【正文】 EjLijAs30CdCr31250Cu35HgNi40Pb31250Zn69200 公園綠地區(qū)8種重金屬的分指數(shù)公園綠地區(qū)SjCijBEjLijAs30CdCr31250Cu35HgNi40Pb31250Zn69200 各區(qū)域綜合污染程度評(píng)價(jià)LmaxLave綜合污染指數(shù)P污染程度生活區(qū)輕度污染工業(yè)區(qū)重度污染山區(qū)安全主干道路區(qū)輕度污染公園綠地區(qū)警戒級(jí)題中所給元素濃度單位不統(tǒng)一，在進(jìn)行重金屬污染的主要原因分析時(shí)會(huì)受到量綱和數(shù)量級(jí)的影響，因此對(duì)附件2各區(qū)域8種重金屬元素濃度進(jìn)行無(wú)量綱化處理。 綜合污染指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)綜合污染指數(shù)P值級(jí)別污染程度污染水平P≤1安全清潔P≤2警戒線尚清潔P≤3輕度污染污染物超過起初污染值，作物開始污染P≤4中度污染土壤和作物污染污染明顯P≥5重度污染土壤和作物污染污染嚴(yán)重地累積指數(shù)模型。按受污染程度的強(qiáng)弱，將地質(zhì)累積指數(shù)分為7個(gè)級(jí)別，06級(jí)污染程度由弱到強(qiáng)遞增。（2）假設(shè)不考慮歷史沉積的重金屬的影響。問題二中所給元素濃度單位不統(tǒng)一，在進(jìn)行重金屬污染的主要原因分析時(shí)會(huì)受到量綱和數(shù)量級(jí)的影響，因此對(duì)附件2各區(qū)域8種重金屬元素濃度進(jìn)行處理。附件1列出了采樣點(diǎn)的位置、海拔高度及其所屬功能區(qū)等信息，附件2列出了8種主要重金屬元素在采樣點(diǎn)處的濃度，附件3列出了8種主要重金屬元素的背景值。同樣可以推廣應(yīng)用于確定如噪聲源、地震源頭、輻射擴(kuò)散源的位置。工業(yè)區(qū)Zn、Cr、Cd、Pb、As、Ni元素含量高，污染的主要原因是工業(yè)區(qū)“三廢”排放增加了這些元素在土壤中的含量。最后應(yīng)用地質(zhì)累積指數(shù)法和綜合污染指數(shù)法得出生活區(qū)中As、Cd、Cr、Hg、Pb元素屬于輕度污染，Ni元素屬于無(wú)污染元素，Cu、Zn屬于中度污染，綜合污染等級(jí)為輕度污染。然后運(yùn)用Matlab軟件中三次樣條插值擬合函數(shù)繪制出5類區(qū)的區(qū)域地圖、三維海拔圖和8種主要重金屬元素在該城區(qū)的區(qū)域分布圖。生活區(qū)Zn、Cr元素含量偏高，污染的主要原因是公路兩側(cè)含鉛汽油的燃燒。 本文所建立的模型簡(jiǎn)單易懂，與實(shí)際緊密聯(lián)系，有很好的通用性和推廣性。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(dòng)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。通過查閱重金屬污染程度評(píng)價(jià)方法的相關(guān)資料，主要方法有單因子指數(shù)法、內(nèi)梅羅指數(shù)法、地質(zhì)累積指數(shù)法[1]。三、問題假設(shè)（1）假設(shè)不考慮元素間的相互作用的影響。地質(zhì)累積指數(shù)法：其中Iij為第i個(gè)區(qū)域元素j的地質(zhì)累積指數(shù)，Cij為第i個(gè)區(qū)域元素j的平均值，BEj是元素j地球化學(xué)背景值，為各地巖石差異導(dǎo)致的背景值變動(dòng)系數(shù)（）。首先建立單因子污染指數(shù)式為：然后應(yīng)用內(nèi)梅羅指數(shù)法得到各區(qū)域新的綜合污染指標(biāo)Pi按受污染程度的強(qiáng)弱，將綜合污染指數(shù)分為5個(gè)級(jí)別，15級(jí)污染程度由弱到強(qiáng)遞增。結(jié)果分析：由各區(qū)域的綜合污染等級(jí)得出山區(qū)污染程度為安全，公園綠地區(qū)為警戒，生活區(qū)、主干道路區(qū)為輕度污染，工業(yè)區(qū)為重度污染。 山區(qū)8種重金屬元素所占百分比，山區(qū)所有重金屬元素所占百分比相近。主成分分析法的計(jì)算步驟如下：Step 1:構(gòu)造樣本矩陣，對(duì)樣本數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化；Step 2:對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化陣Z求相關(guān)系數(shù)矩陣，公式如下： () （i,j=1,2,…,p） ()Step 3:解樣本相關(guān)矩陣R的特征方程得到p個(gè)特征值，確定主成分。 山區(qū)全部元素幾乎都在國(guó)家背景值以下，只有Cu元素含量較高?？傮w來說：工業(yè)化程度越高的地區(qū)污染越嚴(yán)重，市區(qū)高于遠(yuǎn)郊和農(nóng)村，地表高于地下，污染區(qū)污染時(shí)間越長(zhǎng)重金屬積累就越多，以大氣傳播媒介土壤重金屬污染土壤具有很強(qiáng)的疊加性,熟化程度越高重金屬含量就越高。Qx，Qy分別為水平方向，垂直方向的標(biāo)準(zhǔn)差，即x，y的擴(kuò)散方向的擴(kuò)散參數(shù)。 重金屬污染源坐標(biāo)污染源坐標(biāo)重金屬元素X(m)Y(m）Z（m）As1432313241787954219181341004641Cd2143911383454322213275465175532Cr329960184Cu2383369273583585313Hg2708229522147432162Ni32996018423121122316Pb477748978185548978Zn137979621184964812462434232434 問題四優(yōu)點(diǎn)：模型與實(shí)際緊密聯(lián)系，簡(jiǎn)單易懂。為了求出空間中任意一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的污染物濃度與時(shí)間的關(guān)系表達(dá)式，除了需要有本題中所給信息外，還應(yīng)收集不同時(shí)間內(nèi)的樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的基本信息（如附件中所給信息）以及各污染源重金屬的產(chǎn)生率。（3）問題四對(duì)所建立的模型進(jìn)行了優(yōu)化，收集了不同時(shí)間內(nèi)的樣點(diǎn)對(duì)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(duì)實(shí)際應(yīng)用具有一定的參考意義。load x。load Zn。d = [x,y,z]。 n1=0。 n1=n1+1。)。)。 plot(m2(1,1),m2(1,2)