价公式(1)等标污染负荷 某污染物的等标污染负荷(Pij)定义为(2-16)若第j个污染源中有n种污染物参与评价,则该污染源的总等标污染负荷为(2-17)若评价区域内有m个污染源含第i种污染物,则该种
9、污染物在评价区内的总等标污染负荷为(2-18),2023/11/15,20,该区域的总等标污染负荷为(2-20)(2)等标污染负荷比 等标污染负荷比的计算公式为(2-20)Kij是一个无量纲的数,Kij较大者,对环境贡献较大。Kij最大者,就是第j个污染源中最主要污染物。评价区内第i种污染物的等标污染负荷比Ki为(2-21)评价区内第j个污染源的等标污染负荷比Kj为(2-22),2023/11/15,21,2、主要污染物和主要污染源的确定 按等标污染负荷比排序 累计百分比大于80%的。3、注意事项 一些毒性大、量小,在环境中易于积累的污染物排不到主要污染物中去 应全面考虑和分析,最后确定出主要
10、污染物和主要污染源。,2023/11/15,22,例1:某地区建有毛巾厂、农机厂和家用电器厂,其污水排放量与污染物监测结果如表2-2所示,试确定该地区的主要污染物和主要污染源(其它污染源与污染物不考虑)。表2-2 三厂污水排放量及其浓度 评价标准采用国家污染源评价标准。计算值如表2-3。,2023/11/15,23,污染源评价结果,2023/11/15,24,CODcr的等标污染负荷比为0.79,即累计百分比为79。该地区主要污染源为毛巾厂和农机厂,两厂的等标污染负荷比之和为0.87,即累计百分比为87。应注意毛巾厂的污染物排序与该地区的主要污染源是不同的,在区域治理规划时要重视两者之间的区别
11、。,2023/11/15,25,排毒系数法 污染物排毒系数定义为:Fi=mi/di 式中:mi-污染物排放量 di-能导致人体出现毒作用反应的污染物最小摄入量 di根据毒理学实验得出的毒作用阈剂量计算求得。废水:di=污染物毒作用阈剂量(mg/kg人体重)成年人平均体重 废气:di=污染物毒作用阈剂量(mg/m3人呼吸量)人每日呼吸量(10m3)Fi表示当污染物充分、长期作用于人体时能够引起出现毒作用反应(慢性中毒)的人数。是一个反映污染物排放技术水平的系数,不反映任何外环境的影响,可作为污染源评价的客观指标。同样可计算某污染源、某区域的排毒系数。,2023/11/15,26,环境影响潜在指数
12、法 上述方法未考虑污染物排放到环境中后的行为以及对区域环境承受能力的影响。而同一污染物对不同区域环境或不同环境功能影响不同,潜在的污染能力也不同。水环境影响潜在指数法 Pi-某污染物环境影响潜在指数 mi-某污染物日均绝对排放量 Ci-某污染物评价标准(排放标准)Kij-某污染物环境功能系数 aj-水体功能用废水水量分配系数 环境功能系数是同一污染物或污染源影响不同水体功能所具有的潜在污染能力差异的调整系数。Si:某污染物水体功能标准aj是同一污染源排出的废水用于水体不同功能的水量分配系数,以区别污染源影响水体功能的主次。,2023/11/15,27,大气环境影响潜在指数法 Pi 某污染物大气
13、环境影响潜在指数 K环境区域系数 h排气筒高度系数 K是指在不同区域环境、不同风速条件下污染物对区域环境污染能力的调整系数。h是指不同高度的排气筒所排放的污染物对区域环境污染能力的调整系数,反映了不同高度排放的污染物对区域环境污染能力的差异。,2023/11/15,28,环境现状调查的三种方法比较(见表9-1),2023/11/15,29,第四节 定性信息的获取,一、专家咨询的作用特点 组织环境科学领域(有时也需要请其他科学领域)的专家,运用专业方面的经验和理论对环境质量指标进行赋值的方法。作用:第一,对某些难以用数学模型定量化的因素,例如,社会政治因素可以考虑在内。第二,在缺乏足够统计数据和
14、原始资料的情况下,可以作出定量估计。,2023/11/15,30,与古老的直观的评估法截然不同的特点。(1)已经形成一套如何组织专家,充分利用专家们的创造性思维进行评价的理论和方法;(2)不是依靠一个或少数专家,而是依靠专家集体(包括不同领域的专家),这样可以消除个别专家的局限性和片面性。(3)现代的专家咨询是在定性分析基础上,以打分方式作出定量评价。,2023/11/15,31,二、特尔斐法 特尔斐(也称德尔斐)是Delphi的中文译名。概括地说,特尔斐法是以无记名方式,通过数轮函询,征求专家意见。先让有关领域的专家对所咨询的问题分别提出意见,然后将他们所提的意见综合、整理、归纳,匿名反馈给
15、各个专家,再次征询意见,随后再加以综合、反馈。这样经过多次反复循环,得到一种比较一致的、可靠性较大的意见。,2023/11/15,32,特尔斐法目前大致分为两种。常规的特尔斐法,也称为“纸笔型”实时特尔斐法,计算机(一)特尔斐法的特点1.匿名性 即参加者之间互相匿名,主办者采用匿名函询,征求专家意见或将不同意见反馈给专家征询进一步的意见。2.轮回反馈征询意见,沟通情况 特尔斐法一般要经过四轮。3.咨询结果的统计性 对每一轮专家意见进行整理,取得统计结果,对于定性意见可通过数量化的途径进行处理。,2023/11/15,33,(二)专家的选择 1、什么叫专家 拟选的专家应在该领域工作多年(宜十年以
16、上),是通晓专业技术、业务的人员;选择一个领域的权威专家是重要的,但他们人数有限,不一定能全部请来参与,况且有些权威对待解决的具体问题并不深入了解。,2023/11/15,34,2、怎样选择专家 怎样选择专家是由评价目的决定。例如在某地区建设一个大型工程项目的环境影响评价,要确定各种自然环境和社会经济影响因子的权值,宜以本地专家数据库中选择出的专家为主体,再从全国选聘一部分行业专家。一般总需借助外地甚至国外专家的力量。了解本地区的专家。从本地区选择专家比较简单,既有档可查,又熟悉专家的现实情况。从外部选择专家,一般要经过几轮。物色、推荐。再选择一批有两人以上同时推荐的专家。,2023/11/1
17、5,35,3、选择什么样的专家 专家的知识和能力结构要合理,以“务实”为原则选择专家。选择精通技术、有名望、又是学科代表性专家固然好,但同时应重视这些专家的能力结构。注重于专家是否能全力或倾注主要精力于咨询工作。所以专家的热心投入和坚持始终也是选择专家的一项原则。,2023/11/15,36,4.专家人数 专家的人数视评价规模而定。人数太少,限制学科代表性,并缺乏权威;人数太多,难以组织,对结果处理也比较复杂。经验表明,当人数接近15人时,进一步增加专家人数则对预测精度影响不大,因而小组人数一般以1015人为宜。当然,对于一些重大问题,专家人数也可扩大到100名以上。有时甚至会中途退出,因而预
18、选数要多于规定人数。,2023/11/15,37,(三)调查主题与调查表格设计 常用的调查表按答案的形式可分为三类:作定量估计用表;推断式的问答表;肯定式的判断表,并作出充分说明。1.确定主题 特尔斐法的主题范围很广,如:确定开发行动环境影响的重大性预测;影响发生的时间估计、影响范围和程度的预测;对环境影响进行识别,确定影响的性质和大小;将不同性质、大小、尺度和量纲的环境影响进行归一化处理,以便对各种不同影响进行排序、分级和(或)评分;对各种备选方案作综合比较后择优决策;各种影响、评价因子的相对重要性或权值的估计。,2023/11/15,38,2.调查表格的形式 主题确定后,最好选用类似项目的
19、现成格式;必要时自己按实际需要设计调查表格的形式。(1)事件发生时间预测表 物种消失影响发生的时间预测,2023/11/15,39,(2)评分和排序表 对一项行动造成多种环境影响因子的影响大小评分的表格见下表。这类表格稍加改动,可用于咨询专家对各种影响进行排序。环境影响评分调查表,2023/11/15,40,(3)价值关系调查表 建立不同性质、尺度和量纲的环境影响的统一价值标尺的咨询表格,可以参考下表的形式。,价值关系调查表,(注:相对损益以“010”表示,“”为损,“”为益。),2023/11/15,41,多方案择优调查表 专家号,下表中列出A,B,C,D,E五个方案,进行成对比较。如果比较
20、因子比被比较因子为优,则记为“1”,否则记为“0”;最后计算总分,总分最高者优选。在多个备选方案决策中常用。多方案成对比较表 专家号:,(4)多方案择优调查表 具有多个备选方案时,经过评价,已经了解了各个方案的基本情况和优缺点,可以请专家进行择优。,2023/11/15,42,(5)权值调查表 开发行动对各种环境因子影响的重要性,以权值大小表示,权值大小可采用05,010,或0100记分制。下表中以部分水环境参数作为示例。权值调查表 专家号,(6)事件发生概率调查表 请专家就事件发生的概率(例如影响树中每一分支中各概率或风险评价中的故障发生率等)发表意见。表中给出事件发生概率的范围。这类表也可
21、设计为专家依自己的经验具体给出概率值。事件发生概率调查表(%)专家号:,2023/11/15,43,(7)单级估量调查表 用于许多难以定量的环境影响估计。单级估量调查表(8)多级估量调查表 是对单级调查表的补充。采用多级估量法可更全面地收集到专家的意见。,2023/11/15,44,多级估量调查表,2023/11/15,45,3.表格编制与发送工作的注意事项(1)对特尔斐法作充分说明 一般都应有前言,说明预测和评价的目标和任务,以及专家应答在预测和评价中的作用;同时应对特尔斐法作充分说明。因为本法并非众所周知,即使有些专家接触过本法,也难免理解片面。(2)向专家提供背景资料 参加预测的成员不可
22、能期望他们非常了解外界的政治经济情况 使专家们有一个共同的起点。,2023/11/15,46,(3)问题要集中 要集中并有针对性,不要过于分散。问题要按等级排队,先综合,后局部;同类问题中,先简单,后复杂。这样由浅入深地排列,易于引起专家回答问题的兴趣。(4)避免组合事件 如果一个事件包括两个方面,一方面是专家同意的,而另一方面则是不同意的,这时专家难以作出回答。一般说,应避免提出“一种影响的发生是基于某种条件”之类的组合事件。(5)用词要确切 像“普遍”、“广泛”、“经常”等缺乏定量概念的用语应避免使用。,2023/11/15,47,(6)调查表要简化 调查表应有助于而不是妨碍专家作出评价。
23、调查表还应留有足够的空白,以便专家阐明意见。(7)问题的数量要限制 如果问题只要求作出简单回答,数量可多些;如果问题比较复杂,并有一些对立的观点和看法需要斟酌,则数量要少些。严格的界限是没有的,一般可以认为问题数量的上限以25个为宜。,2023/11/15,48,(四)预测过程经典特尔斐法一般分四轮进行。第一轮,发给专家的第一轮调查表不带任何框框,只提出预测或评价主题。第二轮,专家对第二轮调查表所列的每个事件作出评价,并阐明理由,领导小组对专家意见进行统计处理。第三轮,根据第二轮统计材料,专家再一次进行判断和预测或评价,并充分陈述理由。有时仅要求持异端意见的专家充分陈述理由。第四轮,在第三轮统
24、计结果基础上,专家们再次进行预测或评价。通过四轮,专家们的意见一般已相当协调和趋于收敛。,2023/11/15,49,(五)需要注意的几个问题1.领导小组意见不应强加于调查表中 避免出现误导2.减少应答轮数 一般采用三轮较为适宜。如果要在短期作出预测或评价,或者第一轮已提出预测或评价事件一览表,采用两轮也可得到正确的结果。,2023/11/15,50,3.部分取消匿名性 有的:先匿名询问、公布结果并进行口头辩论、最后再进行匿名询问;有的:先阐明自己的论据、匿名表达各自的意见、最后再进行口头辩论。前一种方法较好:先匿名调查,每个人都经过独立思考,作出应答,因而在辩论时容易坚持已见,引起争论,通过
25、讨论取得协调意见。,2023/11/15,51,4.部分取消反馈 如果完全取消反馈,则第二轮以后专家将仅限于对自己提出的评价进行重新认识。研究表明,对自己的判断简单地重新认识只能使应答结果变坏,而不会改善。因而全部取消反馈将丧失特尔斐法的特点。,2023/11/15,52,(六)结果处理和表达 多年来特尔斐法的应用表明:专家意见分布接近或符合正态分布,这是对调查数据进行处理的基础。专家意见集中程度 协调程度及其统计显著性 专家积极性系数 专家的权威程度,2023/11/15,53,1.方案排序 在计算专家的意见集中程度和协调程度时,都会遇到方案的排序。专家评估法中经常采用的是等级排序法、顺序比
26、较法和成对比较法。专家对各方案经主观判断后分别给予某一分值(1100),分值越高,方案越优。或者按优先顺序排序,在1n(n为方案数)之间,对各方案分别给予一个等级。1等级最高,n等级最低。按等级排序有两种情形:一种是某专家对各方案没有给出相同评价值 一种是对某几个方案给出相同评价值,2023/11/15,54,如果某专家在n个方案给出相同评价值,则相同评价值的方案等级应当相等,即等于自然数列相应数的算术平均值。,2023/11/15,55,某专家对n个方案的评价排序(没有相同评价值)某专家对n个方案的评价排序(有相同评价值),2023/11/15,56,表2-12 相对重要性评价表 以表2-1
27、2为基础,求各方案的算术平均值,得:,2.专家意见集中程度(1)某方案的算术平均值 将全部专家对所有方案的评分值Cij列表于表2-12。,2023/11/15,57,式中:,j方案算术平均值mj参加j方案评价的专家数Ciji专家对j方案的评分值,算术平均值为0100分,越大,方案的重要性越高。,2023/11/15,58,式中:Kjj方案的满分频率 mj给j方案满分的专家数 j方案满分频率为01。Kj可以作为的补充指标。Kj越大,说明对j方案给满分的专家人数越多,因而方案的重要性可能越大。,(2)方案的满分(100分)频率 对j方案给满分的专家数与对j方案作出评价专家总数之比,其计算方法为:,
28、2023/11/15,59,3.专家意见协调程度找出高度协调专家组和持异端意见的专家。(1)求j方案预测结果的变异系数 变异系数是代表评价相对波动大小的重要指标。A.计算j方案评价的方差,B.计算j方案评价的标准差,2023/11/15,60,C.计算j方案评价变异系数,Vj表明了专家们对j方案相对重要性的波动程度,也就是协调程度,Vj越小,专家们的协调程度越高。(2)专家意见的协调系数 希望了解全部m个专家对全部n个方案的协调程度,常用协调系数W表示。A.计算全部方案评价等级的算术平均值 等级总和就是参与对j方案评价的专家分别给出的等级的算术和。a.按专家对每个方案评价等级递减排队 方案越重
29、要,等级数越小,如最重要的为“1”,最不重要为“5”。b.计算专家对j方案的等级和Rj,2023/11/15,61,式中:Rjj方案等级和 Riji专家对j方案的评价等级Rj越小,方案越重要。c.计算全部方案评价等级算术平均值B.计算j方案等级和与全部方案等级的算术平均值的离差,2023/11/15,62,C.计算协调系数W,当专家就各方案没有给出相同评价值时,协调系数为:,式中:n方案数 m专家总数,2023/11/15,63,当有相同评价等级值时,协调系数为:,式中:Ti相同等级指标,式中:Li专家评价中有相同评价值的组数 tlL组中的相同等级数,2023/11/15,64,协调系数W在0
30、1之间,W越大,表示所有专家对全部方案协调程度越好。协调系数小,意味着专家意见协调程度比较低。协调系数小,可能是由以下两种原因引起的。第一,参加同一方案预测的专家之间缺乏交流,专家之间观点截然不同;第二,在对同一方案预测的专家组中存在着一些高度协调组,但各高度协调组之间意见相互对立。因而,某些预测的结果,W可能很小,极端情况甚至为零。关键问题是要找出各高度协调组。去掉一个专家的意见,计算W*W,去掉该专家的意见,否则保留,直到最后表中留下的专家,就是高度协调的专家。,2023/11/15,65,4.协调程度统计显著性 假设专家意见服从正态分布,但结果如何呢?协调程度的显著性检验按皮尔逊(R.P
31、earson)准则进行:计算 值:,2023/11/15,66,计算自由度自由度为计算 值时用到的独立观测值的个数:fn1根据自由度f和显著性系数,从有关数理统计书籍中 分布表中查到,如果,则可认为专家意见相当协调。5.专家积极性系数 所谓专家积极性系数就是专家对某方案的关心程度,其计算方法为参与对j方案预测的专家与全部专家数之比,即,式中,Caj为积极性系数;mj为参与j方案预测的专家数;m为全部专家数。,2023/11/15,67,6.专家权威程度 专家的权威程度一般由两个因素决定:一个是专家对方案作出判断的依据,用Ci表示,一个是专家对问题的熟悉程度,用Cs表示。专家的权威程度以自我评价
32、为主,有时也可相互评价。问题的熟悉程度取0.11.0分。如果认为对这个问题最权威,记1.0分,相当权威记0.8分,可以满足要求记0.5分,不太熟悉记0.2分。自我评价时除了填写应答表外,还应填写判断依据及其影响程度表和对问题熟悉程度表。权威程度为判断系数和熟悉程度系数的算术平均值,即(2-36)权威程度求出以后,把它作为权数,对专家评分值进行加权平均计算。,2023/11/15,68,专家对问题的熟悉程度系数,判断依据及其影响程度,2023/11/15,69,第五节 环境模拟试验,环境模拟试验是指为阐明某一环境现象或过程、取得某一特定环境信息而创造特定条件所进行观察其变化和结果的活动。,202
33、3/11/15,70,一、环境模拟试验的类型 按试验目的或试验内容:比较性试验、关系性试验和创新性试验。按试验空间或试验规模:探索性试验、模拟性中试和生产性试验。按试验时间或试验进程:预备性试验、基本试验和示范性试验。按试验因子数目的多少:单因子试验和多因子试验等两种。,2023/11/15,71,二、环境模拟试验设计方案的确定,(一)试验设计的原则 1、试验设计的要素构成 所谓试验设计,是指根据试验目的与要求,为了获得有效的试验数据,而对试验因子、水平、处理、重复、效应指标等要素所作的安排。因子:影响试验、分析、观测结果的条件 水平:因子在试验中所取的状态(即取值)处理:不同因子之间的水平组
34、合。重复:每一个处理完成的次数 效应指标:表征试验结果大小或方向的变量,2023/11/15,72,例:在设计Zn、Cd复合污染对植物生长发育的影响试验时,初始Zn添加量为0,20,40,80mg/kg,初始Cd添加量为0,0.01,0.05,0.10,0.20mg/kg等,此处,Zn、Cd就是两个试验因子,不同的Zn、Cd初始添加量就是水平,因此Zn有4个水平,Cd有5个水平,这些不同的水平组合在一起,就构成了20个完全组合,即20个处理。如果每个处理安排3次,则重复数就是3。如果试验中观测植物生长量、植物体内Zn、Cd含量,则植物量、Zn含量、Cd含量就是3个效应指标。,2023/11/1
35、5,73,2、试验设计原则 一个完整的试验设计方案,应遵循以下原则:(1)目的针对性(2)条件代表性(3)差异唯一性(4)结果重现性(5)成本低耗性(二)试验设计方案的拟定 5个要素中最关键的是试验因子水平的确定和试验处理的确定,它们也是试验设计方案的核心内容。,2023/11/15,74,1、因子水平的确定 对于定性因子,可以直接确定其水平,即该因子的每一个类型就是一个水平。对于定量因子,一般根据预备试验结果来确定其水平。确定的方法有等差法、等比法、正态法、偏态法、0.618法、分数法等几种。,2023/11/15,75,2、试验处理的确定 对于单因子试验而言,水平确定后,其处理就相应地确定
36、了。对于比较性的多因子试验,其水平组合(处理)可采用纵横对折法、平行线法、旋升法、逐步提高法、陡度法以及单纯形法等予以确定。对于关系性的多因子试验,其水平组合可采用完全设计、非均衡不完全设计、均衡不完全设计等方法予以确定。表2-13是非均衡不完全设计的例子。,2023/11/15,76,完全设计是最常见、最简单的一种多因子方法。其设计原理是所有因子处于完全平等的地位,每个因子的每个水平都要相互组合。即将各因子不同水平一切可能的组合均作为试验处理。完全设计只适用于因子和水平数都不太多的试验。均衡不完全设计与非均衡不完全设计都是由完全设计方案的一部分来构成试验设计方案。其中均衡不完全设计就是通常所
37、说的正交设计,它需要借助某些正交表来设计方案。正交设计可以大大减少试验处理数,降低试验成本。其具体方法可参见有关文献。,2023/11/15,77,三、环境模拟试验的实施,试验设计方案确定后,就要根据试验目的和要求作好试验计划,试验计划是进行试验工作的依据。拟定试验计划:达到试验目的和满足对精度的要求 要立足现有试验条件,提高试验效率。制订出的试验计划:可操作性、具体精练 试验实施的主要工作有:(1)根据拟订的试验方案和试验方法,作好试验场所、器材、工具等的准备工作。(2)认真布置实验。(3)作好试验的管理工作。(4)完成试验规定的观测项目记载与各种测定工作。,2023/11/15,78,四、环境模拟试验的分析 是获取环境评价信息的关键所在。其工作包括数据预处理、数学分析方法的选择、计算机求解、结果的专业分析等。数据预处理是为了满足数理统计的某些特殊要求,对观测值进行加工处理,如剔除异常值、检验分布形态、计算统计特征参数、数据标准化等。数学分析方法有统计推断分析(假设检验、方差分析)、依存分析(相关分析、回归分析、通径分析)、因素分析(主成分分析、对应分析、主坐标分析)、类别分析(聚类分析、判别分析)等。方法选定后,经过计算机求解,输出结果,然后结合专业进行分析,以获取有用的环境评价信息。,