НИР: Методы обработки данных

Оглавление

Введение...................................................................................................................................... 7

Глава 5. Методы обработки данных.......................................................................................... 9

5.1. Статистическая обработка данных............................................................................................ 9

5.2. Расчет интегральных показателей загрязнения....................................................................... 9

5.3. Корреляционный анализ.......................................................................................................... 10

5.4. Регрессионный анализ.............................................................................................................. 11

5.5. Используемое программное обеспечение.............................................................................. 11

Глава 6. Результаты исследования.......................................................................................... 12

6.1. Результаты статистической обработки................................................................................... 12

6.2. Коэффициенты концентрации (Kc)........................................................................................ 13

6.3. Суммарный показатель загрязнения (Zc)............................................................................... 14

6.4. Корреляционный анализ.......................................................................................................... 15

6.5. Регрессионный анализ зависимости концентрации от расстояния.................................... 15

6.6. Обобщение результатов:........................................................................................................... 18

Заключение................................................................................................................................ 19

Список используемой литературы.......................................................................................... 22

Введение

Тяжелые металлы и полициклические ароматические углеводороды (в частности БаП) относятся к приоритетным загрязнителям окружающей среды. Они обладают высокой токсичностью, устойчивостью к разложению и способностью накапливаться в почвах, мигрировать по пищевым цепям и оказывать негативное воздействие на здоровье человека. Основным источником поступления этих поллютантов в придорожные экосистемы является автомобильный транспорт, выбросы которого содержат как продукты неполного сгорания топлива, так и продукты износа шин, тормозных колодок и дорожного покрытия.

В Российской Федерации проблема загрязнения придорожных территорий приобретает особую значимость в связи с большой протяженностью автомобильных дорог. Федеральная трасса Р-21 «Кола», соединяющая Санкт-Петербург с Мурманском, является одной из ключевых транспортных артерий Северо-Запада. Высокая интенсивность движения, использование противогололедных реагентов и значительный срок эксплуатации дороги создают серьезную антропогенную нагрузку на прилегающие почвы. Однако для принятия эффективных управленческих решений недостаточно просто измерить концентрации загрязнителей – необходимо их комплексно проанализировать с использованием методов статистической и расчетной обработки.

Актуальность исследования

Актуальность работы обусловлена необходимостью перехода от первичных аналитических данных к содержательным выводам о степени экологической опасности придорожных территорий. Применение методов математической статистики (расчет средних значений, стандартных отклонений, коэффициентов вариации) и расчетных показателей загрязнения (коэффициентов концентрации, суммарного показателя загрязнения, корреляционного и регрессионного анализа) позволяет выявить закономерности пространственного распределения поллютантов и научно обосновать ширину защитных придорожных зон.

Цель исследования

Целью настоящего этапа научно-исследовательской работы является обработка и анализ полученных данных о содержании тяжелых металлов и БаП в почвах придорожной зоны трассы «Кола» с применением статистических и расчетных методов в программе Microsoft Excel.

Задачи исследования

1. Выполнить статистическую обработку полученных концентраций тяжелых металлов и БаП (расчет средних значений, стандартных отклонений, коэффициентов вариации).
2. Рассчитать интегральные показатели загрязнения почв: коэффициенты концентрации (Kc) и суммарный показатель загрязнения (Zc) для каждой зоны с оценкой категории опасности по шкале Саета.
3. Провести корреляционный анализ содержания загрязнителей (коэффициент Пирсона) для выявления общих источников поступления тяжелых металлов и БаП.
4. Построить регрессионные модели зависимости концентраций от расстояния до дороги (экспоненциальная аппроксимация) и определить безопасную ширину придорожной защитной полосы.

Объект исследования

Объектом обработки являются результаты химических анализов почвенных образцов, отобранных вдоль федеральной трассы Р-21 «Кола» на трех участках (Ленинградская область, Республика Карелия, Мурманская область) на удалении 0–20, 20–40, 40–60 и 60–80 метров от дорожного полотна.

Предмет исследования

Предметом исследования выступают статистические и расчетные закономерности распределения тяжелых металлов и БаП в придорожных почвах, а также интегральные показатели оценки экологической опасности территории.

Практическая значимость

Практическая значимость исследования заключается в получении количественно обоснованных рекомендаций по ширине защитной придорожной полосы на основе регрессионного анализа.