城市表層土壤重金屬污染分析建模論文(存儲版)
【正文】 問題？二、問題分析問題一想要得到重金屬元素在該城區(qū)的空間分布，并研究該城區(qū)內不同區(qū)域重金屬的污染程度。題干研究的是城市表層土壤重金屬的污染源，重金屬進入土壤的主要方式有空氣擴散、重力沉積，水流滲透。四、變量說明符號含義Iij第i個區(qū)域元素j的地質累積指數Cij第i個區(qū)域元素j的平均值BEj元素j地球化學背景值Sj元素j的國家評價標準Lij第i個區(qū)域元素j的分指數Pi第i個區(qū)域的綜合污染指數Zi第i個原始自變量Fi第i個公因子五、模型的建立、求解和結果分析由于采樣點分布的離散程度大，首先需要應用Excel軟件篩選附件1所給采樣點數據對其進行篩選，將其整合到五個區(qū)域中。因此需將單因子污染指數按一定方法綜合起來進行評價，即應用綜合污染指數法評價。主干道路區(qū)只有Hg為強度污染,其他元素為輕度污染。采用均值化方法無量綱化處理后，選取8種重金屬元素的平均值。主成分分析的實質是降維，即把多指標轉化為少數幾個綜合指標。重金屬污染的主要原因是由于生活區(qū)存在大量的公路，公路兩側含鉛汽油的燃燒和汽車輪胎的磨損的粉塵會增加土壤中Zn、Cr等元素的含量，而且由于生活區(qū)人類活動比較頻繁，日常生活用品丟棄后成為垃圾也會導致這兩種元素的增加。Hg、Zn、Cu為次要重金屬元素。建立模型如下：對該模型加以改進，令，得到以q=1；u=1，Qx=1；Qy=1為初值帶入在x取值為（3,3）， 一個污染源擴散特征模擬圖對于兩個污染源，擴散濃度圖為 兩個污染源擴散特征模擬圖。為了更深入地研究城市地質環(huán)境的演變模式，需要做以下幾個工作。國家對污染排放控制嚴格，不考慮重金屬元素隨水流傳播。這對噪聲、地震、輻射等防治工作與危害預測來說，意義是極其重大的。 load Cu。[c,k] = size(set)。 m2=set(120,:)。 for t=1:10 for i=1:a d1=pdist2(m1,data(i,:))。 n2=n2+1。)。 end plot(m1(1,1),m1(1,2),39。)。 title(39。 n1=0。 % plot(m1(1,1),m1(1,2),39。)。hold on。end[a b]=size(set)。b = [4,1,2,3,2,2,3,2]。 load As。對于問題四所建立的重金屬污染物傳播特征模型，同樣可以推廣應用于確定如噪聲源、地震源頭、輻射擴散源的位置，它們的擴散特征都近似滿足從中心向四周擴散的特點，即距離污染源越近，污染越嚴重，離污染源越遠，污染越小。設在時刻，瞬時注入污染溶質質量，得積分得當時考慮該模型時，定義z=0為污染源的海拔高度，求其周圍某地地表濃度時帶入相對于z=0處的海拔值即可求得該處濃度。缺點：重金屬污染物傳播特征模型只考慮空氣傳播有些片面，有很多重金屬污染物不能通過風擴散，比如一些離子，只能溶在土壤的水份中，靠土壤擴散。由于風向隨機變化的不定性，在水平面上任一瞬間每一塵?？梢噪S意左右前后擺動。類似的，沒有給定地表水的情況，也無法分析水流對無污染物擴散的影響，因此此時僅僅考慮污染物隨空氣擴散的模型，仿照高斯擴散模型建立模型[3]。由于機動車尾氣排放既是城市大氣的主要污染源，也顯著引起公路兩側土壤的重金屬污染，汽車汽油、發(fā)動機、輪胎、潤滑油和鍍金部分都能燃燒或磨損而釋放出Hg、Zn元素。然后根據權重系數值大小降序排列，系數大的對應的重金屬元素就是主要污染的主要原因。 主成分分析模型的建立確定主要因素的方法有很多，如聚類分析、因子分析和主成分分析法。該方法在消除量綱和數量級影響的同時，保留了各變量取值差異程度上的信息，差異程度越大的變量對綜合分析的影響也越大。工業(yè)區(qū)中As、Ni、Cr元素屬于輕度污染，Cd、Cu、Zn、Pb元素屬于中度污染，Hg則屬于強度污染。土壤環(huán)境是一個復雜的體系，土壤污染往往是由多個污染因子復合污染導致。（4）假設用國家土壤環(huán)境質量二級標準值與不同功能區(qū)各種重金屬的實測平均濃度進行對比后得出的評價標準值能準確反映土壤質量情況。主要因素的確定方法有很多，如聚類分析法、因子分析和主成分分析法。(2) 通過數據分析，說明重金屬污染的主要原因。對城市土壤地質環(huán)境異常的查證，以及如何應用查證獲得的海量數據資料開展城市環(huán)境質量評價，研究人類活動影響下城市地質環(huán)境的演變模式，日益成為人們關注的焦點。主干道路區(qū)Cd、Pb元素含量高于國家背景值，污染的主要原因是由于機動車尾氣排放顯著。山區(qū)八種重金屬元素都對當地環(huán)境無污染，綜合污染等級為安全。本文基于對某城市城區(qū)各區(qū)域土壤重金屬元素濃度數據的分析，建立數學模型來研究城市表層土壤重金屬污染。針對問題二：首先對附件2各區(qū)域8種重金屬元素濃度進行無量綱化處理，然后應用Excel軟件畫出5類區(qū)的8種重金屬元素所占百分比餅狀圖，由圖可明顯地看出各區(qū)域內各種元素的污染情況。 針對問題四：首先分析問題三所建模型的優(yōu)缺點，然后根據地質環(huán)境的演變模式，在已有信息的基礎上，收集不同時間內的樣點所對應的濃度、各污染源重金屬的產生率和空氣、土壤擴散比。為此，將所考察的城區(qū)劃分為間距1公里左右的網格子區(qū)域，按照每平方公里1個采樣點對表層土（0~10 厘米深度）進行取樣、編號，并用GPS記錄采樣點的位置。由于所給采樣點不是位于同一個區(qū)域，這就需要對所給采樣點的數據進行分區(qū)域篩選和整合。通過地質變化原理可假設濃度最大的點是污染源的的位置，因此確定污染源位置即尋找濃度最高點。利用Matlab軟件中三次多項式插值擬合函數繪制出5類區(qū)的區(qū)域地圖（）和三維海拔圖（ 5類區(qū)區(qū)域地圖。內梅羅指數法是先求出各因子的分指數，然后求出各分指數的平均值，取最大分指數和平均值計算。公園綠地區(qū)只有Hg為中度污染，大部分元素為輕度污染和無污染。 生活區(qū)8種重金屬
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