城市表層土壤重金屬污染分析建模論文-閱讀頁(yè)
2025-07-12 13:43本頁(yè)面
【正文】 較高。 主干道路區(qū)Cd、Pb元素含量較高。公園綠地區(qū)中Pb元素含量很高，是造成重金屬污染的主要根源。公園綠地區(qū)農(nóng)藥化肥的使用會(huì)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(huì)增加Zn、Cu元素的土壤含量?？傮w來(lái)說(shuō)：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。該題中只給定了采樣點(diǎn)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(méi)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(kuò)散過(guò)程。污染物只隨空氣擴(kuò)散的重金屬污染物傳播特征模型仿照高斯擴(kuò)散模型建立重金屬污染物空氣傳播特征模型，有如下假設(shè)：①?gòu)U氣排放速度均勻，方向豎直；②污染物的濃度在x、y軸方向符合正態(tài)分布；③污染物在輸送擴(kuò)散中質(zhì)量守恒；④污染源的源強(qiáng)均勻、連續(xù)。其中為空間中的污染濃度，單位為。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)。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(kuò)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(duì)連續(xù)點(diǎn)源塵粒擴(kuò)散的影響，建立呈蘑菇煙云正態(tài)分布的地面濃度擴(kuò)散模型。靜風(fēng)持續(xù)一段時(shí)間后，水平面上以污染源為中心的同心圓上均勻分布，且在中心點(diǎn)位置濃度值一定為最大，沿水平任何方向呈現(xiàn)正態(tài)分布[4]。實(shí)際中污染源不止一個(gè)，因此污染源不是全局的濃度最高點(diǎn)，確定污染源位置即尋找局部的濃度最高點(diǎn)。 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(wèn)題四優(yōu)點(diǎn)：模型與實(shí)際緊密聯(lián)系，簡(jiǎn)單易懂。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。而且還沒(méi)有考慮到重金屬進(jìn)入土壤后的擴(kuò)散方式。首先我們需要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；然后再利用問(wèn)題一中求解不同區(qū)域重金屬的污染程度的模型對(duì)城市進(jìn)行污染程度分析；最后對(duì)由統(tǒng)計(jì)得到的各個(gè)樣點(diǎn)在多個(gè)時(shí)間內(nèi)的污染程度進(jìn)行分析，即可研究出城市地質(zhì)環(huán)境的演變模式。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。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。除了考慮土壤的擴(kuò)散，還應(yīng)該同時(shí)考慮大氣的擴(kuò)散，有些污染物是通過(guò)廢氣的形式排出的。因此建立模型需要綜合考慮兩種傳播，對(duì)土壤擴(kuò)散和煙塵擴(kuò)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(kuò)散，一部分沿大氣擴(kuò)散，建立模型如下： () 六、模型評(píng)價(jià)與推廣（1）重金屬污染物傳播特征模型簡(jiǎn)單易懂，能較好地反映重金屬污染物擴(kuò)情況。（3）問(wèn)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。在擬合、插值時(shí)由于在一個(gè)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。而其通過(guò)可視化操作所形成的三維立體圖，方便人們直觀地了解其中所包含的信息，并迅速做出判斷。七、參考文獻(xiàn)[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(bào),2016，15（2）:2.[3]王麗萍，周敏，[J].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)報(bào)，2003,9（32）:5 [4][M].南京：江蘇教育出版社，1996:2532附錄附錄1：?jiǎn)栴}三污染源位置Matlab求解程序:load index。load x。load z。load Cr。load Ni。load Zn。load Cda = ones(1,8)。set = [As,Cd,Cr,Cu,Hg,Ni,Pb,Zn]。for j = 1:k s = findmaxes(set(:,k),b)。d = [x,y,z]。 disp(d(f(i),:)) x(f(i)) = []。 m1=set(20,:)。 k1=zeros(1,2)。 n1=0。 subplot(223)。 %axis([5 5 5 5])。 d2=pdist2(m2,data(i,:))。 n1=n1+1。r.39。 else k2=k2+data(i,:)。 plot(data(i,1),data(i,2),39。)。 m2=k2/n2。g.39。 % plot(m2(1,1),m2(1,2),39。)。 k2=zeros(1,2)。 n2=0。k*39。 plot(m2(1,1),m2(1,2),39。)。kmeans39。 hold
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