城市表層土壤重金屬污染分析論文

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1、2011高教社杯全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽承諾書我們仔細(xì)閱讀了中國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的競賽規(guī)則.我們完全明白，在競賽開始后參賽隊(duì)員不能以任何方式（包括電話、電子郵件、網(wǎng)上咨詢等）與隊(duì)外的任何人（包括指導(dǎo)教師）研究、討論與賽題有關(guān)的問題。我們知道，抄襲別人的成果是違反競賽規(guī)則的,如果引用別人的成果或其他公開的資料（包括網(wǎng)上查到的資料），必須按照規(guī)定的參考文獻(xiàn)的表述方式在正文引用處和參考文獻(xiàn)中明確列出。我們鄭重承諾，嚴(yán)格遵守競賽規(guī)則，以保證競賽的公正、公平性。如有違反競賽規(guī)則的行為，我們將受到嚴(yán)肅處理。我們參賽選

2、擇的題號(hào)是（從A/B/C/D中選擇一項(xiàng)填寫）：A我們的參賽報(bào)名號(hào)為（如果賽區(qū)設(shè)置報(bào)名號(hào)的話）：所屬學(xué)校（請(qǐng)?zhí)顚懲暾娜荷蜿栟r(nóng)業(yè)大學(xué)參賽隊(duì)員(打印并簽名)：1.王麒麒2.張向一3.孫毅指導(dǎo)教師或指導(dǎo)教師組負(fù)責(zé)人(打印并簽名)：日期：2011年9月12日賽區(qū)評(píng)閱編號(hào)（由賽區(qū)組委會(huì)評(píng)閱前進(jìn)行編號(hào)）：202011高教社杯全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽編號(hào)專用頁賽區(qū)評(píng)閱編號(hào)（由賽區(qū)組委會(huì)評(píng)閱前進(jìn)行編號(hào)）：賽區(qū)評(píng)閱記錄（可供賽區(qū)評(píng)閱時(shí)使用）：評(píng)閱人評(píng)分備注全國統(tǒng)一編號(hào)（由賽區(qū)組委會(huì)送交全國前編號(hào)）：全國評(píng)閱編號(hào)（由全國

3、組委會(huì)評(píng)閱前進(jìn)行編號(hào)）：2020城市表層土壤重金屬污染分析摘要人類活動(dòng)對(duì)城市環(huán)境質(zhì)量的影響日顯突出，城市土壤污染問題對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦慕】涤绊懸搽S著逐漸明顯。另外，研究城市表層土壤重金屬污染是研究城市地質(zhì)環(huán)境的演變模式的重要組成部分，因此對(duì)于城市土壤重金屬污染的分析很有必要。文章通過MATLAB軟件與EXCEL電子表格對(duì)所給樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析，經(jīng)過插值法建立金屬元素空間三維圖像模型和平面模型，詳細(xì)、直接、形象地展現(xiàn)該城區(qū)八種重金屬元素的空間分布。為城市環(huán)境，尤其是土壤污染情況的宏觀把握,調(diào)控提供了一種簡單、

4、準(zhǔn)確的污染物三維空間分布圖模型。并結(jié)合數(shù)據(jù)分析對(duì)該城區(qū)不同區(qū)域區(qū)域重金屬的污染程度做出初步判斷。數(shù)據(jù)顯示：在城市五種類型地域中，工業(yè)區(qū)的土壤重金屬污染最為嚴(yán)重。又大膽地運(yùn)用了一種設(shè)想的方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后結(jié)合分布圖，便找到了污染源。對(duì)于重金屬元素的空間分布，本文運(yùn)用了EXCEL對(duì)數(shù)據(jù)的計(jì)算能力及MATLAB對(duì)數(shù)據(jù)的繪圖功能，展現(xiàn)出詳細(xì)且直觀的分布圖，根據(jù)分布圖可分析出不同區(qū)域的污染程度；對(duì)于第二問，本文采用了一種設(shè)想的處理方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將部分?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)于結(jié)果的影響更為有效的展現(xiàn)出來，從而判斷污染原因

5、；對(duì)于第三問，本文將幾處污染較為嚴(yán)重或范圍較廣泛的地方進(jìn)行篩選，分析，然后推測(cè)污染源的位置；對(duì)于其他的污染信息，本文則是根據(jù)在建模過程中所遇到過聯(lián)想到的因素給出，關(guān)鍵詞：MATLAB樣方插值土壤污染重金屬　污染源推測(cè)20一、問題重述1.先需將所給數(shù)據(jù)繪制成較為直觀、實(shí)際的分布圖，然后根據(jù)圖像，結(jié)合數(shù)據(jù)說明污染程度；2．通過數(shù)據(jù)分析，說明污染原因；3.結(jié)合第一問的圖形和數(shù)據(jù)，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析污染傳播特征，然后推測(cè)出污染源的位置；4.根據(jù)在建模過程中遇到或想到的，然后說明研究城市地質(zhì)環(huán)境的演變模式，還應(yīng)收集什

6、么信息，有了這些信息，又如何建立模型解決問題；二、符號(hào)說明Pi……i的污物指數(shù)；P次……Pi中次大值Ci……i的污物實(shí)測(cè)值；Si……i的污物背景值；P……土壤綜合指數(shù)；Pmax……Pi中最大值；三、假設(shè)1．為了方便直觀看出圖像，沒有將坐標(biāo)的海拔考慮在內(nèi)；2．為了簡化問題，該城區(qū)的背景值統(tǒng)一按所測(cè)背景值的平均值計(jì)算；3．假設(shè)該城區(qū)沒有河道；4.將每平方公里土層的0到10厘米深度的一個(gè)數(shù)據(jù)作為該區(qū)域內(nèi)的平均標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)；5.依據(jù)本文所計(jì)算的數(shù)據(jù)對(duì)污染程度進(jìn)行劃分；6.忽略各市區(qū)的相互污染四、模型建立于分析4.18

7、種主要重金屬元素在該城區(qū)的空間分布20As4.2該城區(qū)內(nèi)不同區(qū)域重金屬的污染程度20環(huán)境污染主要受人類社會(huì)活動(dòng)影響，該城市按照功能劃分，分為生活區(qū)、工業(yè)區(qū)、山區(qū)、主干道路區(qū)及公園綠地區(qū)。不同區(qū)域受人類影響不同，故其重金屬的污染程度不同。從兩方面進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析：一，考慮在某一劃分區(qū)域內(nèi)，求其不同金屬元素的污染程度；二，綜合考慮所有重金屬元素在不同劃分區(qū)域的污染程度。首先，采用單因子污染指數(shù)法。單因子污染指數(shù)的計(jì)算公式：Pi=Ci/Si從所給樣本中篩選出屬于生活區(qū)的樣本數(shù)據(jù)，分別計(jì)算各金屬元素的平均實(shí)測(cè)值

8、，代入上式。求出生活區(qū)各元素的污物指數(shù)。以此類推，計(jì)算出其他四區(qū)的污物指數(shù)，結(jié)果如下：PiAs(μg/g)Cd(ng/g)Cr(μg/g)Cu(μg/g)Hg(ng/g)Ni(μg/g)Pb(μg/g)Zn(μg/g)生活區(qū)1.7417932.304722.22643.7426652.6583051.4912422.2292383.434908工業(yè)區(qū)2.0142753.0239321.7228769.66180618.3530