化学样品成分数据对比中数学...害溯源鉴定评估中的应用研究_吴雅欢.pdf

502023 年第 1 期（总第 165 期）化学样品成分数据对比中数学分段处理法在生态环境损害溯源鉴定评估中的应用研究吴雅欢1，夏龙贵2*（1.吉安市第二中学，江西吉安，343000；2.江西省化学工业学校，江西南昌，330012）摘 要：本文以分别于某生态环境事件案发地和疑似来源企业采集的具有代表性的 3 个固体废物样品为对象，采用碱熔-离子选择电极法、毒性物质含量（危险废物鉴别标准）化学分析方法检测样品的基本化学组成，通过对样品检测数据进行分级分段处理，将简单线性数据据转换成直观图表，提高了样品对比直观性和鉴定报告质量，满足了不同主管部门工作需求。数据分段处理法除可在化学样品成分分析中应用外，还可在其他工程应用和研究领域进行应用与拓展优化。关键词：化学检测；固体废物；数据分段处理；成分对比分析；中图分类号：X502 文献标志码：A 文章编号：1008-3103（2023）01-0050-03Study on the Application of Mathematical Subsection Processing Method in the Traceable Identification and Assessment of Ecological Environmental Damage in the Comparison of Chemical Sample Composition DataWuYa-huan1,XiaLong-gui2*（1.Ji anNo.2MiddleSchool,Ji anJiangxi343000,China；2.JiangxiChemicalIndustrySchool,NanchangJiangxi330012,China）Abstract：Takingthreerepresentativesolidwastesamplescollectedrespectivelyfromtheplacewhereanecologicalenvironmentalincidentoccurredandthesuspectedsourceenterpriseastheobject,thebasicchemicalcompositionofthesamplewastestedbyalkalimeltingionselectiveelectrodemethodandchemicalanalysismethodoftoxicsubstancecontent（identificationstandardforhazardouswaste）.Thesimplelineardatawasconvertedintovisualchartsbyprocessingthesampletestdatainstagesandsections,Thesamplecontrastintuitivenessandthequalityofidentificationreportareimproved,andtheworkrequirementsofdifferentcompetentdepartmentsaremet.Thedatasegmentationmethodcannotonlybeusedinchemicalsamplecompositionanalysis,butalsobeappliedandoptimizedinotherengineeringapplicationsandresearchfields.Keywords：chemicaldetection；Solidwaste；Datasegmentationprocessing；Componentcomparativeanalysis；基金项目：江西省自然科学基金项目（2020BAB204003）。作者简介：第一作者：吴雅欢（1981），女，江西吉安人，大学本科，中学一级教师，主要从事数据处理、中学数学等教研工作。通讯作者：夏龙贵（1982），男，江西鹰潭人，大学本科，高级讲师，主要从事化学化工、资源与生态环境保护等教研工作。0 引言数据分析指运用合适的统计学方法对获得或收集的信息进行处理分析，将简单的数据转换成具有目标性的指标，提取有用信息并形成结论。1对于化学相关专业领域学者而言，数据处理是开展科研的基础性工作，将线性数据转换成谱图是每个从事化学相关领域研究学者的必备技能。生态环境污染事件中，相关人员常通过对比案发地样品和疑似来源企业或类比工艺样品化学组成对污染物进行溯源。将大量数据量级差明显、单位不同的化学数据转化成直观的对比图像，通过直观图像得出对比结论，是每个从事生态环境损害溯源鉴定评估的技术人员都应熟练掌握的技能。21 实验部分1.1 实验对象某生态环境事件案发地采集的具有代表性的 3 个固体废物样品和疑似来源企业采集的具有代表性的 3DOI:10.14127/ki.jiangxihuagong.2023.01.011512023 年 2 月化学样品成分数据对比中数学分段处理法在生态环境损害溯源鉴定评估中的应用研究个固体废物样品，两处 6 个样品物相、颜色、气味、湿度等感官性状具有高度相似性。1.2 检测方法固体废物 氟的测定 碱熔-离子选择电极法（HJ999-2018）;危险废物鉴别标准毒性物质含量鉴别（GB5085.6-2007）1.3 数据处理获取样品检测结果，经部分指标单位换算后，按照不同单位、不同量级进行分级分段，通过 MicrosoftOfficeExcel 软件将分段后的数据做成对比图表，便于观察判断两处固体废物样品是否相似。2 结果2.1 单位换算将样品中总磷、氟指标检测结果单位“%、g/kg”换算成“mg/kg”。2.2 数据分级分段 2%：S、Al、Na、K、Mg；2%10%：SiO2、Ca、Fe；5%：有 机 质；3mg/kg：Hg、Ag、Be、Cd、Se、Sb；350mg/kg：Co、Cr、Cu、Pb、As；50100mg/kg：Ba、Sr、Zn；100-600mg/kg：F、Mn、Ni、V、Mo；600mg/kg：总磷、Ti。2.3 作图对比将分级分段后的数据通过 MicrosoftOfficeExcel 软件作成柱状图，结果如下图所示。从如下样品成分检测结果数据对比图中，通过直观观察可以发现两处固体废物样品化学成分对比差异不明显，即化学组成基本保持一致。3 讨论在生态环境损害溯源鉴定评估工作中，技术人员图 1 固体废物样品（有机质）检测结果（%）图 3 固体废物样品检测结果（%）图 5 固体废物样品成分含量检测（mg/kg）图 2 固体废物样品检测结果（%）图 4 固体废物样品成分含量检测（mg/kg）图 6 固体废物样品成分含量检测（mg/kg）522023 年第 1 期（总第 165 期）需对案发地污染源和疑似来源污染源进行定性和定量分析，并结合化学检测手段对样品进行定性和定量分析，根据对比结果判断案发地污染源同疑似来源污染源是否一致。在实际工作中，疑似来源污染源可能存在多个，溯源鉴定评估所采集的样品量较多，加上多指标检测，鉴定技术人员往往需要对大量检测报告和数据进行对比分析3，4。检测机构以检测报告形式向鉴定单位提供样品检测结果，数据多以简单线性数据为主，单位包括 无 量 纲、%、mg/L、mg/kg、mg/m3、g/L、g/L、mg/L、g/kg 等，同类检测指标单位略有不同，这与检测方法、检出限和结果需求有关。同类指标不同单位之间可以换算，如固体废物成分含量常用单位 mg/kg 和 g/kg 间可进行换算，可按照公式 10000mg/kg=1%，将 mg/kg 单位换算成百分数（%）单位。在实际工作中，生态环境损害溯源鉴定评估技术人员获得的样品检测数据通常有多种单位，且结果以简单线性数据形式表示，这使鉴定技术人员进行样品对比工作量较大，样品数量多时工作量更为明显。即便是在同类指标和同单位表达时，由于存在量级差导致对比较为繁琐且直观性不足，如 0.0022mg/kg 和 0.00022mg/kg 进行对比时也可能因为看错小数点和有效数字导致对比分析结论出现错误。简单将大量简单线性数据不加以区分地转换成图表，如柱状图或饼状图，不仅会因为单位不同而不具备对比意义，还会导致数值小的指标难以在图表上得到体现5。如同一纵坐标下，0.1%、0.5%在 75.5%、69.5%映衬下难以体现，导致图表中 0.1%、0.5%所涉指标对比呈现“无明显差异”，而实际工作中该指标可能是关键的特征指向指标，进而导致对比不直观甚至出现偏差。生态环境损害鉴定评估意见需要提供给不同主管部门，如生态环境部门、公安部门、检察院、法院等，由于跨专业和跨行业，除鉴定意见结论外，主管部门往往希望报告数据分析能更为直观，对于来源不同的固体废物间的对比更是如此。6，7将大量简单的线性数据进行分级分段处理后转换成图表可以提高对比直观性，是线性数据结果分析的有效辅助方式，是生态环境损害溯源鉴定评估报告高质量发展的目标，亦是鉴定评估单位技术水平的体现，更是拓展市场品牌的有效途径。鉴定技术人员，应从市场需求出发，以具有法律效力的检测报告为基础，将简单生硬的线性数据转换成生动直观的图表，提升鉴定报告质量8。当然，数据分段处理不仅限于生态环境损害溯源鉴定评估领域，任何领域都可以借鉴应用，可在应用过程中根据自身与市场需求不断优化创新。参 考 文 献1 杨立云，李宙洋，贾舒丽，卓梅芳，周志强.数据处理软件 Excel 和 Origin 在物理化学实验中的应用以等摩尔系列法测定络合物不稳定常数为例 J.广东化工，2022，49（13）：218-221.2 张灏，薛明军，王学超，杨黎明，李玉平，陈福锋.一种分段处理优选数据窗的双端测距算法 J.电力工程技术，2022，41（03）：237-243.3 岳宣峰，樊鑫，秦丹，逯昊文，张延妮.化学分析测量数据处理有关概念的相关商榷 J.大学化学，2021，36（09）：226-232.4 朱建设.香精香料样品 GCMS 检测数据处理问题探讨 J.分析仪器，2013（06）：145-153.5 GarethM.ROBERTS.MS 数据处理软件鉴定复杂样品中痕量化合物 J.生命科学仪器，2010，8（06）：23-26.6 沈国珍，王补栓，石俊.数字化填图系统在地球化学数据处理中的应用 J.硅谷，2010（10）：37-38.7 周颖红.实验室间比对测试样品选取和数据统计处理 J.造纸科学与技术，2006（06）：103-107.8 韩寿岭.环境样品放射性测量数据的实用统计处理J.环境科学，1992（03）：77-80+97.图 7 固体废物样品成分含量检测（mg/kg）图 8 固体废物样品成分含量检测（mg/kg）