探究土壤重金属调查采样数目的确定方法

2021-08-12田嘉璐

建材与装饰 2021年23期

田嘉璐

（广西壮族自治区地质调查院，广西南宁 530023）

0 引言

铅、汞、铁、铜、铬、砷、锰以及锌等为土壤中重金属污染物关键的成分，而砷并不在金属类范畴之中，不过因为其所产生的因素和危害作用与重金属是相似的，因此也被列进重金属的类别，并且统一进行相关分析。重金属毒性影响是非常大的，而且对植物来说，土壤当中含有的铅、镉与汞会影响植物较好的发育以及生长，假如被群众不小心食用，将会导致人体的免疫力降低，各方面的身体机能将会迟缓，从而对于人体健康造成一定影响，而且，植物的生长中所需必要元素，像是锌、铜等将会对与环境产生多种污染。存在相应数据表明，到现在为止，相关的重金属已多达几十种，而且同类型金属，因为本身所产生原因和相关特点是不一样的，其对于土壤造成的危害也是不一样的，因此，应当对于土壤中重金属相应数据信息实施采样以及调查，对于改进以及优化土壤方面的研究实施更为深入讨论。

1 优化采样措施的意义

采样措施，关键指的是于采集样本进程当中，通过对于采样点相应数据实施管理和优化之后，实施一定的选择以及布局，从而实现调查的目标，在开展采样进程当中，相应工作人员需要综合地、全面地考虑研究成本以及精确度，并且于提前合理预测状况之下，对于不一样的形式制定相关完善措施，并选取最佳措施。

1.1 土壤特点采样研究基本工艺

开展土壤采样的研究，能够完整与精准地开展数据信息分析与样本的采集设计。而且采样设计大部分情况为统计不全面的调查状态下开展，就是指相关工作者与研究中现实情况相结合，依照相应调查措施采取一定研究方法从而将采样调查分析完成的进程。因为采样工作人员所应用的操作工艺是不一样，再加遭受外界环境原因的影响，因此调查出来结果将会是不一样的，将会对于土壤信息研究抽样检测造成一定的作用。对于实验室统计分析的误差情况而言，不合理采样设计对于土壤研究工作具有较大影响，由此能够得知，土壤的采样设计为土壤特点研究根本，较好采样工作能够帮助相关研究工作人员获得合理数据。开展有效科学的采样措施为保持土壤特点研究且对于土壤特性进行分析的基础条件。开展抽样策略的调查能够保证统计投入的成本与信息的平衡性以及精准性，抽样工作人员能够投进最小人力以及物力成本得到更为有利样本采集信息，确保土壤研究完整性。除此之外，开展土壤的采样设计工作，较好研究措施能够有助于研究工作人员提升组织效率。

1.2 土壤特点研究数据信息保证

互联网科技逐渐发展进步的大时代环境之下，群众应用着各类电子信息科技与科学研究措施，与空间信息相结合对于土壤实施深入分析，例如在区域经济、气象检测以及土壤数据信息发展等方面。此外，因为研究领域的范围逐渐扩增，研究工作人员所需的土壤特点还有相对维度将会逐渐增加，应用原始数据信息处理方式以及应用工艺已不能得到更加全面数据信息，可能对于土壤研究构成一定阻碍。相关工作人员逐渐探讨下，获得新型数据信息挖掘技术措施，这类技术方法为一个涉及多类学科行业的一类专业工艺，具体涵盖了统计操作、机器学习以及人工智能等多个方面，这其中的离群样点数据信息检测方式为数据挖掘基本的环节之一，这类措施关键是通过数据信息分析找到隐藏潜在的数据，从而消除离群样本对于整体样本的研究中所形成不利因素，使数据信息挖掘与相关检测措施有机协调获得实现。

2 土壤重金属调查采样数目的确定措施

2.1 经验型措施

土壤重金属的调查采样进程当中，经验型措施为相关专家学者很早之前所提出并应用的措施。这类操作措施有着一定工作难度，且操作工艺相对来说是比较复杂的，应当邀请一些具有丰富土壤研究经验并且具有较强现实工作经验的专家实施操作，而且这类专家于研究进程当中，需要确保土壤检测条件的精度于71%~81%间，而且经过一定技术工艺对于这次研究中土壤采集的样本数目、相应研究费用以及成本进行核算。相应学者专家曾提出，假如土壤的研究数据中没有一定精度制约，则应当于狭小检测空间中布设几十采样点；而且学者经过众多实践证明，对于土壤成分中砷实施空间分析的时候，发现在砷开展基因变异的时候，1601m×2705m空间区域之内，相应研究工作人员需要依照土壤特点与地质状况开展科学有效的规划，通常需要布设400个样本的采集点。而且这类调查措施于一定程度之上确保信息数据是真实可靠的，工艺相对来说比较烦琐复杂，时常有调查工作人员存在敷衍偷懒的不作为情况，对于操作工艺进行简化，没有依据规定采集数目实施分析，造成相应土壤数据信息出现统计重复问题。除此之外，还存在一类相对比较久远统计措施就是目的性的采样措施，其是相应土壤学者于确定了具有一定代表性样点统计后，应用过往经验推出的相应研究措施，早期的土壤调查案例当中，相应专家将会开展实地土壤采样的收集工作，从而将土壤样本的空间位置确定出来，就像是，部分典型目的采样案例显示，在大致76.5%精度制图的操作之下，以61km2空间范围之内作为例子，布设36个样点是最为合理的。

这类措施过分依赖土壤学者主观的判断与以往实践经验指导，还没有构成统一的知识理论构造以及相应经验框架，运用进程当中，通常会构成操作工艺混乱问题。伴随科技逐渐发展进步以及相关工作人员自主创新，该统计学措施由此出现。

2.2 统计学措施：地统计学

地统计学指的是应用数学当中发展比较快速的一个统计分支，利用区域变量当作基础，借用一定变异函数，保证研究项目结构性还有随机性。土壤重金属的调查工作当中，克里格措施经过对于采样地区变化数据信息变量实施线性取值，从而做出最优信息评估以及检测。普通克里格法于地统计学的分析当中运用是最为普遍的，其是多元线性回归过程，依照抽样调查的数据信息随机性，于现实测量基础之上，开展最优调查计算，如图1为一种地统计学使用流程。

图1 地统计学数学函数使用流程

3 存在问题以及展望

3.1 存在的关键问题

（1）想要于土壤重金属的调查当中获取精准、真实的数据信息，需要采取多类先进调查统计措施，在运用克里格措施当中，应当要求相关的采样设计措施是多样的，进而对于后续采样分析以及以后检测供给一定保证，这类措施并不适用没有熟悉掌握统计知识调查工作人员，而且对于技能需要与专业性具有较高要求。

（2）建立起多类模型数据方案虽说能够应对各类调查中突发问题，不过于抽样调查进程当中将呈现出过多随机性以及主观目的性，而且还存在部分调查工作人员将会忽略掉采样点空间性而产生数据信息的受损和丢失，对于调查工作中众多有利资源浪费。

（3）在3S科技水平逐渐发展以及运用下，对于地理空间来说，原始统计调查措施不能够使土壤重金属的研究工作需求获得满足。

（4）科学合理的采样设计措施通常均集中归档在县级以上单位，研究的范围还有数据尺度方面存有一定弊端。除此之，采样设计措施确定出来之后，并没有建立起健全完善合理的数据信息评估机制以及相应评价体系准则，使土壤调查的研究可行性以及统一性是比较差的。

3.2 展望

①在对于土壤重金属的采样数目进行确定前，应当密切全面地对于土壤重金属变异问题进行分析，而且确定出土壤调查采样单元；②需要强化经验型以及统计学采样措施深研究，相应专家学者需要探索得到多类新型统计措施，免于在工作进程当中出现主观臆断情况，造成数据信息存有人为因素。从而采取最优调查措施进行相应研究工作；③由于现阶段国内缺少明确分布状态将土壤重金属含量提出的检测措施，造成土壤重金属的含量于研究当中易出现变异，在统计学的角度进行考虑，需要经过正态分布构造对土壤的采样数据进行确定，逐渐自主创新，对于土壤发展以及研究做出贡献。