数据可视化之实现世界污染仪表盘制作
人类活动改变了生态环境,那么也可以说生态环境体现人类的活动,我们将收集生态环境的数据,体现生态环境的发展,并与人类重大活动连接,以数据探寻生态环境的变化发展和未来趋势,并以数据可视化图表(仪表盘)的形式将其清晰明了的展现出来。
接下来我将对获取的世界污染的数据进行加工和处理,并用帆软finebi实现对数据可视化,数据分析,并以仪表盘的形式展现出来。
1.知识准备
废物产生的危害:
1、占地过多。垃圾如果任其简易堆放,将会侵占大量土地。垃圾在自然界停留的时间很长,例如:烟头、羊毛织物为1—5年;橘子皮为2年;易拉罐80—100为年;塑 料100—200为年;玻璃1000为年。
2、污染空气。垃圾是一种成份复杂的混合物。在运输和露天堆放过程中,有机物分解产生恶臭,并向大气释放出大量的氨、硫化物等污染物,其中含有机挥发气体达10 0多种,这些释放物中含有许多致癌、致畸物。塑料膜、纸屑和粉尘则随风飞扬形成“白色污染”。
3、污染水体。垃圾中的有害成份易经雨水冲入地面水体,在垃圾堆放或填坑过程中还会产生大量的酸性和碱性有机污染物,同时将垃圾中的重金属溶解出来。垃圾直接弃入河流、湖泊或海洋,则会引起更严重的污染。
4、安全隐患。垃圾中含有大量的有机质,在天然堆放过程中会产生甲烷等可燃气,易引起自燃,或在密封条件、一定甲烷浓度下遇火源引起爆炸,造成重大损失。
5、传播疾病。垃圾不但含有病原微生物,而且能为老鼠、鸟类及蚊蝇提供食物、栖息和繁殖的场所,也是传染疾病的根源。
白色污染侵害着我们赖以生存的环境,对空气、水、土壤、及生物都有不同的消极影响:
1.传统塑料在生产制造过程中耗能高,产生的废料,给环境造成了极大负担。
2.塑料焚烧会产生有害气体,如氯化氢、二恶英等,这些气体会扩散到空气、土壤和水中,影响附近的动植物,人吸入后可引发呼吸系统健康问题。
3.塑料填埋占用大量土地,致使土壤污染,长期得不到恢复。
4.扔进海洋的塑料袋降解时间200-1000年,每年超10万只海洋动物因被塑料缠住或误食而死亡。
5.微塑料还有可能随着食物链传递和累积在人体内,难以消化和分解,从而对人体造成难以逆转的伤害。
2.数据来源
1. 数据取自经合组织统计局(OECD Statistics)和国家统计局。
2. 原始数据源文档(6个xlsx文档):部门废物产生.xlsx,城市垃圾产生.xlsx,国家和地区的PM2.5.xlsx,塑料生命周期的生命气体排放.xlsx,温室气体排放量.xlsx,占土地专属经济区总面积的百分比.xlsx。
3. 数据源处理表(6个xlsx文档):部门废物产生.xlsx,城市垃圾产生.xlsx,国家和地区的PM2.5.xlsx,受威胁物种总数.xlsx,塑料生命周期的生命气体排放.xlsx,温室气体排放量.xlsx。
4. 数据处理工具:finebi,excel,OpenRefine。
3.数据加工
3.1 数据处理
1. 部门废物产生.xlsx
在经合组织网中选择“数据库”,选择“环境”,找到“本地威胁物种总数”,导出选择“excel”,得到的本地威胁物种总数.excel表格,全选,右键单击“删除超链接”,“删除标注”,删除表中空值列和行,将excel复制,粘贴到新建的页面sheet1中,选择新建表格,选择当前数据,将最上面的空值行删除。
2. 城市垃圾产生.xlsx
在经合组织网中选择“数据库”,选择“环境”,找到“城市垃圾产生”,导出选择“excel”,得到的城市垃圾产生.excel表格,全选,右键单击“删除超链接”,“删除标注”,删除表中空值列和行,将excel复制,粘贴到新建的页面sheet1中,选择新建表格,选择当前数据,将最上面的空值行删除。
3. 国家和地区的PM2.5.xlsx
在经合组织网中选择“数据库”,选择“环境”,找到“国家和地区的PM2.5”,导出选择“excel”,得到的国家和地区的PM2.5.excel表格,全选,右键单击“删除超链接”,“删除标注”,删除表中空值列和行,将excel复制,粘贴到新建的页面sheet1中,选择新建表格,选择当前数据,将最上面的空值行删除。
4. 塑料生命周期的生命气体排放.xlsx
在经合组织网中选择“数据库”,选择“环境”,找到“塑料生命周期的生命气体排放”,导出选择“excel”,得到的塑料生命周期的生命气体排放.excel表格,全选,右键单击“删除超链接”,“删除标注”,删除表中空值列和行,将excel复制,粘贴到新建的页面sheet1中,选择新建表格,选择当前数据,将最上面的空值行删除。
3.2 数据加工字段
4.仪表盘布局
5.环境污染基础数据分析
5.1 图表制作
1. 国家产生废物折线图
图5.1 国家产生废物折线图
图表制作:导入数据表国家产生废物.xlsx,把国家拖拽至横轴,颜色和形状,把2004和2006指标拖拽至纵轴,选择自定义图表,图像样式选择点,形状选择几何,不显示图例。
数据分析:根据生态环境部最新发布的数据:2020年,全国共有196个大、中城市向社会发布了2019年固体废物污染环境防治信息。其中,应开展信息发布工作的47个环境保护重点城市和53个环境保护模范城市均已按照规定发布信息,另外还有96个城市自愿开展了信息发布工作。经统计,此次发布信息的大、中城市一般工业固体废物产生量为13.8亿吨,工业危险废物产生量为4498.9万吨,医疗废物产生量为84.3万吨,城市生活垃圾产生量为23560.2万吨。
2. 国家产生废物04-06,06-08,10-21对比柱状图
图5.2 国家产生废物对比折线图
图表制作:导入国家产生废物.xlsx,把纬度国家拖拽至颜色和纵轴,把两个年份拖拽至横轴,选择纵轴按年份降序/升序排列,选择左值轴轴逆序,不显示图例,选择对比柱状图。其余做法相同。
数据分析:根据2018年12月世界银行发布的调查报告:2016年全球城市生活垃圾产生量为20.1亿吨。东亚太平洋地区是目前产生垃圾最多的区域,占世界垃圾总量的23%。尽管高收入国家仅占全球人口的16%,但产生的垃圾量却超过世界垃圾总量的三分之一。世行报告预测:随着快速城市化、人口增长和经济发展,全球垃圾量2030年将达到25.9亿吨,2050年将达到34亿吨。增长最快的地区将是撒哈拉以南非洲和南亚,预计到2050年,这两个地区垃圾产生总量将分别增加2倍和1倍,占世界垃圾总量35%。
垃圾分类迫在眉睫。
根据2018年12月世界银行发布的调查报告:2016年全球城市生活垃圾产生量为20.1亿吨。东亚太平洋地区是目前产生垃圾最多的区域,占世界垃圾总量的23%。尽管高收入国家仅占全球人口的16%,但产生的垃圾量却超过世界垃圾总量的三分之一。世行报告预测:随着快速城市化、人口增长和经济发展,全球垃圾量2030年将达到25.9亿吨,2050年将达到34亿吨。增长最快的地区将是撒哈拉以南非洲和南亚,预计到2050年,这两个地区垃圾产生总量将分别增加2倍和1倍,占世界垃圾总量35%。
随着城市人口快速增长和人民生活水平的提高,产生的生活垃圾也逐渐增多,无害化处理水平亟待提高。目前,城市生活垃圾无害化处理厂在中国大部分城市建立。2019年中国生活垃圾无害化处理厂有1183座,同比增长8.4%。
3. 至2053年塑料周期图
图5.30 至2053年塑料周期图
图表制作:导入至2053年塑料周期.xlsx,把名称拖拽至横轴,把2019-2053年份拖拽至纵轴。
数据分析:
目前尚未形成塑料生命周期循环。全球塑料年产量从2000年的2.34亿吨飙升至2019年的4.6亿吨。塑料垃圾从2000年的1.56亿吨增加至2019年的3.53亿吨。
尽管塑料使用量总体下降,但新型冠状病毒肺炎(COVID-19)增加了一次性塑料垃圾。2020年的疫情封锁和经济活动的下降使塑料使用量比2019年的水平减少了2.2%。塑料生命周期的碳足迹非常重要。塑料具有显著的碳足迹,其整个生命周期的温室气体排放量占全球温室气体排放总量的3.4%。2019年,塑料产生了18亿吨温室气体排放,其中90%来自塑料的生产和化石燃料的转化。
4. 塑料流向30年预测图
图5.31 塑料流向30年预测图
图表制作:做法如模板一的预测图。
数据分析:如果塑料需求按照目前的趋势发展,到2060年,全球塑料废物量将从2020年的每年10.944亿吨增加到每年34.846亿吨,使已经严重的环境问题上升到一个全新的水平。
全球性的塑料垃圾污染引发了消费者的强烈不满,促使监管机构在许多地区,尤其是欧盟,禁止或限制塑料的使用。
海洋塑料污染一直是公众关注的重点,然而,当考虑到塑料垃圾回收的潜力时,海洋塑料污染最好被理解为是高度可见的冰山一角。
化学工业、主要的消费工业、废物工业以及更广泛的社会一直缺少的是一幅清晰的前景图,在这幅图中,被丢弃的大量塑料可以被回收和再利用。
5. 2017年城市垃圾的产生和处理趋势图
图5.32 2017年城市垃圾的产生和处理趋势图
图表制作:做法如上。
数据分析:对2017年各国城市垃圾统计,我们可得,城市垃圾的数量排名依次是美洲,欧洲,美国,中国,亚洲等。
根据经合组织数据统计生成的图表:2017年全球美洲城市生活垃圾产生量为2.85亿吨。东亚太平洋地区是目前产生垃圾最多的区域,占世界垃圾总量的23%。尽管高收入国家仅占全球人口的16%,但产生的垃圾量却超过世界垃圾总量的三分之一。世行报告预测:随着快速城市化、人口增长和经济发展,全球垃圾量2030年将达到25.9亿吨,2050年将达到34亿吨。增长最快的地区将是撒哈拉以南非洲和南亚,预计到2050年,这两个地区垃圾产生总量将分别增加2倍和1倍,占世界垃圾总量35%。
6. 国家PM2.5暴露情况折线图
图5.33 国家PM2.5暴露情况折线图
图表制作:做法如上折线图。
数据分析:受新冠疫情的影响,防护设备及其附加包装所产生的大量塑料垃圾被直接丢弃到环境中,使得污染状况进一步加剧。如果对塑料进行生命周期分析,2015 年全球塑料释放的PM2.5为17亿吨二氧化碳当量 。预计到 2050 年这一数字将增加到大约65亿吨二氧化碳当量,占全球碳预算的 15%。
5.5.2 成果展示
6.总结
·重点针对易向环境泄露的一次性塑料制品进行治理。
·应用循环经济理念开展塑料污染的整体综合治理。源头减量只是政策治理逻辑中的一个环节,本轮政策措施基本涵盖了塑料制品生产、流通、使用、回收、处置全过程和各环节,充分体现出全生命周期管理的系统性和整体性,彰显了“减量化、再利用、资源化”的循环经济理念。
·强化科技支撑,推动塑料污染治理达到更高水平,科学技术对塑料污染治理起到重要的支撑作用。
·中国将在全球塑料治理中发挥无可替代的影响,世界应以更客观公正的眼光看待中国塑料污染治理的努力。
·中国在塑料污染治理方面所做努力将影响深远。当前,欧盟一直积极推动塑料治理国际合作,希望在国际层面上发挥领导作用,促进全球塑料协议的达成,并推广欧盟在塑料循环经济领域采用的方法。日本也期望将其关于塑料治理的技术、革新、环境基础设备推广到全世界。中国作为塑料生产和消费的世界第一大国,除了解决自己的问题,也必将在全球塑料治理的合作中发挥无可替代的作用。
仪表板制作心得分享:
1. 故事要讲清楚,将明白,要有逻辑性,数据要可靠,来源稳定。要讲好故事,清晰明了,仪表板的布局要突出重点,图表要配备数据分析的文字。
2. 熟练运用数据处理软件,包括excel里自带的爬虫,和excel里面的插件运用和finebi里面的处理数据的功能,包括连结和血缘等。
3. 积极运用不同的组件,丰富仪表板,包括过滤组件,tab组件,图片组件,适当讲图表悬浮,可达到组合图表的效果,帮助读者理解仪表板。
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