城市表層土壤重金屬污染分析建模論文(編輯修改稿)
2024-07-24 13:43 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 SjCijBEjLijAs30CdCr31250Cu35HgNi40Pb31250Zn69200 山區(qū)8種重金屬的分指數(shù)山區(qū)SjCijBEjLijAs30CdCr31250Cu35HgNi40Pb31250Zn69200 主干道路區(qū)8種重金屬的分指數(shù)主干道路區(qū)SjCijBEjLijAs30CdCr31250Cu35HgNi40Pb31250Zn69200 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。采用均值化方法處理，每一個(gè)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)。該方法在消除量綱和數(shù)量級(jí)影響的同時(shí)，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(duì)綜合分析的影響也越大。然后取其平均值進(jìn)行對(duì)比。采用均值化方法無(wú)量綱化處理后，選取8種重金屬元素的平均值。 生活區(qū)8種重金屬元素所占百分比，生活區(qū)Cu元素和Cd元素所占比例較高。 工業(yè)區(qū)8種重金屬元素所占百分比，生活區(qū)Hg元素所占比例最高，Cu元素次之，是重金屬污染的主要原因。 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。 主干道路區(qū)8種重金屬元素所占百分比，主干道路區(qū)Hg元素所占比例最高，Cu元素次之，是重金屬污染的主要原因。 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。 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。主成分分析法最為客觀，是通過(guò)對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的分析處理得出主要因子，因此本題選用主成分分析法來(lái)確定重金屬污染的主要原因。主成分分析的實(shí)質(zhì)是降維，即把多指標(biāo)轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個(gè)綜合指標(biāo)。在用統(tǒng)計(jì)方法研究多變量問題時(shí)，變量太多會(huì)增加計(jì)算量和增加分析問題的復(fù)雜性，人們希望在進(jìn)行定量分析的過(guò)程中，涉及的變量較少，得到的信息量較多。設(shè)法將原來(lái)的變量重新組合成一組新的互相無(wú)關(guān)的幾個(gè)綜合變量，同時(shí)根據(jù)實(shí)際需要從中可以取出幾個(gè)較少的綜合變量盡可能多地反映原來(lái)變量的信息的統(tǒng)計(jì)方法叫做主成分分析或稱主分量分析，也是數(shù)學(xué)上用來(lái)降維的一種方法[3]。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。 () Step 4:將標(biāo)準(zhǔn)化后的指標(biāo)變量轉(zhuǎn)換為主成分Fi再對(duì)主成分進(jìn)行加權(quán)求和，即得最終評(píng)價(jià)值。要研究重金屬污染的主要原因，首先我們通過(guò)將經(jīng)過(guò)無(wú)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(jìn)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（）。然后根據(jù)權(quán)重系數(shù)值大小降序排列，系數(shù)大的對(duì)應(yīng)的重金屬元素就是主要污染的主要原因。 生活區(qū)主成分荷載矩陣及方差分析生活區(qū)成分共因子方差123初始提取As1Cd1Cr1Cu1Hg1Ni1Pb1Zn1 工業(yè)區(qū)主成分荷載矩陣及方差分析工業(yè)區(qū)成分共因子方差12初始提取As1Cd1Cr1Cu1Hg1Ni1Pb1Zn1 山區(qū)主成分荷載矩陣及方差分析山區(qū)成分共因子方差123初始提取As1Cd1Cr1Cu1Hg1Ni1Pb1Zn1 主干道路區(qū)主成分荷載矩陣及方差分析主干道路區(qū)成分共因子方差12初始提取As1Cd1Cr1Cu1Hg1Ni1Pb1Z
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