20xx年數(shù)學(xué)建模a題優(yōu)秀論文-城市表層土壤重金屬污染分析-全文預(yù)覽
【正文】 屬污染的主要原因。 (4)為更好地 研究城市地質(zhì)環(huán)境的演變模式 ，還應(yīng)收集什么信息？有了這些信息，如何建立模型解決問題？ 二 .問題分析 隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市人口的不斷增加，人類活動對城市環(huán)境質(zhì)量的影響日顯突出。 另一方面，按照 2 公里 的間距在那些遠(yuǎn)離人 群及 工業(yè) 活動 的 自然區(qū) 取樣， 將其 作為 該城區(qū)表層土壤中元素 的背景值。 按照功能劃分，城區(qū)一般可分為 生活區(qū)、 工業(yè)區(qū)、 山區(qū)、 主干道路 區(qū)及公園綠地區(qū)等， 分別記 為 1 類區(qū)、 2 類區(qū)、……、 5 類 區(qū)， 不同的區(qū)域環(huán)境受人類活動影響的程度不同。 對于 問題四，我們在已有信息的基礎(chǔ)上，還應(yīng)收集不同時間內(nèi)的樣點對應(yīng)的濃度 以及各污染源重金屬的產(chǎn)生率。城市表層土壤重金屬污染分析 摘要 隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市人口的不斷增加，人類活動對城市環(huán)境質(zhì)量的 影響日顯突出。 對于問題三我們 建立模型，建立目標(biāo)函數(shù) ； = jmkHP C e???綜 應(yīng)用 MATLAB軟件對數(shù)據(jù)處理，作出 可能為 污染源的三個位置；然后用 MATLAB進(jìn)行三次擬合后，得到污染源的位置。 對 城市土壤地質(zhì)環(huán)境異常 的 查證，以及如何應(yīng)用查證獲得的海量數(shù)據(jù)資料開展城市環(huán)境質(zhì)量評價，研究人類活動影響下城市地質(zhì)環(huán)境的演變模式，日益成為人們關(guān)注的焦點。 應(yīng)用 專門儀器測試分析， 獲得了每個樣本所含的多種化學(xué)元素的濃度數(shù)據(jù)。 (3) 分析 重金屬 污染物的傳播特征，由此建立模型，確定污染源的位置 。對于第二小問，我們首先根據(jù)所給的數(shù)據(jù)將已區(qū)分好的各個區(qū)域歸在一起，求出各種重金屬元素在該區(qū)域的平均值，建立綜合污染指數(shù)評價法模型；分析各種重金屬元素在各個區(qū)域的污染指數(shù)來分析該城區(qū)內(nèi)不同區(qū)域重金屬的污染程度。首先通過對數(shù)據(jù)的處理得到污染源的可能三個位置，然后經(jīng)過建立模型，應(yīng)用 MATLAB進(jìn)行三次擬合，從而更好的找到污染源的位置，得到比較滿意的結(jié)果。 五．模型的建立與求解 問題一的求解 用 MATLAB [1]軟件對所給數(shù)據(jù)進(jìn)行插值擬合得出調(diào)查區(qū)的地形圖和 8種主要重金屬元素在該城區(qū)的空間分布圖（ 1），再 用 MATLAB 軟件對所給數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出 功能區(qū)散點圖（ 2）： 圖（ 1）：城區(qū)地形圖 圖（ 2）：功能區(qū)分布圖 圖（ 3）： 砷在該城區(qū)的空間分布圖 圖（ 4）：鎘在該城區(qū)的空間分布圖 圖（ 5）： 鉻在該城區(qū)的空間分布圖 圖（ 6）：汞在該城區(qū)的空間分布圖 圖（ 7）： 鎳在該城區(qū)的空間分布圖 圖（ 8）：鉛在該城區(qū)的空間分布圖 說 明：圖 （ 1） 的 Z軸為海拔高度， X、 Y 軸為地理坐標(biāo)值（單位： m）。但區(qū)域內(nèi)土壤環(huán)境質(zhì)量作為一個整體和外區(qū)域進(jìn)行比較時除用單項污染指數(shù)外，還常用綜合污染指數(shù)。在計算某個區(qū)域某種重金屬單項污染指數(shù) (分指數(shù) )的基礎(chǔ)上，再 計算該區(qū)域多種重金屬的綜合污染指數(shù)。 表 1： 內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)的分級標(biāo)準(zhǔn) 等級 內(nèi)梅羅污染指數(shù) 污染等級 1 NP ≤ 清潔（安全） 2 ＜ NP ≤ 尚清潔（警戒線） 3 ＜ NP ≤ 輕度污染 4 ＜ NP ≤ 中度污染 5 NP ＞ 重污染 表 2： 8 種主要重金屬元素的背景值 元素 平均值 標(biāo)準(zhǔn)偏差 范圍 As (μg/g) ~ Cd (ng/g) 130 30 70~190 Cr (μg/g) 31 9 13~49 Cu (μg/g) ~ Hg (ng/g) 35 8 19~51 Ni (μg/g) ~ Pb (μg/g) 31 6 19~43 Zn (μg/g) 69 14 41~97 本文以背景值作為評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行求解，用 EXCEL對文中所給數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，把數(shù)據(jù)分入 1類區(qū)、 2類區(qū)、 3類區(qū)、 4類區(qū)、 5類區(qū)。 模型求解 （一） 根據(jù)題中所給數(shù)據(jù)，以 As、 Cd、 Cr、 Cu、 Hg、 Ni、 Pb、 Zn八種重金屬元素濃度和海拔作相關(guān)性分析，經(jīng) SPSS統(tǒng)計軟件進(jìn)行相關(guān)性分析，得出該市表層土壤As、 Cd、 Cr、 Cu、 Hg、 Ni、 Pb、 Zn八種重金屬原始含量數(shù)據(jù)和海拔的相關(guān)系數(shù)矩陣，如圖 （ 11） 所示 Correlations As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn As Pearson Correlation 1 .255** .189** .160** .064 .317** .290** .247** Sig. (2tailed) .000 .001 .004 .251 .000 .000 .000 N 319 319 319 319 319 319 319 319 Cd Pearson Correlation .255** 1 .352** .397** .265** .329** .660** .431** Sig. (2tailed) .000 .000 .000 .000 .000 .000 .000 N 319 319 319 319 319 319 319 319 Cr Pearson Correlation .189** .352** 1 .532** .103 .716** .383** .424** Sig. (2tailed) .001 .000 .000 .066 .000 .000 .000 N 319 319 319 319 319 319 319 319 Cu Pearson Correlation .160** .397** .532** 1 .417** .495** .520** .387** Sig. (2tailed) .004 .000 .000 .000 .000 .000 .000 N 319 319 319 319 319 319 319 319 Hg Pearson Correlation .064 .265** .103 .417** 1 .103 .298** .196** Sig. (2tailed) .251 .000 .066 .000 .066 .000 .000 N 319 319 319 319 319 319 319 319 Ni Pearson Correlation .317** .329** .716** .495** .103
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