洞庭湖流域土壤重金属基本统计

根据洞庭湖流域土壤重金属的监测结果，进行各监测点位土壤重金属含量的描述性统计分析，主要包括算术平均值、几何平均值、最小值、最大值、中值、25％分位点、75％分位点、90％分位点、标准差以及变异系数等。洞庭湖流域土壤重金属各描述性统计分析参数的计算结果如表5-21所示，各重金属元素含量特征如下：

表5-21　洞庭湖流域土壤重金属描述性统计特征

Cu：洞庭湖流域土壤Cu含量范围为9.50～197.28mg/kg，算术平均值为27.94 mg/kg，最大值与最小值的差异约为20倍。Cu变异系数为0.46，属中等变异性，数据离散性不大，各监测点土壤Cu含量差异性不强，含量较稳定。Kolmogorov-Smirnov检测结果和数据统计特征表明，洞庭湖流域土壤Cu不符合正态分布，其分布频数最多的区间为15.10～53.82mg/kg，占88％。经对数变换后Pk-s值为0.001，小于0.05，土壤Cu含量不符合对数正态分布，几何平均值为25.96mg/kg。可用中值24.70mg/kg作为土壤Cu含量的代表值。Cu原始值及对数变换后的含量频数分布如图5-33所示。

图5-33　洞庭湖流域土壤Cu原始值及其对数含量频数分布图

Zn：洞庭湖流域土壤Zn含量范围为25.10～459.20mg/kg，算术平均值为92.83 mg/kg，最大值与最小值的差异约为18倍。Zn变异系数为0.62，属中等变异性，数据离散性不大，各监测点土壤Zn含量差异性不强，含量较稳定。Kolmogorov-Smirnov检测结果和数据统计特征表明，洞庭湖流域土壤Zn不符合正态分布，其分布频数最多的区间为53.2～154.9mg/kg，占83.8％。经对数变换后Pk-s值为0.001，小于0.05，土壤Zn含量不符合对数正态分布，几何平均值为83.94mg/kg。可用中值79.60mg/kg作为土壤Zn含量的代表值。Zn原始值及对数变换后的含量频数分布如图5-34所示。

图5-34　洞庭湖流域土壤Zn原始值及其对数含量频数分布图

Pb：洞庭湖流域土壤Pb含量范围为8.52～1 589mg/kg，算术平均值为70.34mg/kg，最大值与最小值的差异约为186倍。Pb变异系数为1.53，属强变异性，数据离散性大，各监测点土壤Pb含量差异性强，含量不稳定，表明洞庭湖土壤Pb含量受人为污染影响的干扰较强。Kolmogorov-Smirnov检测结果和数据统计特征表明，洞庭湖流域土壤Pb不符合正态分布，其分布频数最多的区间为28.01～137.7mg/kg，占87.7％。经对数变换后Pk-s值为0.001，小于0.05，不符合对数正态分布，几何平均值为52.60mg/kg。可用中值45.7mg/kg可作为土壤Pb含量的代表值。Pb原始值及对数变换后的含量频数分布如图5-35所示。

图5-35　洞庭湖流域土壤Pb原始值及其对数含量频数分布图

Cr：洞庭湖流域土壤Cr含量范围为10.5～395.5mg/kg，算术平均值为70.86mg/kg，最大值与最小值的差异约为37倍。Cr变异系数为0.41，属中等变异性，数据离散性不大，各监测点土壤Cr含量差异性不强，含量较稳定。Kolmogorov-Smirnov检测结果和数据统计特征表明，洞庭湖流域土壤Cr不符合正态分布，其分布频数最多的区间为38.82～125.5mg/kg，占88.5％。经对数变换后Pk-s值为0.001，小于0.05，土壤Cr含量不符合对数正态分布，几何平均值为66.13mg/kg。可用中值65.90mg/kg作为土壤Cr含量的代表值。Cr原始值及对数变换后的含量频数分布如图5-36所示。

图5-36　洞庭湖流域土壤Cr原始值及其对数含量频数分布图(www.xing528.com)

Hg：洞庭湖流域土壤Hg含量范围为0.02～1.88mg/kg，算术平均值为0.155mg/kg，最大值与最小值的差异约为94倍。Hg变异系数为0.75，属中等变异性，相对于Cu和Cr，土壤Hg数据已经呈现出一定的离散性，各监测点土壤Hg含量有一定的差异性。Kolmogorov-Smirnov检测结果和数据统计特征表明，洞庭湖流域土壤Hg不符合正态分布，其分布频数最多的区间为0.06～0.27mg/kg，占86.5％。经对数变换后Pk-s值为0.001，小于0.05，土壤Hg含量不符合对数正态分布，几何平均值为0.131mg/kg。可用中值0.122mg/kg作为土壤Hg含量的代表值。Hg原始值及对数变换后的含量频数分布如图5-37所示。

图5-37　洞庭湖流域土壤Hg原始值及其对数含量频数分布图

As：洞庭湖流域土壤As含量范围为0.61～170.76mg/kg，算术平均值为15.14mg/kg，最大值与最小值的差异约为280倍。As变异系数为0.81，属中等变异性，与Hg相似，土壤As数据已经呈现出一定的离散性，各监测点土壤As含量有一定的差异性。Kolmogorov-Smirnov检测结果和数据统计特征表明，洞庭湖流域土壤As不符合正态分布，其分布频数最多的区间为6.9～39.6mg/kg，占90.5％。经对数变换后Pk-s值为0.001，小于0.05，土壤As含量不符合对数正态分布，几何平均值为12.70mg/kg。可用中值12.29mg/kg作为土壤As含量的代表值。As原始值及对数变换后的含量频数分布如图5-38所示。

图5-38　洞庭湖流域土壤As原始值及其对数含量频数分布图

Cd：洞庭湖流域土壤Cd含量范围为0.02～17.8mg/kg，算术平均值为0.82mg/kg，最大值与最小值的差异约为890倍。Cd变异系数为1.63，属强变异性，数据离散性大，各监测点土壤Cd含量差异性强，含量不稳定，表明洞庭湖流域土壤Cd含量受人为污染影响的干扰较强。Kolmogorov-Smirnov检测结果和数据统计特征表明，洞庭湖流域土壤Cd不符合正态分布，其分布频数最多的区间为0.15～2.59mg/kg，占90.9％。经对数变换后Pk-s值为0.001，小于0.05，土壤Cd含量不符合对数正态分布，几何平均值为0.5mg/kg。可用中值0.43mg/kg作为土壤Cd含量的代表值。Cd原始值及对数变换后的含量频数分布如图5-39所示。

图5-39　洞庭湖流域土壤Cd原始值及其对数含量频数分布图

Ni：洞庭湖流域土壤Ni含量范围为7.70～119.42mg/kg，算术平均值为27.00mg/kg，最大值与最小值的差异约为15倍。Ni变异系数为0.51，属中等变异性，数据离散性不大，各监测点土壤Ni含量差异性不强，含量较稳定。Kolmogorov-Smirnov检测结果和数据统计特征表明，洞庭湖流域土壤Ni不符合正态分布，其分布频数最多的区间为14.2～50.8mg/kg，占84.8％。经对数变换后Pk-s值为0.001，小于0.05，土壤Ni含量不符合对数正态分布，几何平均值为24.61mg/kg。可用中值23.90mg/kg作为土壤Ni含量的代表值。Ni原始值及对数变换后的含量频数分布如图5-40所示。

图5-40　洞庭湖流域土壤Ni原始值及其对数含量频数分布图

从整个地区范围来看，洞庭湖流域土壤Cu、Zn、Pb、Cr、Hg、As、Cd、Ni均为偏态分布。监测的8项元素中，Cu、Zn、Cr、Hg、As和Ni这6项元素含量比较稳定，极值之间的差距较小，而Pb和Cd变异系数相对较大，且最大值和最小值之间相差极大，表明个别点位Pb和Cd含量受人为干扰的程度较高。