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二、环境模拟试验设计方案的确定 1、试验设计的要素构成 （一）试验设计的原则 试验设计是根据试验目的与要求，为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出的安排。 因子是指影响试验、分析、观测结果的条件；因子在试验中所取的状态称为水平；不同因子之间的水平组合称为处理；每一个处理完成的次数称为重复；用于表征试验结果大小或方向的变量称为效应指标。 2、试验设计原则 （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 1、因子水平的确定 （1）等差法（均分法）：首先确定一个试验范围，将此范围划分成若干等份，每一等份就是一个水平。 （2）等比法：将此范围按等比关系分成若干份，每一份就是一个水平。 （4）偏态法：在此范围的一端安排较多的水平，然后沿着这个范围逐渐减少水平数目。 （3）正态法：在此范围中心值附近安排较多的水平，远离中心值安排较少的水平。 2、试验处理的确定 （1）完全设计：将各因子不同水平一切可能的组合均作为试验处理。 （2）均衡不完全设计 （3）非均衡不完全设计 如果试验因子有m个，每个因子设ni(i=1,2,…,n)个水平，则试验处理为 ∏ni m i=1 总体上不均衡但部分均衡 正交设计 处理号 1 2 3 4 1 1 1 1 1 2 1 2 2 2 3 1 3 3 3 4 2 1 2 3 5 2 2 3 1 6 2 3 1 2 7 3 1 3 2 8 3 2 1 3 9 3 3 2 1 L9（34） 例如研究P、Zn、Cd三因子的植物效应，每个因子设两个水平 处理号 Zn Cd P 1 Zn1 Cd1 P1 2 Zn2 Cd1 P1 3 Zn1 Cd2 P1 4 Zn2 Cd2 P1 5 Zn2 Cd2 P2 表3－16 非均衡不完全设计示例 三. 环境模拟试验的实施 四. 环境模拟试验的分析 思考题： 1. 环境评价信息包括哪些？有哪些途径可以获取？ 2. 如何确定污染物的排放量？如何进行污染源评价？ 3. 环境背景值是什么？如何确定？ 4. 环境质量监测有什么作用？一个完整的监测方案应该包括哪些内容？ 5. 特尔斐调查法的基本思想和特点是什么？如何分析特尔斐法的调查结果？ 7. 如何确定环境模拟试验的方案？ 6. 环境模拟试验设计的要素有哪些？ 作业题： 1.某地区建有火力发电厂、石油化工厂和钢铁厂，其废气排放量与污染物监测结果如表3-17所示，试确定该地区的主要污染物和主要污染源。(评价标准TSP=0.5mg/m3，SO2=0.25mg/m3，NOx=0.15mg/m3，CO=6.0mg/m3) 表3-17 三厂废气排放量及污染物浓度 火力发电厂 石油化工厂 钢铁厂 废气量(万m3/a) 15.3 9.5 10.4 TSP(mg/m3) 2.81 0.84 1.78 SO2(mg/m3) 1.73 0.77 1.29 NOx(mg/m3) 0.35 1.02 0.53 CO(mg/m3) 7.52 7.35 8.10 2. 某环境影响预测专家的评价结果如表3-18所示，试计算方案的算术平均值，满分频率和变异系数，并分析计算结果。 表3-18 方案评价结果计算表 专家编号 评价方案 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 1 50 100 30 20 90 2 30 60 90 100 40 3 100 30 90 70 50 4 70 40 50 80 100 5 100 80 90 60 50 6 90 80 100 40 60 7 40 30 80 60 100 Cj K’j Vj (5)饮用水源区、水资源集中的水域、主要风景游览区、水上娱乐区及重大水利设施所在地等功能区。 (6)应近可能与水文测量断面重合，并要求交通方便。 河流水面宽度（m） 垂直线 说明 ≤50 一条（中泓线） 断面垂线应避开污染带，需要监测污染带时，可在污染带内酌情增加垂线。没有污染的河流，并有充分数据证明断面水质均匀时，可只设中泓一条垂线 50-100 二条（左右岸边有明显水流处） 100 三条（左、中、右） 表3－9 河流断面垂线设置 水深（m） 采样点数 说明 ≤5 一点（水面下0.5m处） 1.水深不足1m时，在1/2水深处 2.河流封冻时，在冻下0.5m处 3.有充分数据证明垂直线上水质均匀时，可酌情减少采样点 5-10 二点（水面下0.5m，河床上0.5m处） 10 三点（水面下0.5m，1/2水深，河床上0.5m处） 表3－10 河流断面垂线上采样点的设置 监测点水深（m） 分层采样位置 5 表层（水面下0.5m处） 5-10 表层、底层（湖底上0.5m处） 10-15 表层、中层（水面下10m）、底层 15 表层、斜