城市表层土壤重金属污染分析 l论文
城市表层土壤重金属污染分析
城市表层土壤重金属污染分析摘要：文章利用单项污染指数衡量各区域内每种重金属元素对各监测点的污染程度，由尼梅罗算法得到8种重金属元素对各区域的污染程度；用因子分析法得到各种重金属元素污染的主要原因；由重金属元素的传播特征利用优化方法确定了污染源位置。
关键词:重金属污染尼梅罗算法因子分析法1 引言在以经济建设为一切工作重心的今天，工业化进程突飞猛进的同时重金属污染问题日趋严重。
重金属一旦进入土壤很难在生物循环过程中分解，当重金属在土壤中累积量超过土壤本身的承受能力时，不仅会影响土壤动植物的生长发育，而且还会通过植物的吸收、富集，并最终通过食物链进入人体，给人体健康带来巨大的危害。
目前，关于土壤重金属污染的研究已成为一个热点问题。
本文以2011年全国大学生数学建模竞赛题为背景，就某城区As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn八种主要重金属对土壤的污染状况展开研究。
考虑到不同的区域环境受人类活动影响的程度不同，所以按照功能，将城区划分为生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区。
研究过程中主要采用标点检测取样的办法获得各重金属的浓度数据，在此基础上给出了土壤重金属污染的研究办法。
具体做法是先由尼梅罗算法确定各区域的污染程度，同时利用因子分析法寻求污染原因，而后依据重金属的传播特征进行回溯，这样即可确定污染源的位置。
2 各区域重金属的污染程度对于重金属对土壤环境的污染程度，由于涉及多种元素，可用单项污染指数来衡量某一监测点某种元素对该点的污染程度，并用综合污染指数来衡量这八种重金属元素对该点的综合污染程度。
研究过程中，监测取样的方法获得的只是各金属在某一监测点的浓度，而通过这些数据很难直接评价污染程度，所以可选取一个统一的标准，将这些元素的浓度进行转化。
将各金属元素浓度背景值的上限作为标准，以浓度值在背景上限值中所占的比重作为污染程度。
可定义单项污染指数为：参照国家GB15618-1995《土壤环境质量标准》中对土壤质量等级给出的标准，就能得到重金属元素对各功能区的污染程度。
城市表层土壤重金属污染分析
一 、问题重述土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，也是人类生态环境的重要组成部分。
然而随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加以及人类随着经济和社会及科学的发展逐渐向原始生态环境的扩进，土壤重金属污染日益严重。
目前，全世界各类重金属的排放量居高不下，其中Ni 的排放量大约100万吨、Mn 的排放量约在1500万吨、Pb 大约500万吨、Cu 约340万吨、Hg 大约在1.5万吨。
另据我国农业部进行的全国污灌区调查显示，土壤重金属污染具有污染物在土壤中移动性差、滞留时间长、不能被微生物降解的特点，并可经水、植物等介质最终影响人类的健康，总体上治理和恢复的难度较大。
随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加，人类活动对城市环境质量的影响日显突出。
对城市土壤地质环境异常的查证，以及如何应用查证获得的海量数据资料开展城市环境质量评价，研究人类活动影响下城市地质环境的演变模式，日益成为人们关注的焦点。
本文针对题目提出的几个问题，就以下四个方面展开讨论：（1） 应用点模式空间分析概念给出8种主要重金属元素在该城区的空间分布，这里不仅考虑每种重金属元素在该城区的空间分布，还考虑了不同区域中8中不同重金属元素的空间分布，从而结合不同的视角分析该城区内不同区域重金属的污染程度；（2） 重金属污染源主要来自随着大气沉降进入土壤的重金属、随污水进入土壤的重金属、随固体废弃物进入土壤的重金属和随农用物资进入土壤的重金属4个主要方面，本文结合主成分分析，给出该城区主要的污染源以及不同类型区域的污染源，进而结合实际讨论重金属污染的主要原因；（3） 针对现有数据的分布特征，包括该城区8种重金属空间分布和不同类型区域的重金属空间分布，建立数学规划模型，讨论了重金属扩散的中心位置和扩散方向，确定了污染源的位置；（4） 讨论了模型的优缺点，并分析了各类重金属污染对地质变化的前瞻性后果预测，具体给出了不同重金属对于环境污染的危害程度，提出了可能的解决方案，主要是针对预测结果的土壤重金属污染修复的可能性规划方案。
城市表层土壤重金属污染分析
城市表层土壤重金属污染分析一、引言随着城市化进程的加快，城市土壤受到重金属等污染物的威胁问题日益凸显。
城市表层土壤是城市生态环境中的重要组成部分，受到重金属污染的影响会对人类健康和生态系统造成重大影响。
因此，对城市表层土壤中重金属污染的分析具有重要意义。
二、重金属在城市表层土壤中的来源城市表层土壤中重金属主要来源于工业排放、交通尾气、生活垃圾填埋和农药施用等活动。
这些活动导致了土壤中重金属含量的逐渐积累，从而引发了土壤污染问题。
三、常见的城市表层土壤重金属污染物种城市表层土壤中常见的重金属污染物种包括铅（Pb）、镉（Cd）、铬（Cr）、汞（Hg）等。
这些重金属对人体健康和环境造成严重危害，需要引起重视。
四、城市表层土壤重金属污染的影响1.对人体健康的影响–长期暴露于重金属污染土壤中会导致慢性中毒，严重影响身体健康。
–儿童和孕妇更容易受到重金属污染的影响，引起神经系统和生殖系统的损伤。
2.对生态系统的影响–土壤中的重金属会影响土壤微生物的活性，破坏土壤生态系统平衡。
–重金属还会进一步污染地下水，威胁周围生态环境的稳定性。
五、城市表层土壤重金属污染分析方法1.采样方法–选择合适的采样点位，并采用土壤钻孔或其它方法获取土壤样品。
2.实验分析–利用化学分析方法，对土壤样品中的重金属进行检测和分析，包括原子吸收光谱等技术手段。
3.数据处理–对实验数据进行统计分析和处理，得出城市表层土壤中重金属的含量及分布情况。
六、城市表层土壤重金属污染治理建议1.减少污染源–减少工业废气排放、加强交通管理，从源头减少重金属排放。
2.土壤修复–利用植物吸收、土壤修复技术等手段，对污染土壤进行修复和改良。
3.加强监测–定期对城市表层土壤进行监测，及时发现并处理重金属污染问题。
结论城市表层土壤中的重金属污染是一个严重的环境问题，对人类健康和生态系统造成威胁。
因此，开展城市表层土壤重金属污染的分析研究具有重要意义，可以为环境保护和城市可持续发展提供科学依据。
城市表层土壤重金属污染分析
城市表层土壤重金属污染分析
城市表层土壤重金属污染是指城市地区表层土壤中存在着超出安全标准的重金属元素。
这些重金属元素包括镉（Cd）、铬（Cr）、铜（Cu）、汞（Hg）、铅（Pb）和锌（Zn）等。
分析城市表层土壤重金属污染需要进行以下步骤：
1. 采样：在城市不同区域选择代表性的采样点，并按照一定的网格密度进行采样。
采样深度一般为0-20厘米。
2. 样品处理：将采集的土壤样品进行样品分割、筛分、干燥等预处理步骤，以获得均匀的土壤样品。
3. 重金属含量测定：采用化学分析方法，如原子吸收光谱（AAS）、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）等对土壤样品中的重金属元素含量进行测定。
4. 数据分析：将测定得到的重金属元素含量与环境质量标准进行比较，评估土壤重金属污染状况。
可以使用统计学方法对数据进行处理和分析。
5. 风险评估：根据土壤重金属污染状况，结合土壤用途和人体暴露途径，进行风险评估，评估不同重金属对人体健康和环境的潜在风险。
6. 污染防治：根据评估结果，采取相应的污染防治措施，如土壤修复、农田污染控制、废弃物管理等，降低土壤重金属污染对环境和人体健康的潜在风险。
需要注意的是，城市表层土壤重金属污染分析是一个复杂的过程，需要搜集大量的样品和数据，并结合多种分析方法进行综合评估，以准确评估土壤重金属污染的程度和潜在风险。
城市表层土壤重金属污染分析大学生数学建模一等奖论文 精品
城市表层土壤重金属污染分析摘要本文对城市表层土壤中重金属的污染进行分析，得出土壤中重金属污染的主要原因，污染的传播特性以及各污染源的位置，这些分析结果对于治理土壤重金属污染有很大帮助。
对于问题一，把取样点的位置坐标分别作为x轴和y轴，各种元素的浓度作为z轴，对各城区每种金属的浓度分别进行三次多项式插值，得到浓度与取样点位置的函数关系，并画出8种重金属元素的浓度在该城区的空间分布图以及单个元素浓度的空间分布图，如图1-图10。
用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法相结合对该城区内不同区域重金属的污染程度进行分析，依据内梅罗指数土壤污染评价标准对不同区域重金属的污染程度进行分级，最终得出每个区内各种金属元素的污染等级，结果见表1。
对于问题二，首先建立了综合权重模型，计算了各区内8种金属污染物的综合权重并对其进行排序，得出金属污染最为严重的区为工业区和交通区，其中工业区的综合权重达到105.76，交通区的综合权重为52.62。
其次，运用主成分分析法，提取出每个区的主成分，然后根据每个主成分与8种重金属污染物的相关程度来确定出该区的主要重金属污染物。
其中，一区的主要重金属污染物为Pb，Zn，Ni；二区为Cr，As；三区Zn，As，Hg；四区Cu，Hg；五区的主要重金属污染物是Cd，Pb，Hg。
对于问题三，根据三个空间方向上8种重金属污染物浓度的聚类点趋势图分析，建立非线性回归模型，用最小二乘法求解得到每种金属浓度的传播特性曲线函数，从而确定出污染源的位置，结果见表6和表7。
对于问题四，对问题三中模型的优缺点进行了评价与分析。
由于降雨量、风速、人流量、交通流量也是重金属污染的影响因素，因此综合考虑这些因素建立积分方程模型分析重金属污染物对地质环境的影响。
关键词：污染等级综合权重主成分分析曲线拟合一问题重述随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加，人类活动对城市环境质量的影响日显突出。
对城市土壤地质环境异常的查证，以及如何应用查证获得的海量数据资料开展城市环境质量评价，研究人类活动影响下城市地质环境的演变模式，日益成为人们关注的焦点。
城市表层土壤重金属污染
图 1 城 区 Zn 的 浓 度 等高 线 示意 图 但是 根据 污 染物 浓 度等 高 线仅 仅 得 到 该 城 区 的 重 金 属 污 染 物 分布 的 示意 图 ， 并不 能 得到 具 体的 污染 情 况分 析 ， 因 此 需 要 对 所 给 数据做进一步分析 。 2 重金属元素在该城区的污染程度分析 2.1 土壤重金属含量之间的相关系数分析 研究土壤重金属含量之间的相关性 ， 在一定程度上可反映这些 元素污染程度的相似性或污染元素有相似的来源 。 八种污染物进行 相关分析结果如下 ： 表 1 八 种 金属 浓 度 相 关 性 分析
； ；；； ；；； ；；； ；；； ；；； ；；； ；；； ；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；； ；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；； ；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；； ；；；；；
从上表可以看出 ，2 类 区中 8 种 重金 属 元素 的 单因 子 污染 指 数 最大值均超过了 3 ， 均属重污染程度 。 其中 Cu 、Hg 、Pb 、Zn 最高污染 指数分别为 191.55 、385.71 、14.03 、23.57 ， 均属于严重污染 。 Cu 和 Hg 的 平 均 污 染 指 数 分 别 为 9.66 和 18.35 ， 远 远 超 过 了 重 度 污 染 （ 表 2） 的对应数据 ， 说明该区域大部分地区受到严重的 Cu 、Hg 污染 。 若从 综合污染指 数 (IPI) 观 察 ， 该区 的 最大 值 达 80.24 ， 已 经 属于 严 重污 染 程度 。 对于其他各个区域可以经过类似计算得到 ， 各区污染程度仍然 依次为 ： 工业区 > 主干道路区 > 生活区 > 公园绿地区 > 山区 。 3 重金属污染源的确定 逼近理想解排序法其基本原理是 ： 基于归一化后的原始数据矩 阵 ， 找出有限方案中的最 优 方案 和 最劣 方 案 （ 分 别 用最 优 向量 A +和 最劣向量 A 表示） 然后分别计算各评价对象与最优方案的距离 Di+ 和最劣方案间的距离 Di-， 从而得到各评价对 象与 最 优方 案 的相 对 接近度 Ci 值 ， 并以 Ci 值的大小为评价优劣的依据 。 具体步骤如下 ： 1） 利用改进的层次分析法确定的权重和规范化决策矩阵 ， 构造 加权标准化矩阵 ：
土壤重金属污染案例及分析(6篇)
土壤重金属污染案例及分析(6篇)篇一：土壤重金属污染案例及分析土壤重金属镉污染现状、危害及治理措施一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展，土壤重金属污染问题日益严重，其中镉污染尤为突出。
镉是一种毒性极强的重金属元素，对生态环境和人类健康构成严重威胁。
本文旨在全面概述土壤重金属镉污染的现状、危害及治理措施。
我们将探讨镉污染的主要来源，包括工业排放、农业活动、城市污水等。
我们将分析镉污染对土壤、水体、大气等环境的危害，以及对农作物和人体健康的潜在影响。
在此基础上，我们将提出一系列有效的治理措施，包括源头控制、土壤修复、农业管理等，以期为我国土壤重金属镉污染的防治工作提供有益的参考和借鉴。
二、土壤重金属镉污染现状近年来，随着工业化和城市化的快速发展，土壤重金属污染问题日益严重，其中镉污染尤为引人关注。
镉是一种具有显著生物毒性的重金属元素，它在土壤中的积累不仅会对土壤生态环境造成破坏，还会通过食物链影响人类健康。
在全球范围内，镉污染问题普遍存在。
特别是在一些工业发达、人口密集的地区，土壤镉污染尤为严重。
这些地区的工业活动，如采矿、冶炼、电镀等，会产生大量的含镉废水、废气和固体废弃物，这些废弃物如果不经过有效处理而直接排放，就会对土壤造成严重的污染。
在我国，土壤镉污染问题也不容忽视。
由于历史原因，一些地区长期存在重金属排放超标的问题，导致土壤镉含量严重超标。
这些地区的土壤不仅生态环境受到破坏，而且农产品质量也受到影响，甚至存在食品安全隐患。
为了有效应对土壤镉污染问题，我国已经采取了一系列治理措施。
例如，加强工业废水、废气和固体废弃物的监管和处理，推广环保技术和清洁能源，开展土壤污染修复和生态恢复等。
这些措施的实施，对于改善土壤镉污染现状、保护生态环境和人民健康具有重要意义。
然而，目前土壤镉污染问题仍然严峻，需要进一步加强治理力度。
未来，我们需要继续深化对土壤镉污染问题的研究，探索更加有效的治理技术和方法，为实现土壤生态环境的可持续发展做出更大贡献。
城市表层土壤重金属污染分析
城市表层土壤重金属污染分析摘要：文章利用单项污染指数衡量各区域内每种重金属元素对各监测点的污染程度，由尼梅罗算法得到8种重金属元素对各区域的污染程度；用因子分析法得到各种重金属元素污染的主要原因；由重金属元素的传播特征利用优化方法确定了污染源位置。
关键词：重金属污染尼梅罗算法因子分析法中图分类号：x131 文献标识码：a 文章编号：1674-098x（2012）09（b）-0147-03在以经济建设为一切工作重心的今天，工业化进程突飞猛进的同时重金属污染问题日趋严重。
重金属一旦进入土壤很难在生物循环过程中分解，当重金属在土壤中累积量超过土壤本身的承受能力时，不仅会影响土壤动植物的生长发育，而且还会通过植物的吸收、富集，并最终通过食物链进入人体，给人体健康带来巨大的危害。
目前，关于土壤重金属污染的研究已成为一个热点问题。
本文以2011年全国大学生数学建模竞赛题为背景，就某城区as、cd、cr、cu、hg、ni、pb、zn八种主要重金属对土壤的污染状况展开研究。
考虑到不同的区域环境受人类活动影响的程度不同，所以按照功能，将城区划分为生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区。
研究过程中主要采用标点检测取样的办法获得各重金属的浓度数据，在此基础上给出了土壤重金属污染的研究办法。
具体做法是先由尼梅罗算法确定各区域的污染程度，同时利用因子分析法寻求污染原因，而后依据重金属的传播特征进行回溯，这样即可确定污染源的位置。
2 各区域重金属的污染程度对于重金属对土壤环境的污染程度，由于涉及多种元素，可用单项污染指数来衡量某一监测点某种元素对该点的污染程度，并用综合污染指数来衡量这八种重金属元素对该点的综合污染程度。
研究过程中，监测取样的方法获得的只是各金属在某一监测点的浓度，而通过这些数据很难直接评价污染程度，所以可选取一个统一的标准，将这些元素的浓度进行转化。
将各金属元素浓度背景值的上限作为标准，以浓度值在背景上限值中所占的比重作为污染程度。
中国城市土壤重金属污染现状及防治对策论文-1
中国城市土壤重金属污染现状及防治对策xxxx学院 xxx专业 2011级二班 xxx xxxx学号指导教师XXX 讲师摘要本文分析了城市土壤重金属的空间分布和形态特征,总结了城市土壤重金属通过食物链传递、地面扬尘和污染城市水体威胁人类的健康,讨论了城市土壤重金属的主要来源为燃煤释放、机动车尾气、市区内垃圾堆放以及大气干湿沉降,并提出从源头上减少重金属的污染排放及治理被重金属污染的土壤的防治对策。
关键词城市土壤重金属污染防治措施本文所指的城市土壤是指出现在城市和城郊地区、受人类活动强烈影响的、非农用的、厚度大于50 cm的一类土壤,广泛分布在公园、道路、体育场、城市河道、城郊、垃圾添埋场、废气工厂、矿山周围,或被建筑和工业设施所覆盖。
城市工业发达,污染源众多,重金属污染源不仅数量多,而且种类繁多。
加上城市人口集中,人类活动频繁,与土壤直接或间接接触的几率很高,相比于自然土壤或农用土壤而言,这类土壤的重金属污染更容易对人体健康造成危害。
城市土壤的重金属污染已成为国际研究的热点,我国学者对城市土壤的重金属污染研究起步较晚,系统而深入的工作还不多,但也初步积累了一些资料。
本文综述中国城市土壤重金属污染现状,并提出了相应的对策与建议。
1 中国城土壤重金属污染特点1.1 空间分布特征总体来说,城市土壤中重金属含量要明显高于郊区及远离城市的农田土壤的含量,城市是郊区土壤重金属污染的源。
随蔬菜地与城市距离的增加,南京市郊菜地土壤中重金属含量从城区到郊区这一距离上呈下降趋势,郊区到农区则基本不变[1]。
成都市区主要污染元素为Hg、Pb、Zn和Cu,其污染状况市区及工厂区比城郊严重,且表现出一环路>二环路>三环路的趋势。
全国煤炭之乡、能源重化工基地山西太原市区土壤中Cu、Cd、Cr、Zn、Mn等5种元素的含量均高于郊区[2]。
市区内部土壤重金属分布呈现一定的规律,表现为交通干线两侧,人类活动密集的闹市区、广场,老工业区,居民区污染较为严重,而公园、风景区等受人为活动影响较少的功能区,污染则较轻。
城市表层土壤中重金属污染
目录1绪论 (1)2重金属元素空间分布及污染程度 (3)2.1重金属元素的空间分布 (3)2.1.1空间分布图 (3)2.1.2根据空间分布得到的结论 (5)2.2不同区域重金属的污染程度 (6)2.2.1两种方法的数据处理 (6)2.2.2污染程度的结论 (7)3污染的主要原因 (9)3.1主成分分析法原理和性质 (9)3.2主成分分析步骤 (9)3.3主成分分析结论 (12)4污染物传播特性及污染源位置的确定 (14)4.1污染物传播特性 (14)4.1.1模型假设 (14)4.1.2传播特性的结论 (14)4.2污染源位置的确定 (14)4.2.1简介建模中的几种插值方法 (14)4.2.2污染源位置的确定及相关说明 (15)5针对重金属污染的治理方法 (20)致谢 (23)参考文献 (24)附录 (25)北京林业大学本科毕业论文(设计)1绪论城市是人类社会和经济发展过程中的必然产物。
随着各国工业的飞速增长，社会经济也在飞速发展，城市的数目和规模均在不同程度上进行不断的扩大。
而城市环境是一个以人为主体的由城市经济、社会生态组成的复合生态系统。
目前，随着城市人口数量剧增，人类活动日益频繁，使得组成整个环境的水、空气和土壤时刻处于即将或已被污染的状况之下，这些后果严重影响着城市的可持续性发展。
目前，对于土壤的污染主要来自人类活动所排放的废弃物[1]。
按污染物来源的性质，可以分为工业和城市废物、农业用的化肥和农药、放射性物质和有害微生物四种类型。
在这几种污染物来源中，土壤重金属污染是指由于人类活动的影响，土壤中的微量有害元素在土壤中的含量超过其正常的背景值，过量的沉积所引起的元素含量过高，统称为土壤重金属污染。
污染土壤的重金属主要包括汞、镉、铅、铬和类金属砷等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌、铜、镍等元素。
这些重金属污染元素主要来自农药、废水、污泥和大气沉降等，如汞主要来自含汞废水，镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车废气沉降，砷则被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂。
城市表层土壤重金属污染分析修改版
城市表层土壤重金属污染分析摘要本文就重金属在某城市五类区域的浓度分布，根据单因子指数和内梅罗指数确定五个城区的金属污染程度。
并利用对内梅罗指数进行了加权平均修正，得出不同区域的重金属污染程度；在分析重金属污染的主要原因时本文先进行横纵比较，初步得工业区Hg的污染程度最严重，然后建立主成分分析模型，利用模型一中的单因子指数，建立矩阵，利用matlab进行处理后，得到相关系数矩阵，计算的八个特征值分别为：6.3757，0.9437，0.4392，0.2415，0，0，0，0。
据累计贡献率得出三个主成分，由此确定工业区Hg、Cu，交通区As、Hg，生活区Cu为重金属污染的主要原因。
从三个侧面进行数据分析，判断重金属污染物的三个传播特征：以污染源为圆心逐步向外扩散;以工业区为主要传播重心，随以重金属富集明显的路径进行传播，某些重金属不会扩散，其在土壤的稳定性很强，在一定时期内不会传播。
参考地震源的位置确定采用Geiger定位方法，考虑单一污染物的浓度分布情况，利用Inglada方法进行初值的计算确定污染源位置所在的范围。
关键词：单因子指数内梅罗指数主成分分析法Geiger定位法Inglada方法一、问题重述随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加，人类活动对城市环境质量的影响日显突出。
对城市土壤地质环境异常的查证，以及如何应用查证获得的海量数据资料开展城市环境质量评价，研究人类活动影响下城市地质环境的演变模式，日益成为人们关注的焦点。
按照功能划分，城区一般可分为生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区等，分别记为1类区、2类区、……、5类区，不同的区域环境受人类活动影响的程度不同。
现对城市城区土壤地质环境进行调查。
为此，将所考察的城区划分为间距1公里左右的网格子区域，按照每平方公里1个采样点对表层土（0~10 厘米深度）进行取样、编号，并用GPS记录采样点的位置。
应用专门仪器测试分析，获得了每个样本所含的多种化学元素的浓度数据。
城市表层土壤重金属污染论文
城市表层土壤重金属污染分析摘要：问题一中，利用matlab中的griddata插值函数对数据处理，做出八种重金属元素浓度的空间分布图，应用综合污染指数法分析重金属污染程度；问题二中，利用excel软件分别分析不同功能区各重金属之间的相关系数、城市富集率，综合分析出各重金属污染的主要原因；问题三中，计算样本的均值、标准差、方差、变异系数，从而描述土壤的空间变异特性，利用半方差函数分析重金属的空间分布特性，得出cr、cu、hg、ni 为集中分布而pb、as、cd、zn为扩散分布的特点，通过在污染源附近选取采样点进行曲线拟合，求解出cu、cr、ni、hg 的污染源坐标分别为cu(2036.5,4302.1)，cr(3676.5,5373.3)，ni(3351.5,5295.8)，hg(2516.7,2961.4)，(14954,9282)和(13600,2423)；问题四中，建立了多个影响因子对城市地质环境演变模式的模型。
关键词：综合污染指数相关系数城市富集率变异系数半方差函数1.问题一模型的求解1）重金属元素在城区的空间分布图运用matlab中griddata插值函数对已知数据进行处理[1]，可以做出8种主要重金属元素浓度在整个城区的空间分布图。
图1 重金属as的空间分布俯视图图2 重金属as的空间分布立体图其它重金属的空间分布俯视图和立体图类似做出。
2）城区内不同区域重金属的污染程度评价方法综合污染指数[2]是全面反映各重金属对土壤的不同作用为单因子污染指数的最大值，为单因子污染指数的平均值。
根据中国绿色食品发展中心《绿色食品产地环境质量状况评价纲要(试行)》(1994)的规定土壤污染等级划分标准。
表1 重金属元素污染程度统计表2.问题二的建模及求解1）城市富集率(cer)以受人类活动影响较少的山区的元素为背景元素，重金属元素的cer模型cin为第i功能区第n种重金属的平均含量，c3n为山区第n种重金属的平均值。
城市表层土壤重金属污染论文(原创)
城市表层土壤重金属污染分析摘要随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加, 人类活动对城市环境质量的影响日显突出. 本文针对这一问题, 根据获得的数据资料开展城市环境质量的评价, 研究人类活动影响下城市地质环境的演变模型.针对问题1, 本文根据已给出的样点数据对城区进行分块, 并运用Griddata 函数对原有数据进行差值操作，绘制三维地形图. 采用Muler地积指数法对各区表层土壤中8种重金属污染程度划分级别, 分析该城市各功能区的重金属污染程度. 根据重金属污染指数, 运用MATLAB软件画出8种主要重金属元素在该城区的空间分布, 并针对污染程度将8种主要重金属元素在该城区的污染程度进行排序.针对问题2, 本文运用MATLAB软件对8种重金属进行相关性比较, 依据重金属的污染分布规律将其分为四类. 从四类中分别筛选出具有代表性的元素进行研究. 采用层次分析法, 定性的找到4大污染原因. 再通过对数据的分析处理,得到各类重金属污染的主要原因，寻找异同点.针对问题3, 本文将问题1中得到的各样点的8种重金属的Muler地积指数值进行累加得到样点的综合污染指标, 用MATLAB软件绘制等高图. 颜色的深浅反映出各区重金属的污染程度, 运用统计知识寻找到两个污染源. 建立高斯分布模型，分析得到重金属污染物的传播特征, 并利用已有数据对模型进行校正，绘制模拟图与实际图进行拟合比较，通过模型可以计算出除污染源外各点的近似污染值.针对问题4，为了更好地研究城市地质环境的演变模式，还应收集“地质环境系统特征”、“产业结构分布特征”以及“不同时间下的各样点重金属含量”的具体数据，对已有模型进行推广与改进, 并根据污染源的传播衍射特征, 构建了地质环境演变的动态模型.根据数据的分析与所建立的模型, 可以一定程度上拟合出较符合事实的重金属污染分布特征.关键字：重金属污染地积指数高斯分布等高图问题重述随着人类生活水平的提高，人们更加关注周围的环境问题，，十二五规划中也提出要加强环境治理与污染预防. 土壤是生存之本，必须提高对土壤污染的监测与治理力度. 随着工业化在全球范围内的飞速发展，以及人口的不断增加，城市逐渐划分为五大功能区：生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区等，分别记为1类区、2类区、……、5类区，且不同的区域环境受人类活动影响的程度不同. 人类活动对城市环境质量的影响日显突出，对城市异常环境的研究，以及如何查证获取相关资料开展城市环境评价，研究人类影响下城市地质的演变模式，日益成为人们关注的焦点.通过上述分析，运用数学建模的方法解决如下问题：●通过对已知数据的整理画出该城区的平面图，分析附表所给数据，得出8种主要重金属因素在该城区的空间分布，并以不同的颜色表示该城区内不同区域重金属的污染程度.●对所给数据进行处理，分析出不同功能区对重金属的污染权重，并得出重金属污染的主要原因.●根据上两题得出的结论，画出污染区域图，并结合图表来分析重金属污染物的传播特征，并建立模型求得污染源的位置.●从各角度分析所建立模型的优缺点，以及收集相关信息来更好地研究城市地质环境的演变模式，并讨论如何通过这些信息来建立模型解决问题.模型假设1. 海拔因素在考虑城功能区分布时认为是暂时不变量, 且对于土壤中重金属的传播属于次要因素.2. 采样点附近地区的功能属性与样点相同.3. 污染的扩散满足正态分布.4. 污染强度是均匀连续变化的, 不存在突变的现象.5. 研究污染传播途径时，考虑主要污染源，对次要污染源的影响可以忽略不计.6. 重金属污染程度可以用地积指数计算得到的eolg值来反映.7. 多个污染源对于研究点的污染彼此独立，且满足叠加效应.符号说明lg地积累指数eoφ地区级数和ϕ金属级数和α方案层第i个元素对于目标层的权重iβ方案层第i个元素所占的比例iλ最大特征值maxγ方案层第i个元素特征向量iCn元素在采样点的含量Bn元素在土壤中的背景值O目标层P方案层CI一致性指标RI随机一致性指标模型建立1问题一：1.1地区划分：按照功能划分城区, 分为5类(生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区)，分析附件1中的相关数据，运用MATLAB进行处理. 发现样点所属的区域类别在城区里的综合分布并不完全具有规律性, 但从统计角度来说, 存在一定的概率性分布. 各城区的大致地理分布如图1-1所示：图1-1由图看出, 虽然某些样点是孤立存在的, 但样点的分布总体上存在统计意义. 如：图中点附近多为, 此区域为山区；点附近多为, 此区域为交通区， 依次类推. 根据点的分布及城区的划分, 运用统计知识, 我们做出各区域在该城区的大致地理位置直观图. 并运用MATLAB 拟合出“三维地形图”：图1-2 三维地形图该图运用差值法, 将离散的点近似成一个可以预见的平面, 其中X, Y 表示平面坐标值, 纵向Z 轴表示海拔, 且在坐标中, 原点所处地势较为平缓, 随着X 、Y 值的增加, 可以发现Z 值也随之增加, 由“三维地形图”可以发现图1-1中“山区”的划定较为合理, 符合实际地形特征.1.2污染指标：为研究该城区不同区域的重金属污染程度, 我们采用“地积指数”对城市土壤表层中重金属污染浓度进行等级划分. Muller 指数的表达式为2lg log [/]eo Cn k Bn =⨯, 式中, Cn 是元素n 在土壤中的含量, Bn 是土壤中该金属元素在土壤中的背景值, k 为系数, 取1.5. 定义如表1-1：表1-1 地积指数eo lg 分级表“地积指数” eo lg 的引入, 能够较为直观地观察出该地区的污染程度, 通过污染程度等级的划分, 为下文讨论各区域重金属污染程度给出了明确的评定标准.1.3功能区污染程度评价：我们对数据按采集点的所属区域进行整理, 求出不同功能区各重金属浓度的平均值, 并将各重金属平均浓度与背景值进行比较. 如表1-2：表1-2 各功能区重金属平均浓度从表格中可以比较出不同功能区的各项重金属元素浓度的差别, 运用地积指数：]/[log lg 2Bn k Cn eo ⨯=对浓度整理， 划分等级, 得到分级表格1-3:通过比较不同重金属元素在各功能区的地积指数与级别, 可以非常直观地看出不同功能区各重金属的污染程度的差异. 定义“功能区综合污染程度”为φ:∑==81i i n φ对各功能区进行级数求和可以得到表1-4：比较8种重金属级数和的数值,发现工业区的综合污染指数最大, 为15. 交通区的综合污染指数为12, 生活区的综合污染指数略高于公园区为9, 公园区的综合污染指数为7. 山区的综合污染指数最小, 为0.将各金属元素的纵向相加, 求纵向级数. 定义“金属级数和”为ϕ：∑==51j j n ϕ运用相同的方法可以得到：Hg 的级数和为11, Cu 的级数和为8, Zn 的级数和为7, Cd 的级数和为5, As 的级数和为4, Pb 的级数和为4, Cr 的级数和为3, Ni 的级数和为1. 从金属级数和角度可以发现, Hg 在该城市的污染程度较大. 污染最为严重, Ni 金属在该城市的污染程度最小.1.4单金属元素污染分布：首先, 我们针对同一种金属对各采样点进行地积指数计算. 以金属Cr 为例, 运用eo lg 计算可以得到197个无污染的采样点, 103个轻度污染点, 11个中度污染点, 3个中强度污染点, 2个严重污染点. 按等级绘制图1-3图1-3 Cr 元素城区污染程度分布由图看出: 污染程度较为严重的点主要集中在工业区和交通区, 且污染程度成发散状. 从中不难推断出：污染并不是单独存在一个区域的, 它对周围的环境也会产生影响, 存在向周围扩散的趋势. 为进一步研究, 我们结合图1－1， 得到一个复合图1－4, 从图中可以观察得到相关信息：较为严重的污染样点大多集中在工业区和交通区, 且在工业区的左下方, 受工业区的污染影响, 公园也受到一定污染.图1-4从图1-4中可以发现Cr在生活区与山区的污染程度较轻, 在工业区的污染分布不太均匀, 交通区也有较严重的Cr污染, 但主要分布在工业区的左下角,且分布集中在坐标(45.0⨯)附近, 由此可大致推断出污染的主要原10104.0⨯, 4因为工业生产, 同时土壤重金属污染也会传播至其它地区.运用相同的方法,分别对As、Cd、Cu、Hg元素依据浓度级数绘制分布图.如图1－5, 1－6, 1－7,1－8所示:图 1-5 图1-6图1-7 图1-8从不同种金属元素的分布图中可得到相同的结果：污染较严重的点集中于坐标(4105.0⨯)附近. 若用地区划分可以得到污染最严重的为工业区,4.0⨯, 410且传播方向为以最严重点为中心, 向外发散. 且比较不同金属的污染程度, 可以得出不同种金属的污染范围不同, 但都呈现出坐标右上角点的污染程度小于坐标左下角点. 与1.1中的地区划分相联系, 可以得到山区的综合污染程度普遍低于工业区和交通区.1.5各金属的主要污染分别选取了各金属元素中污染级数较高的样点, 对其进行处理与绘图, 得到各金属的综合污染分布，如图1-9所示：图1-9工业区有多处不同金属污染级数较高的点出现, 且有多个点重合. 从此发现重金属污染的源头主要集中在工业区, 且对周围地区存在一个辐射影响: 越远离工业区污染程度越弱. 不同金属的污染分布不相同, 但在总体上而言存在集中与分散关系. 重金属污染的传播方式将在第三问的模型中给出.2问题二：2.1各金属元素相关性比较由第一问的数据处理结果和图1－3得到：不同的金属在该区域污染度上存在着较高的相似性. 为深入研究不同金属之间存在的污染相关性, 我们将8种金属的分布以及其污染程度作为研究对象, 运用MATLAB软件进行相关性分析, 得到相关系数矩阵如下：通过相关系数矩阵的比较我们可以将相关性较高的几种金属进行组合归类,结果如下：Cr、Cu、Ni为一类, Cd、Pb、Zn为一类, 此外As、Hg与其他金属的相关性均不高, 独立归为一类. 下面运用置信矩阵对其相关性进行验证, MAC模态置信矩阵如下：表2-2若置信矩阵中数值05.0说明两者的相似性较高, 可以说明归类是可行的. 从置信矩阵对金属元素的分类进行验证, 从置信矩阵中可以发现分类是满足分类要求的.综上, 我们根据相关性分析与置信矩阵的检验将8种金属根据样点的污染程度分布规律得到以下分类：表2-32.2污染原因模型功能区共有5类, 分别为：生活区、交通区、山区、公园区、工业区. 从这五个功能区出发并分析重金属的元素属性, 可以得到以下4个污染原因, 分别为：工业污染、交通污染、生活污染、农业污染. 在此, 五个功能区受这四个污染原因的影响具有十分明显的差异性. 工业区—工业污染较严重, 生活区—生活污染较严重, 交通区—交通污染较严重, 山区—农业污染较严重. 构建模型如下：图2-1模型中, 研究的目标为：重金属污染的原因. 重金属污染的原因有4种, 为了进一步定量分析, 我们需要确定这4种污染的权重.（1）根据2.1中对于相关性分析, 我们将8种金属归为4类, 在这4类中分别选取一种金属, 对其研究, 不妨选取(第一类：As, 第二类Hg, 第三类Cr, 第四类Pb)做为研究对象. (2）依据假设, 工业区污染所代表的为工业污染, 交通区污染所代表的为交通污染, 生活区污染所代表的为生活污染, 山区污染所代表的为农业污染. 将不同地区污染程度的均值来反映不同类型的污染状况,将浓度的数值量纲统一, 得到表2－4：以As 为例71=α, 62=α, 63=α, 44=α, 根据ij j i a ⇒αα:可以得到正互反矩阵A ：⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=13/23/27/42/3117/62/3117/64/76/76/71A 对矩阵A 求最大特征值4max =λ 一致性检验：N 阶正互反矩阵最大特征值max λ=n 时, 为一致性矩阵. 一致性指标1--=n nCI λ, 当CI 值越小, 不一致越严重, 随机一致性指标RI,RI 满足表2-5数据：经计算, 一致性比例CR =0=RI CI , 认为是一致性矩阵. 根据最大特征值计算特征向量：)0.34,0.51,0.51,.600(1=γ根据特征向量算出重金属As 的污染原因：=污染As 山区生活交通工业PP P P 34.051.051.060.0+++ 运用相同的方法对Cr 、Hg 和Pb 进行求解, 得到各重金属污染原因结构函数： =污染Hg 山区生活交通工业PP P P 14.014.054.081.0+++ =污染Cr 山区生活交通工业PP P P 36.062.053.044.0+++ =污染Pb 山区生活交通工业PP P P 30.052.044.067.0+++ 通过观察可以看出, Hg 、Pb 和As 受工业影响最为严重, 影响系数分别为0.81, 0.67, 0.60；而Cr 受生活污染最为严重, 影响系数为0.62. 我们还发现, As 与Pb 受各类污染影响的比例系数相近, 据报道和相关资料得到, Pb 与As 主要受工业三废(废气, 废水, 废渣)的影响, 同时在交通发达地区, 汽车尾气排放和轮胎磨损也是造成污染的相关原因. Hg 受工业污染最为严重, 一个重要的原因是燃煤污染, 其次是工业三废污染, 大气中含Hg 污染物的干湿对城市土壤Hg 的污染也有很大影响. Cr 污染受各功能区影响比例系数都较高, 主要来源于城市居民生活累加到土壤中的Cr 、交通污染、工业三废以及一些商业活动等.3问题三3.1污染源位置对样点的各金属计算各自的eo lg 值, 例计算样点A 的8中金属的eo lg 值, 分别为：1lg eo 、2lg eo ……n eo lg 计算样点A 的综合污染eo lg 值为：=综合eo lg 81lg i i eo =∑ 运用MATLAB 软件, 根据各个样点的综合污染eo lg 值, 绘制等高图：图3-1红色等高线为污染最严重的区域, 其次为黄色等高线. 图中红色区域较小, 且位于点(2000,3000)附近, 在红色等高线附近依次为黄色等高线、青色等高线、蓝色等高线, 即指污染程度逐渐降低并有向外扩散的趋势. 将图中红色等高线近似为圆形, 画出圆心, 近似将其作为污染源, 截取局部图加以说明：图3-2取出红色区域, 画出范围图,求出圆心(污染源), 从图中的颜色分布可知,圆心色彩最重, 随着圆半径的增加, 颜色逐渐变浅, 可以从图中推测出重金属的污染呈扩散的趋势. 从图中看出圆心A 位于坐标(2400,3200)且红色区域涵盖了20个网格. 运用相同的方法,求出另一个圆心B 的坐标(6000,8500). 如图3-3所示.图3-3综上所述, 通过数据处理以及MATLAB 绘图可以从中选择出两个污染源A 与B, 其坐标分别为(2400,3200), (6000,8500). 且A 点为主要污染源, B 点为次要污染源. 但两者在污染传播的总体方式相近, 可以运用相同的模型, 但需要选取不同的权重值.3.2传播特征模型通过3.1的研究可以确定两个污染源A(2400,3200), B(6000,8500). 确定了污染源之后, 通过建立模型研究传播特征, 并运用模型推断出周围地区的污染程度.3.2.1单个污染源传播模型污染源为0H (000z y x ，，),研究点为)(z y x G ，，, 研究点距离污染源的距离为d (km), 距离污染源为d 的点处污染程度为P(d).G 与H 之间的距离202020)()()(z z y y x x d -+-+-=如图3-4所示, H 为污染源, G 为研究点, H 与G 点的距离为d , 在H 点的污染程度为P(0),在G 点的污染程度为P(d),为研究G 点的污染程度, 需要建立以d 为自变量的函数.依据假设, 污染源的污染扩散满足中心极限, 即以P(O)为峰值, 0=X 为对称轴, 做正态分布.图3-4]2)(exp[2122σμσπ--=d P ◎μ为均数即X=μ为对称轴, 令污染源的位置在Y 轴上可以得到μ=0. ◎峰值的大小为σπ21对模型进行校正, 将峰值的大小转化为H 点的污染程度. ◎ σ为标准差, 即满足公式：∑=--=ni i x n 122)(11μσ. 标准差σ决定正态曲线的陡峭或扁平程度, 即代表了扩散能力.不同的重金属的扩散能力并不相同,也就是说σ值的大小由于金属本身与环境所共同作用, 在确定了金属的属性与环境后, σ是一个定值,对于数据的处理可以计算得到σ的值.图3-5经过校正后得到单个污染源传播模型：⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=--=--=-+-+-=∑=0)(11]2)(exp[)0()()()(12222202020μμσσμn i i x n d p P z z y y x x d 此模型建立在正态分布的基础上, 利用已有数据对正态模型进行校正, 得到单污染源的传播模型. 它满足正态分布的基本性质, P 值所代表的值为研究点在污染源的影响下, 按照正态的传播方式所得到的污染值.3.2.2多个污染源的传播模型依据假设, 在传播时, 每个污染源独立传播互不影响, 但对于作用点而言存在叠加的效应. 如图3-6所示, 建立模型如下：图3-6i 22221()()()(0)exp[]21()10i i i i i i n i i i i i d P P d d P d p x n μσσμμ=⎧=⎪⎪=⎪⎪--⎪=⎨⎪⎪=-⎪-⎪⎪=⎩∑∑总 模型解释：第一个函数为研究点距离污染源的距离.第二个函数为综合考虑多个污染源对于研究点的污染效果, 为叠加的效应. 第三个函数为考虑单个污染源时, 对研究点的污染效果.第四、五个函数为正态分布中标准差与均值的求解.在模型3.2.1中已论述σ与金属属性及环境有关, 为定值. 因此可通过带值计算得到.针对第二个函数, 给出图像解释与说明, 如图3-7图3-7图中蓝色与红色的曲线分别代表了由不同污染源作用下产生的污染传播图像, 虚线代表两种污染作用叠加后的综合污染数值分布图. 从图像中可较为直观地得出污染的叠加效应. 此叠加效应符合正常的传播逻辑.3.2.3模型检验根据模型, 针对污染源A 点, 计算单污染源的传播模型的各个系数, 对数值取整, 得到以下较为简单的式子：)32exp(33)(211d d P -= 同样地，对于污染源B 点，计算单污染源的传播模型，可以得到以下近似的式子)32exp(21)(222d d P -=. 根据∑=)(i i d P P 总可以列出研究点的综合污染的函数： ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-+-+-=-+-+-=-+-=222222212221)040.0()5.8()0.6()007.0()2.3()4.2()32exp(21)32exp(33z y x d z y x d d d P 总（1）绘制出)(1d P 的图像，见图3-8图3-8由图可知)(1d P 取5、10、15、20、25、30时依次对应的d 值为6.1811、5.0230、4.0031、2.9806、1.7464. 数据解释：当eo lg =5时，与污染源的距离为d =6.1811km. 根据数值可以绘制半径为6.1811km,此圆上点eo lg 均为5.（2）绘制)(2d P 的图像，如图3-9图3-9由图可知)(2d P 取5、10、15、20时依次对应的d 值为6.7766、4.8726、3.2813、1.2495数据解释：当eo lg =5时，与污染源的距离为d =6.7766km ，根据数值可以绘制半径为6.7766km,此圆上点eo lg 均为5. 将根据)(1d P 与)(2d P 得出的数据，绘制等高图3-10.图3-10通过与图3-1的比较，可以发现所建立的模型得到的污染源位置与实际污染源位置大致符合，污染扩散对周边地区的影响也与实际污染传播特征相类似，契合度较高，表明我们的模型建立是科学的、合理的.4问题四4.1收集的相关信息地质环境系统特征(即收集的相关信息)：我们从地质灾害、气候、资源、产业结构变化等方面分析该城市地质环境的演变模式. 下面是各因素对地质环境的具体影响：1.地质灾害对地质环境的影响：人类一些不合理、不科学的活动将加剧地质灾害的影响, 导致地质环境恶化：如火山对地质环境的影响：各沉积环境火山作用产物及火山岩风化产物的充填；各沉积相被当地多期(次)火山岩控制并埋藏于其下的火山沉积相组合由下至上“螺旋式”规律性变化；引起地表抬升与构造地形的变化, 从而影响排流模式的变化.2.气候的影响：如盛行风.温度的高低、湿度的差异对当地地质环境的影响.3.资源对地质环境的影响：考虑地下水资源, 一方面, 人类大肆开采地下水资源, 导致地下松散地层固结压缩, 引发地面沉降；另一方面, 人类活动产生的地下水漏斗加速了污染物的渗透, 导致了地质环境的进一步恶化.5.产业结构变化对地质环境的影响：产业结构与地质环境有息息相关, 人类产业的过度发展也会产生相关污染, 导致地质环境恶化, 而地质环境的恶化也将抑制有关产业的发展. 因此, 如何调整产业结构才能对城市地质环境产生积极影响显得尤为重要.综合上述影响因素, 我们采用地质环境质量指数来研究城市地质环境的演变模式, 考虑各因素的影响权重, 运用题二中的层次分析法得出地质环境质量指数α与各因素之间的函数关系, 可以根据α的数值大小将城市地质环境的演变划分1－4个模式, 1为地质强恶化城市(α范围待定同下)、2为地质中恶化城市、3为地质轻恶化城市、4为地质优良城市. 根据每隔一定时间段采集的该地区数据, 将该城市地质环境进行划分, 并根据统计理论, 预测之后该城市的地质环境演变模式. (比如每隔10年该地区模式演变为1－2－3－2－3－4, 并对此模式提出评价及相关建议)4.1.1对重金属污染模型深入探讨图4-1若要深入研究重金属污染原因，则需分析了解该地区的布局，并收集到更多工业废水、废渣、废气的成分、汽车尾气排放数据、轮胎磨损概率、生活垃圾与生活污水排放数据，对这些数据进行量纲统一整理，可以得到较为精确的模型，更加细致地分析该地区的土壤中金属污染的各个因素的权重，寻找出最大的污染原因.4.1.2地质演变模型的探讨由于重金属的污染以及其它类型物质的污染均具有一定的演变与扩散特征，所以研究演变扩散的方法与模型具有一定的实际价值. 但扩散是一个动态的过程，需要构建一个动态模型. 对于动态模型，需要收集各样点的各种重金属浓度随时间的变化值，通过分析各金属浓度随时间的变化规律得到金属的扩散速度扩散v ， 随着污染的扩散可以知道污染面积将逐步增大, 且污染源周边地区土壤中重金属的含量将有明显增加, 假设污染源以恒定排放速度排放v 造成土壤中重金属的污染.从问题3单污染源污染模型可得到以下高斯式模型：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--=--=∑=n i i x n d p P 12222)(11]2)(exp[)0(μσσμ 由于污染源)0(p 点以恒定的速度造成土壤中重金属的污染，则在时间t 后的污染源的土壤重金属值将以一定的速度增加，即满足：)0()0('p v t p +⋅=排放 重金属的扩散速度定义为扩散v则在一维坐标系中扩散的距离扩散v t m ⋅=在二维坐标系中扩散的面积2020)(r v t r S ⋅-⋅+=ππ扩散 在三维坐标系中扩散的体积303034-)(34r v t r V ⋅⋅+=ππ扩散 研究演变的性质：污染的传播性质与波的传播存在一定程度上的相似性，可以运用波的衍射理论来解释污染的传播现象，并能通过波的衍射理论描述土壤中污染物的演变规律. 波的衍射是指波在传播的过程中产生了很多子波源，子波源彼此独立传播，作用效果互相叠加图解4-2.图4-2 图4-3污染模型存在一定的衍射现象，此现象在现实生活中也容易被理解，通常情况下污染物质会以圆形的扩散向外传递，当遇到障碍物时，随着时间的增长，障碍物的另一侧也会被污染，即在圆形扩散受到破坏时污染的传播仍旧存在，如图解4-3.综上，研究地质演变时，需要收集各样点随时间变化的数值，计算污染扩散速度与污染源恒定排放速度，通过扩散模型与衍射模型可以得到地质环境演变的动态模型.模型的优缺点分析优点：1.建立的模型简单明了, 可操作性强.2.对所给数据进行充分分析, 准确性高.3.适用范围广泛, 对于类似的问题, 运用该模型也可以得到很好的解决.4.本模型充分考虑单污染源与多污染源对不同区域引起的污染程度及其扩散不同, 基于高斯点源模型做了改进, 更符合实际情况, 确保了结果的可行性.5.我们运用差值法，对有限的数据进行充分利用，绘制三维图形.缺点：1.未对海拔因素进行充分的考虑.2.本模型没有考虑气体污染扩散的影响, 可能会对结果造成一定的误差.3.数据不够多，差值计算存在偏差，对于模型结果产生一定的影响.参考文献[1]卓金武，魏永生，秦建，李必文. MATLAB在数学建模中的运用，北京：北京航空航天大学出版社，2011[2]柴世伟，温琰茂，张亚雷，赵建夫.地积累指数法在土壤重金属污染评价中的应用，同济大学学报(自然科学版)，第34卷第12期：1657-1661，2006年. [3]王雄军，赖健清，鲁艳红，李德胜，周继华，王建武.基于因子分析法研究太原市土壤重金属污染的主要来源，生态环境，第17卷第2期：671-676,2008年.[4]张斌才，赵军.大气污染扩散的高斯烟羽模型及其GIS集成研究，环境监测管理与技术，第20卷第5期：17-19， 2008.。
大学生毕业优秀论文——城市表层土壤重金属污染特点分析（绝对原创,绝对经典）
大学生毕业优秀论文——城市表层土壤重金属污染特点分析（绝对原创,绝对经典）本科生毕业论文论文题目：城市表层土壤重金属污染特点分析作者：院系：专业：班级：指导教师：2013年5月22日Thesis GraduatesTopic ：Analysis on characteristics of soil heavy metal pollution in urban surfaceAuthor ：College ：Specialty ：Class ：Tutor ：May 22th, 2013郑重声明本人所呈交的毕业论文（设计）是本人在指导教师的指导下独立研究并完成的。
除了文中特别加以标注引用的内容外，没有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权行为，本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
特此郑重声明！指导老师（签名）：论文作者（签名）：2013年5月22日摘要随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加,人类活动对城市环境质量的影响日益突出. 本文包含五个方面的内容：第1章给出了给出了课题的研究背景,指出了重金属污染的危害性以及发展趋势的严重性；第2章用克里克插值方法绘制了八种重金属污染物的空间分布,并详细论述了各种重金属污染物空间分布的特点.另外给出了重金属污染程度评价的地累积指数法,评价了各重金属在各功能区的污染情况,结果与实际吻合；第3章讨论了重金属污染的主要原因,把该城区的八种重金属污染物基本上分成了三类：与交通污染源相关的元素有Pb、Cu、Zn；与燃煤源有关的元素有As、Cr、Ni；与工业生产有关的元素有Hg和Cd等.另外还讨论了重金属污染传播的特征,得出主要是扩散形式的传播；第4章是本文的核心内容,文中建立了“基于BP神经网络的遗传算法寻优模型”,最终绘制了各重金属的污染源的分布图,它们与之前的分析吻合.第5章进行了总结和展望,首先对全文进行了总结,其次分析了模型的优缺点,最后给出了需要考虑的一些其他数据信息,指出了分析的可能方法.关键词：等值线图,地累积指数法,BP神经网络,遗传算法IAbstractWith the rapid development of city economy and city population continues to increase, the impact of human activities on the environmental quality of the city is increasingly prominent. This article contains five aspects:The first chapter introduces the research background on the subject, points out the seriousness of the harm of heavy metal pollution and development trend; the second chapter by Crick interpolation method of drawing the distribution of eight kinds of heavy metal pollutants in the space, and discusses in detail the characteristics of various heavy metal spatial distribution of pollutants. Evaluation of heavy metal pollution degree is giventhe geo-accumulation index method, evaluation of the pollution of heavy metals in the each function area, the results are consistent with the fact; the third chapter discusses the main reasons of heavy metal pollution, eight of heavy metal pollutants in the city basically divided into three categories: associated with traffic pollution source elements are Pb, Cu, Zn; related to coal source elements have As, Cr, Ni; associated with industrial production elements are Hg and Cd. In addition, the characteristics of heavy metal pollution of communication are discussed in this paper, it is mainly diffusion forms of communication; the fourth chapter is the core content of this article, this paper established the "genetic algorithm BP neural network optimization model based on", the final draw the distribution map of the heavy metals pollution source, analyze them and before anatomists. The fifth chapter is a summary and outlook, firstly summarizes the whole thesis, followed by the analysis of the disadvantages of the model and finally gives the need to consider some other data, the method of analysis.Keywords:contour map, geo-accumulation index method, BP neural network, genetic algorithmII目录第1章问题描述 (1)1.1课题来源 (1)1.2选题背景及意义 (1)1.3论文的研究框架 (3)第2章重金属元素的空间分布及污染程度分析 (4)2.1 模型的基本假设和符号说明 (4)2.2 重金属元素的空间分布 (4)2.2.1问题分析 (4)2.2.2各重金属元素的空间分布 (5)2.2.2不同区域重金属污染程度分析 (12)第3章重金属污染的主要原因及传播特征 (15)3.1重金属污染的主要原因 (15)3.2金属污染物的传播特征 (16)第4章污染源位置的确定 (18)4.1问题分析 (18)4.2 BP神经网络 (18)4.2.1 BP神经网络概述 (18)4.2.2 BP神经网络的MA TLAB实现 (20)4.2.3 BP神经网络结果分析 (22)4.3基于神经网络的遗传算法求解模型 (26)4.3.1遗传算法概述 (26)4.3.2基本遗传算法的描述 (27)4.3.3遗传算法的MATLAB实现 (29)第5章总结和展望 (33)5.1全文内容总结 (33)5.2模型的优缺点分析 (33)5.3城市地质环境演变模式的进一步分析 (34)致谢 (35)参考文献 (35)附录 (37)黄冈师范学院本科学位论文第1章问题描述1.1课题来源本论文题目及数据来源于“2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛题A题——城市表层土壤重金属污染分析”,下面是建模原题.按照功能划分,城区一般可分为生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区等,不同的区域环境受人类活动影响的程度不同.现对某城市城区土壤地质环境进行调查.为此,将所考察的城区划分为间距1公里左右的网格子区域,按照每平方公里1个采样点对表层土（0~10厘米深度）进行取样、编号,并用GPS 记录采样点的位置.应用专门仪器测试分析,获得了每个样本所含的多种化学元素的浓度数据.另一方面,按照2公里的间距在那些远离人群及工业活动的自然区取样,将其作为该城区表层土壤中元素的背景值.通过数学建模来完成以下任务：(1) 给出8种主要重金属元素在该城区的空间分布,并分析该城区内不同区域重金属的污染程度.(2) 通过数据分析,说明重金属污染的主要原因.(3) 分析重金属污染物的传播特征,由此建立模型,确定污染源的位置.(4) 分析你所建立模型的优缺点,为更好地研究城市地质环境的演变模式,还应收集什么信息？有了这些信息,如何建立模型解决问题？问题的数据较占篇幅,这里省略,也不列在附录,需要的话在网上很容易获取.1.2选题背景及意义从2005年12月开始，一个由中国、美国、加拿大三国研究人员组成的团队，在北京、上海等7个城市购买了78种“当地销量最好的香烟”，经过检测，除了铬含量持平外，中国香烟中的铅、镉、砷等3种物质都远远高于加拿大香烟。
2021数学建模竞赛A题论文---城市表层土壤重金属污染分析---- A-
2021数学建模竞赛A题论文---城市表层土壤重金属污染分析---- A-城市表层土壤重金属污染分析摘要本文针对某城市城区土壤地质环境的现状，采用模糊综合评价模型，对该城区内不同区域重金属污染程度做出了定量的综合评价。
根据记录的数据，对该城区内各功能区的布局有了初步的了解，结合功能区的分布图，再运用科学的方法对各测点重金属污染指标的监测数据做出分析，找出污染源的大致位置，为以后污染问题的控制提供有效的依据。
对于问题一，通过附表中给出的x，y坐标以及高程信息，加之各污染物浓度拟合出地形图和金属污染物等浓度图，得出在城区各个功能区交叉聚集的地方重金属污染较为严重。
对于问题二，在通过对问题一中拟合的曲线以及城市的功能区分布散点图分析，得知金属污染物可能是由于工业区废水废气废渣等，主干道汽车尾气的排放，生活区生活垃圾的堆放等造成了重金属的污染。
对于问题三，通过对问题一中图像的分析，分别对8种元素进行定性和定量分析，得知Cd元素污染不仅来源于工业生产，也来源于居民的生活垃圾，汽车尾气的排放等等。
Cr元素污染物大量集中在该城区西南角落的工业区，所以我们推测污染源就在这些工厂附近。
对于Pb，我们推测其污染源主要有两方面，一是来自工业区化工厂的排放，二是来自于含铅汽油的燃烧。
Cu元素的分布极为集中，污染源在城区的西南角落。
Ni元素污染物可能是工厂排放的或公路两旁的土壤中含有的。
对于As、Hg、Zn三种元素，其布局很相似，假设它们都是由同一个污染源排放的我们将所有对重金属污染物传播和扩散起作用的因素合成出一条主要的传播方向，并设定方向角，以及这3个污染物的集中集聚点的坐标推算出该城区污染源的位置，通过三角函数变换以及合理的权重分配，列出一组三元二次方程组，用matlab较好地解出了污染源的地理坐标以及污染物的主要传播方向。
该城区的主要重金属污染源有3个，分别位于城市的西南角落工业区，南部的部分工业区，以及中部的山谷。
2011年数学建模A题《城市表层土壤重金属污染》参考分析论文答案
数学建模参考分析答案：A题城市表层土壤重金属污染分析随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加，人类活动对城市环境质量的影响日显突出。
对城市土壤地质环境异常的查证，以及如何应用查证获得的海量数据资料开展城市环境质量评价，研究人类活动影响下城市地质环境的演变模式，日益成为人们关注的焦点。
按照功能划分，城区一般可分为生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区等，分别记为1类区、2类区、……、5类区，不同的区域环境受人类活动影响的程度不同。
现对某城市城区土壤地质环境进行调查。
为此，将所考察的城区划分为间距1公里左右的网格子区域，按照每平方公里1个采样点对表层土（0~10 厘米深度）进行取样、编号，并用GPS记录采样点的位置。
应用专门仪器测试分析，获得了每个样本所含的多种化学元素的浓度数据。
另一方面，按照2公里的间距在那些远离人群及工业活动的自然区取样，将其作为该城区表层土壤中元素的背景值。
附件1列出了采样点的位置、海拔高度及其所属功能区等信息，附件2列出了8种主要重金属元素在采样点处的浓度，附件3列出了8种主要重金属元素的背景值。
现要求你们通过数学建模来完成以下任务：(1) 给出8种主要重金属元素在该城区的空间分布，并分析该城区内不同区域重金属的污染程度。
(2) 通过数据分析，说明重金属污染的主要原因。
(3) 分析重金属污染物的传播特征，由此建立模型，确定污染源的位置。
(4) 分析你所建立模型的优缺点，为更好地研究城市地质环境的演变模式，还应收集什么信息？有了这些信息，如何建立模型解决问题？A题城市表层土壤重金属污染分析摘要随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加，人类活动对城市环境质量的影响日显突出。
通过对城市土壤重金属的调查，应用数学方法对数据进行处理。
得到城市环境质量的演变，已是人们日益关注的焦点。
对于问题一，用附件一中给出的数据，用matlab插值法建立三维模型，总共有9个图，一个是取样地点的地形图，另外八个是八种重金属元素的浓度分布图，通过模型图我们可以清楚的看到各种元素不同的空间分布。
土壤污染中重金属的来源及危害论文
土壤污染中重金属的来源及危害论文土壤污染中重金属的来源及危害论文摘要：土壤重金属污染是当今最严峻的环境问题之一, 越来越受到相关科学研究者的重视和关注。
本文分析了土壤重金属污染的来源及危害, 并提出了相应的防治措施, 着重探讨了当前土壤重金属污染修复技术, 以期为相关人员提供参考。
关键词：土壤; 重金属污染; 修复技术;随着我国城市化建设的快速推进, 土壤污染问题日益突出, 特别是重金属污染问题, 一直是环境问题的难点。
土壤重金属污染主要关注的是生物毒性较为显着的铬、铅、汞、镉、铜5种重金属以及类重金属砷[1]。
土壤重金属污染不仅影响经济发展, 还严重危害人类健康。
本文分析了土壤重金属污染的来源和危害, 着重探讨了当前土壤重金属污染修复技术, 以期为科学研究者提供参考。
1 土壤重金属污染的来源土壤重金属污染来源分为自然来源和人类活动来源。
自然来源包括2个方面, 一是土壤自身的来源, 土壤成土母质中重金属元素含量不同最终形成的土壤环境背景值也有差异, 如矿床附近形成的土壤, 其背景值要远高于普通土壤;二是大气尘降, 森林火灾、火山爆发等过程产生的重金属灰尘漂浮在空气中, 随着雨水等最后沉降到土壤中引起土壤重金属污染。
人类活动造成的污染主要有以下3个来源, 一是工业生产造成的污染, 主要是开采矿、冶金、炼油、电子制造等产生的工业“三废”对土壤带来的严重的污染;二是农业生产污染, 农业生产中使用的农药、化肥、污水灌溉以及农业废弃物也带来了较大的重金属污染;三是交通运输业带来的污染, 交通运输过程中会产生大量的含有重金属的粉尘和气体, 最后逐渐转移到周边的土壤中造成污染[2]。
2 土壤重金属污染的危害土壤重金属污染带来的危害主要有以下4个方面。
一是对农作物的危害。
农作物在生长过程中如果吸收了土壤中过量的重金属元素, 会对植物细胞膜系统造成损坏, 表现为植物生长受到抑制, 从而导致农作物产量降低, 造成重大经济损失。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
城市表层土壤重金属污染分析摘要随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加，人类活动对城市环境质量的影响日显突出。
对城市土壤地质环境异常的查证，以及如何应用查证获得的海量数据资料开展城市环境质量评价，研究人类活动影响下城市地质环境的演变模式，则显得尤为重要。
文章将主要通过建立相关数学模型，对城市表层土壤重金属含量及土壤污染程度进行分析研究，探索污染成因，进而寻求解决或减少污染的方法。
针对问题一，通过运用空间变量分析的理论方法，对某城市各功能区表层土壤分别进行采样，测定八种主要重金属元素在城市各功能区的浓度。
进而得到八种重金属元素在城市的空间分布情况，同时，运用Kriging插值法结合以测定的城市各功能区的各重金属浓度，运算得到整个城市的八种主要重金属浓度。
将其对比国家标准对比，最终求得城市重金属污染程度。
针对问题二，对重金属元素进行特征分析，结合问题一中所得各重金属在城市的空间分布状况，总结出该地区重金属含量分布特征，并根据这一特征通过数据处理得到各重金属浓度的变化特性。
分析得出重金属污染的原因，人为原因和自然原因。
对问题三，利用前两问所得重金属含量和分布特征，利用流体力学微分模型，分析得到重金属污染物的传播特性。
在问题一的分布图上，精确插值，用克里金法建立模型，进一步得到八种重金属污染源位置。
对问题四处理。
分析讨论重金属污染物在土壤中传播外，重金属在空气中的传播情况，建立空气动力学微分模型。
最后得到城市生态环境演化模型。
[关键词]：重金属污染kriging法流体力学微分模型空间变异性随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加，人类活动对城市环境质量的影响日显突出。
对城市土壤地质环境异常的查证，以及如何应用查证获得的海量数据资料开展城市环境质量评价，研究人类活动影响下城市地质环境的演变模式，日益成为人们关注的焦点。
按照功能划分，城区一般可分为生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区等，分别记为1类区、2类区、……、5类区，不同的区域环境受人类活动影响的程度不同。
现对某城市城区土壤地质环境进行调查。
为此，将所考察的城区划分为间距1公里左右的网格子区域，按照每平方公里1个采样点对表层土（0~10 厘米深度）进行取样、编号，并用GPS记录采样点的位置。
应用专门仪器测试分析，获得了每个样本所含的多种化学元素的浓度数据。
另一方面，按照2公里的间距在那些远离人群及工业活动的自然区取样，将其作为该城区表层土壤中元素的背景值。
附件1列出了采样点的位置、海拔高度及其所属功能区等信息，附件2列出了8种主要重金属元素在采样点处的浓度，附件3列出了8种主要重金属元素的背景值。
现要求你们通过数学建模来完成以下任务：(1) 给出8种主要重金属元素在该城区的空间分布，并分析该城区内不同区域重金属的污染程度。
(2) 通过数据分析，说明重金属污染的主要原因。
(3) 分析重金属污染物的传播特征，由此建立模型，确定污染源的位置。
(4) 分析你所建立模型的优缺点，为更好地研究城市地质环境的演变模式，还应收集什么信息？有了这些信息，如何建立模型解决问题？二问题分析和构思对问题一的分析：城区按功能化分为生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区五个区域，分别记为1类区、2类区、3类区、4类区、5类区，不同的区域环境受人类活动影响的程度不同。
不同区域重金属分布不同，体现在采样点得到的重金属浓度。
已知采样点的具体位置和8种主要重金属元素在采样点处的浓度，就能得到8种主要重金属元素空间分布图。
分析区域的综合污染程度，就事先分析单因素的重金属对该地区分布情况。
将区域内每种重金属含量与土壤的背景值对照分析，得到每种重金属在这个区域污染状况。
综合所有重金属污染得到区域综合污染情况，将其对比国家标准得到区域内的综合污染程度。
对问题二的分析：在已知样点位置、重金属含量情况，分析得到的金属区域空间分布图，根据图了解重金属含量分布特征。
处理数据，可得到重金属含量变化特征。
同时分析重金属的变异性和相关规律，结合功能区域重金属分布背景。
就可分析出金属主要污染原因。
1. 题目所给的数据都是真实可信的。
2. 土壤重金属污染只有Cd Cu Hg Pb Zn Ni Cr As 、、、、、、、八种3. 重金属污染向各方向变异相同4. 液体必须要在一定渗透性的土壤流动。
5. 重金属离子与土壤中矿质的反应缓慢。
四 符号说明针对问题一求解的符号说明i P ：土i S ：土 i C ：污染物的评价标准值（土壤的背景值）()h N ：是以h 为间距的所有观测点的成对数目()h γ ：为半方差，描述h 和()h γ之间的关系图被称为变差图五 模型建立与求解1.对问题一的建模和求解1.1空间变异性分析和Kriging 插值的理论方法空间变异性分析：半方差函数用来描述区域变化结构性和随机性，并提出空间特征。
公式为：()2()()()()11[]2h i i h Nh h x x i N Z Z γ+==⨯-∑ （1.1）()h N ：是以h 为间距的所有观测点的成对数目()h γ ：为半方差，描述h 和()h γ之间的关系图被称为变差图变差函数一般有三个重要参数块金块（Nugget ）、基台值（Sill ）、范围值（Ranga ）,用来表示区域化变量在一定尺度上的空间变异的相关程度。
块金值（0c ）通常表示随机部分的空间变异质性，范围值（c ）表示空间自相关部分引起的空间异质性，基台值（0c c +）表示系统属性区域化变异的最大变异，基台值越大，表明总的空间变异程度越高。
块金值与基台值之比（00c c c +）反映随机部引起的空间异质性占总空间异质性的比重；范围值与基台值的比值（0c c c +）反映结构因素对总空间异质性的贡献程度，即系统变量的空间自相关性程度。
如果比例大于75%说明系统具有强烈的空间相关性；如果比例在25%75% 之间，表明系统具有中等的空间相关性；小于25%说明系统空间相关性越弱。
Kriging 插值：土壤本身是一个不均匀，具有高度空间变异性的复合体，土壤重金属的含量和分布既具有空间结构性，又具有空间变异性。
空间变异性越明显，分布越不规则。
土壤样品的采样又常常是离散的，这就掩盖了重金属空间分布的相关性，因此对原始数据进行Box cox -转化。
1.2结果与分析利用地统计软件（7GS version +）以不同类型模型对土壤重金属含量进行半方差函数拟合，选择拟合度最好的曲线模型。
八种土壤重金属的半方差函数拟合图见（图 1.2.1）。
图中的横坐标为分割距离，总坐标为半方差值各元素的半方差函数随分割距离的增大而增大，达到一定变成后，曲线变平缓，半方差在某一值上下摆动其中As 、Cd 、Cr 、Ni 、Zn 的半方差理论模型为指数函数，Cu 、Hg 、Pb 的半方差理论为高斯模型函数。
表1.2.1和图1.2.1基本揭示了城区土壤重金属变异的基本规律。
所有元素除Cr 、Hg 以外的范围值与基台值比值均大于75%，其空间自相关程度更强，Hg 和Cr 表现为中等强度的相关性。
相关程度排序：Ni As Cd Pb Zn Cu Hg Cr >>>>>>>图1.2.1 八种土壤重金属的半方差函数拟合图As CdCr CuHg NiPb Zn根据半变异函数的理论模型和拟合参数，在地统计分析扩展模块中对原始数据进行 转化。
利用kriging插值原理进行空间变异插值，根据插值结果制出重金属的Box cox含量空间分布趋势图。
图1.2.2是城区土壤八种重金属含量的Kriging插值结果分布图，由图分析出：Cd：土壤中Cd含量分布呈块状分布，整体上表现为工业区、主干公路区偏高，从西往东逐减的趋势。
最高区域位于工业区，最低点位于山区。
从Cd含量分布图还可以看出全城区Cd含量普遍偏高，个别区域严重富集。
Cr ：土壤中的Cr 空间分布具有一定方向性，含量分布呈块状分布，最高点位于生活区。
Cr 富集于生活区和主干道路区。
Cu：由Cu结果分布图看出，Cu分布特征为从西向东逐减。
图中能明显区分出各功能的土壤Cu含量高低排序。
由高到低为工业区>主干道路区>生活区>公园绿地区>山区Hg：从Hg含量分布图分析得出含量空间分布呈现块状分布，。
最高区域位于工业区，最低调位于山区。
同时发现临近工业区和主干道路区的公园绿地区，Hg含量偏高。
Ni ：在观察Ni 含量分布图发现，城区的Ni 含量不高，最高点就在工业区，这与带点所设具体功能地有关。
Zn：分布具有一定方向性，即自西向东逐减弱，最高区域位于西部工业区，同时富集于生活区和主干道路区Pb：整个城区Pb含量分布表现为西部工业区含量偏高，高浓度面积大。
Pb在城区的西部污染严重。
As：通过对As含量分布图分析，As 在整个城区西部含量偏重。
同时As 表现为不同区域个别地域含量超高，这与地域所设功能单位有关，如加油站等。
进而得到八种重金属的含量空间分布趋势。
图1.2.2 八种重金属的含量空间分布趋势图城区土壤Cd含量分布图城区土壤Cr含量分布图城区土壤Cu含量分布图城区土壤Hg含量分布图城区土壤Ni含量分布图城区土壤Pb含量分布图城区土壤Zn含量分布图城区土壤As含量分布图2.1重金属污染评价模型建立与求解2.1.1单项污染指数法和综合指数法单项污染指数法：ii i C P S =（1.2）i S ：为污染i 的评价标准i C ：为土壤环境中污染i 的实测数据i P ：为土壤环境中污染的i 单项污染系数，1i P >为污染综合指数法：P 综（1.3）P 综：为综合污染指数（反映各污染物对土壤的不同作用）max i P ：为土壤所有污染物中最大单项指数i P ：为土壤所有单项污染指数的平均值土壤综合评价分级标准The classification standards of soil comprehensive evaluation等级划分 污染等级 污染水平 classification p pollution grades pollution level 1 p ≤0.7 安 全 清洁 2 0.7≤p ≤1 警戒线 尚清洁3 1≤p ≤2 轻污染 土壤轻染物，作物开始受到污染4 2≤p ≤3 中污染 土壤、作物均受到中度污染5 3≤p 重污染 土壤、作物已经受到重度污染2.1.2结果与分析城区土壤重金属污染评价以功能区为基本单元对城区土壤重金属含量进行污染评价。
城区污染指数都超过1都属于污染在对城区土壤重金属污染综合评价得到区域的污染排名：工业区>主干道路区>生活区>公园绿地区>山区其中山区的综合污染指数为1.19为轻污染，公园绿地区和生活区都在中污染范围内。