城市表层土壤重金属污染分析建模

城市表层土壤重金属污染分析摘 要随着全球经济化的迅速发展，人类活动对城市地质环境影响日益显著，重金属污染物通过各种途径进入土壤，土壤重金属污染造成了生态系统严重破坏。模型一：将采样点的空间坐标与重金

城市表层土壤重金属污染分析 摘要 随着全球经济化的迅速发展，人类活动对城市地质环境影响日益显著，重金属污染 物通过各种途径进入土壤，土壤重金属污染造成了生态系统严重破坏。 模型一： 将采样点的空间坐标与重金属污染物浓度综合起来，绘制出元素的空间分布图（三 维图和等高图），综合使用空间分布图，可直观的看出各功能区的密集程度以及各种重 金属污染物浓度。 通过地质累积指数、内梅罗指数可求出每种元素在每个区域内的综合污染指数，利 用各种重金属元素的综合污染指数，建立重金属污染物对环境污染程度的模糊综合评判 矩阵，并运用贴近度算法，求出各功能区的相对污染程度，得到各区域污染程度大小序 列：交通区>工业区>生活区>公园绿地区>山区。 模型二： 利用因子分析法和主成分分析法，求出各金属元素的相关系数矩阵，求得两个主成 分：对第一个主成分贡献较大的元素有Hg、Cu，对第二主成分贡献较大的元素有As 、 Cr 、Ni。最终得出结论：该城区的污染主要是由人为活动影响的。交通污染和工业污 染是主要原因。 根据各功能区各种重金属元素的综合污染指数，绘制出重金属元素污染指数直方图， 可直观地观察出在不同区域内其主要污染元素，并寻找其源头及造成因素。 模型三： 综合考虑重金属污染物的传播特征，根据重金属污染的不同传播特征，建立两个不 同的污染源确定模型。 一、根据污染物传播特征（高浓度向低浓度扩散），判断污染源可能在浓度较高的 位置。利用各重金属元素的污染指数生成归一化矩阵，按照各污染物的综合污染指数， 将污染区域的位置分成三个模块。利用fminsearch函数最优解算法和初始模糊猜测值 求目标函数最优解对应的空间坐标。从而得到模糊最优污染源位置。 二、利用城区地貌特征和污染物传播特征（高海拔向低海拔扩散），判断原始污染 源可能在海拔较高的位置，运用曲线拟合和微分方程的性质，可得到多个近似污染源； 对重金属污染源位置分类讨论，得出原始污染源：（15600，15286，118）。 模型四： 通过对模型三的综合评价，可看出该模型缺乏重金属污染源的分布随时间而产生的 变化，及其对污染源位置确定的影响。 采取按一定时间梯度在整个城区进行取样考察的方法，对不同时间城市地貌进行插 值逼近，求出城市地质环境中重金属污染物以及污染源在不同时间内的分布规律，进一 步的探索人类活动影响下城市地质环境的演变模式。 关键词：内梅罗指数、模糊综合评判、主成分分析