20xx年數(shù)學(xué)建模a題優(yōu)秀論文-城市表層土壤重金屬污染分析-在線瀏覽
2025-01-09 10:06本頁面
【正文】 83** .424** Sig. (2tailed) .001 .000 .000 .066 .000 .000 .000 N 319 319 319 319 319 319 319 319 Cu Pearson Correlation .160** .397** .532** 1 .417** .495** .520** .387** Sig. (2tailed) .004 .000 .000 .000 .000 .000 .000 N 319 319 319 319 319 319 319 319 Hg Pearson Correlation .064 .265** .103 .417** 1 .103 .298** .196** Sig. (2tailed) .251 .000 .066 .000 .066 .000 .000 N 319 319 319 319 319 319 319 319 Ni Pearson Correlation .317** .329** .716** .495** .103 1 .307** .436** Sig. (2tailed) .000 .000 .000 .000 .066 .000 .000 N 319 319 319 319 319 319 319 319 Pb Pearson Correlation .290** .660** .383** .520** .298** .307** 1 .494** Sig. (2tailed) .000 .000 .000 .000 .000 .000 .000 N 319 319 319 319 319 319 319 319 Zn Pearson Correlation .247** .431** .424** .387** .196** .436** .494** 1 Sig. (2tailed) .000 .000 .000 .000 .000 .000 .000 N 319 319 319 319 319 319 319 319 **. Correlation is significant at the level (2tailed). 圖（ 11）： 重金屬原始含量數(shù)據(jù)和海拔的相關(guān)系數(shù)矩陣 注： 利用 SPSS軟件 做 出了八種重金屬在不同海拔內(nèi)的分布圖（見附錄 ）。從成因上來分析，相關(guān)性較好的元素可能在成因和來源上有一定的關(guān)聯(lián)。 （二）根據(jù)空間分布圖、區(qū)域散點圖和主要重金屬含量土壤單項污染的指數(shù)進行分析： 對于 Cr 和 Ni ，在來源上關(guān)聯(lián)較密切，該市表層土壤 Cr 和 Ni 基本未污染，只有個別點富集程度較高，污染達到中度污染，該富集中心的位置主要分布在生活區(qū)周邊和 交通 區(qū)周邊，這可能是由于生活廢水的排放和交通源汽車尾氣的排放等原因造成的。所以可以說 Pb 和 Cd 的污染主要是由于 交通 污染和工業(yè)污染。 對于 Hg , 其高含量點主要分布在交通繁忙的 交通 區(qū)周邊和工業(yè)區(qū)周邊 , Hg 污染的一個主要原因是由于燃煤造成的，無論是工業(yè)用煤還是居民用煤，而且燃燒方式落后。 對于 Zn ,其高含量點也主要分布在交通繁忙的 交通 區(qū)周邊和工業(yè)區(qū)周邊 , 這主要是由于汽車尾氣的排放和廠礦企業(yè)的三廢排放。 綜上所述，可以認(rèn)為工業(yè)區(qū)、 交通 區(qū)和生活區(qū)的活動是造成該城區(qū)表層土壤重金屬污染的主要原因。 模型求解 利用 MATLAB 軟件對數(shù)據(jù)進行綜合處理得到下圖（圖 12）， 圖（ 12）污染源的位置 （ 1）對圖（ 12）進行分析：由圖可知污染源位置的分布，假設(shè)三處均為污染源，選擇其中一處進行數(shù)據(jù)分析，構(gòu)建如下函數(shù) （ 其中 C 為常數(shù)， j=1，2， ...） 將等式兩邊同時取對數(shù)得： （ 6） 化簡得出： （ 7） 類比此函數(shù)： jmkeP HC ????綜222 jjjj HYXR ???jmjm HHH ?? 0jmk1 e HCPy ????? 綜）（綜 jmkelnln P HC ????jmklnlnP HC ???綜bxky ??? 此函數(shù)成線性關(guān)系，可以利用 MATLAB 軟件進行數(shù)據(jù)擬合， MATLAB 進行數(shù)據(jù)擬合得到的圖形為： 圖（ 13）：擬合 1后的圖形 利用 Matlab進行數(shù)據(jù)擬合得到的函數(shù)為： （ 8） 重金屬污染物以函數(shù) 的特征進行傳播 根據(jù)擬合所得到的函數(shù)，代入數(shù)據(jù)最終得出污染源的坐標(biāo)位置是（ 22304，10527， 40） 2）對第二處污染源進行分析，構(gòu)建如下函數(shù)： (9) （ 、 、 、 均為系數(shù)） 同樣，利用 Matlab軟件對該函數(shù)進行數(shù)據(jù)擬合，（擬合 2過程見附錄 3） 得到的擬合圖形為 (部分圖形 )： 圖（ 14）：擬合 2后的圖形 對所得到的擬合函數(shù)進行代值處理分析，得出以下結(jié)論： jmHjm eyHf)( ????)( jmHf)/()( 3221312 ???? ???????? jmjmjmjm HHHHfPy 綜1? 1? 2? 3?，可知第二處不是污染源 ，地勢低洼、凹陷可能是由長時間的污染物的堆積而形成的 3）對第三處污染源進行分析，構(gòu)建如下函數(shù)： （ 10） （ 、 、 均為系數(shù)） 利用 Matlab軟件對該函數(shù)進行數(shù)據(jù)擬合，（擬合 3過程見附錄 3） 得到的擬合圖形為 (部分圖形 )： 圖（ 15）：擬合 3后的圖形 對所得到的擬合函數(shù)進行代值處理分析，得出結(jié)論：總體污染值有一定的起伏，但相對于第一處的數(shù)值較小，無法確定其是否為污染源。 模型的優(yōu)缺點 優(yōu)點： （ 1） 解決問題一的第一小問時，我們用 MATLAB 對原始數(shù)據(jù)進行差值擬合。在規(guī)整的濃度分布矩陣基礎(chǔ)上分別使用 pcolor， contourf， contour， surf等函
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