城市表層土壤重金屬污染分析建模論文-文庫吧在線文庫
【正文】 元素所占百分比，生活區(qū)Cu元素和Cd元素所占比例較高。在用統(tǒng)計方法研究多變量問題時，變量太多會增加計算量和增加分析問題的復(fù)雜性，人們希望在進行定量分析的過程中，涉及的變量較少，得到的信息量較多。工業(yè)區(qū)Zn、Cr、Cd、Pb、As、Ni元素含量很高。公園綠地區(qū)農(nóng)藥化肥的使用會不同程度的影響重金屬的污染，而且地下水灌溉和塑料薄膜會增加Zn、Cu元素的土壤含量。其中為空間中的污染濃度，單位為。實際中污染源不止一個，因此污染源不是全局的濃度最高點，確定污染源位置即尋找局部的濃度最高點。首先我們需要求出空間中任意一點對應(yīng)的污染物濃度與時間的關(guān)系表達式；然后再利用問題一中求解不同區(qū)域重金屬的污染程度的模型對城市進行污染程度分析；最后對由統(tǒng)計得到的各個樣點在多個時間內(nèi)的污染程度進行分析，即可研究出城市地質(zhì)環(huán)境的演變模式。因此建立模型需要綜合考慮兩種傳播，對土壤擴散和煙塵擴散各增加一系數(shù)與，即污染物分為兩部分，一部分沿土壤擴散，一部分沿大氣擴散，建立模型如下： () 六、模型評價與推廣（1）重金屬污染物傳播特征模型簡單易懂，能較好地反映重金屬污染物擴情況。七、參考文獻[1]徐燕，[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2008，36（1）:4615.[2]向中輝，李智，李健. 基于綜合指數(shù)法的分析重金屬污染程度模型[J].四川大學(xué)學(xué)報,2016，15（2）:2.[3]王麗萍，周敏，[J].中國礦業(yè)大學(xué)報，2003,9（32）:5 [4][M].南京：江蘇教育出版社，1996:2532附錄附錄1：問題三污染源位置Matlab求解程序:load index。load Ni。for j = 1:k s = findmaxes(set(:,k),b)。 k1=zeros(1,2)。 d2=pdist2(m2,data(i,:))。 plot(data(i,1),data(i,2),39。 % plot(m2(1,1),m2(1,2),39。k*39。 hold off。)。 k2=zeros(1,2)。 m2=k2/n2。r.39。 subplot(223)。 disp(d(f(i),:)) x(f(i)) = []。load Cda = ones(1,8)。load z。在擬合、插值時由于在一個范圍內(nèi)采樣數(shù)據(jù)量有限，得到的插值數(shù)據(jù)光滑性能不是很好。其解為但一般情況下，污染可以看做是一定量的連續(xù)污染，采用積分思想。收集了不同時間內(nèi)的樣點對應(yīng)的濃度以及各污染源重金屬的產(chǎn)生率，提高了模型的準(zhǔn)確率，對實際應(yīng)用具有一定的參考意義。為排放速度，單位為，由風(fēng)速穩(wěn)定假設(shè)條件①，且考慮到積分可得污染物隨空氣擴散和重力沉降的重金屬污染物傳播特征模型考慮到靜風(fēng)條件和重力沉降兩種作用對連續(xù)點源塵粒擴散的影響，建立呈蘑菇煙云正態(tài)分布的地面濃度擴散模型。該題中只給定了采樣點的海拔圖，由于不同區(qū)域土壤表層密度的差異（生活區(qū)、工業(yè)區(qū)多水泥地，交通區(qū)多柏油路，山區(qū)多裸露土壤，公園綠地區(qū)多草地），而且沒有具體給定相關(guān)參數(shù)，因此不適合分析污染物沿土壤的擴散過程。 主干道路區(qū)Cd、Pb元素含量較高。要研究重金屬污染的主要原因，首先我們通過將經(jīng)過無量綱化處理的各區(qū)域8種重金屬元素濃度數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPSS軟件進行主成分分析處理，得到各區(qū)域重金屬元素的主成分荷載矩陣及方差分析表（）。 公園綠地區(qū)8種重金屬元素所占百分比，生活區(qū)Hg元素所占比例較高。采用均值化方法處理，每一個變量除以該變量的平均值，即標(biāo)準(zhǔn)化以后各變量的平均值都為1，標(biāo)準(zhǔn)差為原始變量的變異系數(shù)。結(jié)果分析：生活區(qū)中As、Cd、Cr、Hg、Pb元素屬于輕度污染，Ni元素屬于無污染元素，Cu、Zn屬于中度污染。 地質(zhì)累積污染指數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)地累積污染指數(shù)I值級別污染程度I≤00無污染0I≤11輕度污染1I≤22中度污染2I≤33中強度污染3I≤44強度污染4I≤55強污染到極強污染I≥56極強污染單因子指數(shù)法可以判斷出環(huán)境的主要污染因子。（3）短期內(nèi)重金屬元素的物理、化學(xué)變化及遷移對周圍環(huán)境影響不大。經(jīng)過數(shù)據(jù)的分析，重金屬污染的主要原因取決于重金屬在各個區(qū)域中的含量，由于每個區(qū)域的重金屬含量不同，我們首先需要確定哪些重金屬元素為污染環(huán)境的主要因素。建立數(shù)學(xué)建模來完成以下任務(wù)：(1) 給出8種主要重金屬元素在該城區(qū)的空間分布，并分析該城區(qū)內(nèi)不同區(qū)域重金屬的污染程度。關(guān)鍵詞：地質(zhì)累積指數(shù)法 綜合污染指數(shù)法 主成分分析 高斯擴散模型 一、問題重述隨著城市經(jīng)濟的快速發(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。山區(qū)只有Cu元素含量較高，是由于礦山的開采。工業(yè)區(qū)中As、Ni、Cr元素屬于輕度污染，Cd、Cu、Zn、Pb元素屬于重度污染，Hg則屬于強度污染，綜合污染等級為重度污染。針對問題一：首先應(yīng)用Excel軟件篩選附件1中所給采樣點數(shù)據(jù)，將其整合到5個區(qū)域中。最后將各區(qū)域8種重金屬元素濃度數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPSS軟件進行主成分分析得出重金屬污染的主要原因。根據(jù)高斯?jié)舛饶Ｐ徒⑿拚Ｐ?，得到濃度關(guān)于時間和空間的表達式，最終建立綜合模型。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)。由于還需要分析不同區(qū)域重金屬的污染程度，污染程度需要抽象為污染指數(shù)，通過比較污染指數(shù)與國家背景值，確定污染程度。問題四通過對城市地質(zhì)環(huán)境的相關(guān)的資料的查閱對問題三所建立模型進行進一步研究，加入更多可測數(shù)據(jù)來使模型更加完善精確。 區(qū)域三維海拔圖 As元素區(qū)域分布圖 Cd元素區(qū)域分布圖 Cr元素空間濃度分布圖 Cu元素空間分布圖 Hg元素空間分布圖 Ni
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