城市表層土壤重金屬污染分析建模論文(編輯修改稿)
2025-07-24 13:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 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)域綜合污染程度評價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)警戒級題中所給元素濃度單位不統(tǒng)一，在進行重金屬污染的主要原因分析時會受到量綱和數(shù)量級的影響，因此對附件2各區(qū)域8種重金屬元素濃度進行無量綱化處理。采用均值化方法處理，每一個變量除以該變量的平均值，即標準化以后各變量的平均值都為1，標準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。然后取其平均值進行對比。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。 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，是通過對現(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確定重金屬污染的主要原因。主成分分析的實質(zhì)是降維，即把多指標轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個綜合指標。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。設(shè)法將原來的變量重新組合成一組新的互相無關(guān)的幾個綜合變量，同時根據(jù)實際需要從中可以取出幾個較少的綜合變量盡可能多地反映原來變量的信息的統(tǒng)計方法叫做主成分分析或稱主分量分析，也是數(shù)學(xué)上用來降維的一種方法[3]。主成分分析法的計算步驟如下：Step 1:構(gòu)造樣本矩陣，對樣本數(shù)據(jù)標準化；Step 2:對標準化陣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個特征值，確定主成分。 () Step 4:將標準化后的指標變量轉(zhuǎn)換為主成分Fi再對主成分進行加權(quán)求和，即得最終評價值。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（）。然后根據(jù)權(quán)重系數(shù)值大小降序排列，系數(shù)大的對應(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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