针对土壤重金属污染评价的模糊数学模型的改进及应用

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城市表层土壤重金属污染分析大学生数学建模论文

高教社杯全国大学生数学建模竞赛城市表层土壤重金属污染分析承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。

我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。

我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。

如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。

我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）：A我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）：所属学校（请填写完整的全名）：参赛队员(打印并签名) ：1.2.3.指导教师或指导教师组负责人(打印并签名)：日期：年月日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：高教社杯全国大学生数学建模竞赛编号专用页赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：城市表层土壤重金属污染分析摘要：本文考虑浓度与坐标之间的关系，通过类比法建立模型。

运用Matlab 中的lsqcurvefit 命令求解模型和寻找重金属源的位置，再运用图形数据分析建立对类比法的补充分析模型。

在对重金属浓度污染程度进行分析时，本文采用单因子指数法，综合指数法（内梅罗指数法）进行分析。

在对模型的改善上本文加入时间变量建立类似人口模型进行分析。

对问题一，利用Matlab 绘出了各种重金属的浓度与坐标的关系，基于直观的重金属的空间分布情况，分别采用单因子指数法（ijijic p s=）和综合指数法（jp，对重金属浓度进行分析，最终得出污染程度的结果如下：对问题二，综合问题一中所得到的结论，可以看出污染程度排在前三位的是工业区，主干交通区，居民区。

模糊数学模型在土壤重金属污染评价中的应用

ｓｏｉｌ，ｗｈｉｃｈｏｖｅｒｅｏｍｅｄｔｈｅｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓｉｎｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｓｉｎｇｌｅｉｎｄｅｘｅｖｌａｕａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ．Ｉｔｉｓｍｏｒｅｏｂｊｅｃｔｉｖｅａｎｄபைடு நூலகம் ａｃｃｕｒａｔｅ
第３５卷第６期２０１３年ｌ２月
甘
肃
冶
金
Ｖｏ１．３５Ｎｏ．６Ｄｅｃ．，２０１３
ＧＡＮＳＵＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
文章编号：１６７２－４４６１（２０１３）０６－０１０３－０４
模糊数学模型在土壤重金属污染评价中的应用
ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＦｕｚｚｙＭｏｄｅｌｉｎＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＨｅａｖｙＭｅｔａｌＳｏｉｌＰｏｌｌｕｔｉｏｎ
ＺＨＵＨｏｎｇ，ＷＵＳｈｉ — ｙａｎｇ，ＬＩＷｅｉ — ｄｏｎｇ，ＤＵＸｉａｏ — ｌｉａｎｇ，ＷＡＮＧＬｉ — ｙｕａｎ
（Ｎｏ￣ｈｗｅｓｔＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＭｅｔａｌｌｕｒｇｙ，Ｂａｉｙｉｎ７３０９００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＦｕｚｚｙｍｏｄｅｌｈａｓｂｅｅｎｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｗｈｉｃｈｓｕｉｔｓｆｏｒＣａｄｍｉｕｍｉｎｔｈｅｓｏｉｌａｎｄｓｏｍｅｓｅｒｉｏｕｓｈｅａｖｙｍｅｔａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎ．ｉｎｖｉｅｗｏｆｌａｃｋｏｆｕｎｉｔｙａｎｄｑｕａｎｔｉｉｆｃａｔｉｏｎｏｒｆｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｏｒｆｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｔａｎｄａｒｄｏｆｈｅａｖｙｍｅｔｌａｐｏｌｌｕｔｉｏｎ．Ｍａｔ — ｌａｂ — ＦＩＳｉｎｔｈｅＭａｔｌａｂｍｏｄｅｌｗａｓｕｓｅｄｉｎａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｓｏｉｌｈｅａｖｙｍｅｔｌａｐｏｌｌｕｔｏｎｉｎＢａｉｙｉｎｎｅｒｂａｙ．Ｔｈｅｅｖｌｕａａｔｉｏｎｒｅｓｕｈｓｈｏｗｅｄｔｈａｔａｃｅｒｔａｉｎｄｅｇｒｅｅｏｆｓｏｉｌｈｅａｖｙｍｅｔｌａｐｏｌｌｕｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎｓｕｆｆｅｒｅｄｉｎｔｈｉｓｒｅａａ．Ｔｈｅｄｅｒｅｇｅｏｆｔｈｅｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｉｎ

针对土壤重金属污染评价的模糊数学模型的改进及应用

针对土壤重金属污染评价的模糊数学模型的改进及应用摘要:土壤重金属污染评价是土壤重金属污染研究的重要课题。

本文改进了针对土壤重金属污染评价的模糊数学模型和评价因子权重的计算方法,提出了基于污染物浓度和毒性的双权重因子的模糊综合评价法。

该法慎重考虑了各级标准界限的模糊性,较好继承了模糊数学方法用于土壤重金属评价的优点。

它从定性和定量两方面,比较客观地反映污染因子对土壤环境质量的影响。

采用双权重系数法确定各指标的权重,综合考虑评价因子的浓度和毒性,不但在大多数情形下与对比的其它方法结果相一致,而且可以克服其它几种方法出现的误判,提高了评价结果的分辨性,使评价结果更全面、更能真实地反映土壤重金属污染实际状况。

关键词: 土壤;重金属污染评价;双权重因子;模糊数学模型;模糊综合评价模型中图分类号: X825; X113. 3 文献标识码:A 文章编号: 056423945 (2007) 0120101205土壤是人类赖以生存的最基本的自然资源之一,也是生物可利用重金属的一个重要蓄积库,其所含的重金属通过食物链被植物、动物数十倍的富集[ 1 ] ,通过多种途径直接或间接地威胁人类安全和健康[ 2, 3 ] 。

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,土壤重金属污染日益严重[ 4, 5 ] 。

这种形势下迫切需要对所处的土壤环境质量做出客观、切实的综合评价,以此反映经济、技术发展对土壤质量、农业生产、生态环境乃至人类健康的影响,并为土地的可持续利用提供理论依据。

在我国当前大规模农业地质环境调查活动中,有关土壤重金属污染状况评价工作业已列入议事日程,相关学科学者正在积极探讨简便有效实用的评价方法。

目前,关于土壤重金属污染评价的方法较多,如综合污染指数法、聚类分析法、层次分析法和模糊数学等[ 6 - 12 ] 。

模糊数学自1965年由Zadeh提出以来,已得到较充分的发展,同时被广泛用于生产实践中,而且在土壤环境质量评价中其分辨率明显高于其它评价方法[ 13 ] 。

关于城市表层土壤重金属污染的数学模型分析

关于城市表层土壤重金属污染的数学模型分析摘要本文以某城区为例，建立了分析土壤重金属的空间分布及各种重金属污染的主要原因的数学模型，并求出了地质环境演变模式。

首先，运用Surfer8.0软件中的克里格（Kriging）插值模块对土壤重金属浓度进行空间数据插值并应用单项污染指数法对各重金属元素的污染情况进行估计，得到了各元素在不同功能区的分布特征及各功能区的污染程度。

然后，利用多元统计分析中的因子分析法对8种元素进行相关性分析及主成分提取，得到该区域内重金属污染的主要原因是工业污染、交通污染和生活污染。

最后，在前面分析结果的基础上，通过收集该地区历年来土壤中重金属的分布数据，建立土壤重金属含量的动态变化模型：QT=Q0K?T+QK-Z，运用该模型可以描述该城区地质环境的演变模式。

关键词土壤重金属；空间分布；污染源位置；克里格插值；因子分析；地质演变模式中图分类号TN914 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)071-0188-02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。

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。

由于在地表各重金属浓度的分布是相互影响的，并且受多种因素的多重影响，因此，我们应用因子分析法来研究重金属污染的主要原因。

地质环境是指由岩石圈、水圈和大气圈组成的环境系统。

各种元素在土壤中都是处于一个动态的循环过程。

一是土壤本身含有一定的量，即土壤背景值，这一值是自然形成的；二是元素的输入是多途径、多层次的，如工业、生活污染等；三是输入的元素会有一部分随着河流冲刷、地表侵蚀、植物吸收等因素流失。

两种模糊数学模型在土壤重金属综合污染评价中的应用与比较

Abstract According to the gradation feature and fuzzy feature in the degree of soil heavy metals’ pollution ,this paper uses the single factor deciding model and weighted average model to evaluate the soil heavy metals’ comprehensive pollution. The study indicates :the single factor deciding model is applicable in the situation that individual evaluation factor is overproof and the evaluation aim is to externalize the principle of single factor rejection ;while the weighted average model is applicable in the situation that the contents of every evaluation factors are even and the evaluation aim is to externalize the contribution of every evaluation factors in soil heavy metals’environmental quality. Key words Fuzzy Mathematic s Heavy Metals’Pollution Evaluation Model
1. 1 参评重金属因子的选取及样品分析评价标准

基于模糊数学方法的土壤肥力综合评价及应用

ｅａｕｔｎｏｈｅｓｉｆｒｌｌｖａｉｆｔｌｅｔｔｌｏｏｉｙ．
Ｋｅｙｗｏｄ：ｉｅｔｉｆｚｙｍａｈｍａｃ；ｍｂｒｈｐｃｍｐｈｎｉｅｅａｕｔｎｒｓｓｌｆｒｌｙ；ｚｏｉｔｕｔｅｔｓｍｅｅｓｉ；ｏｒｅｓｖｖａｏｉｅｌｉ
ｎｅｖｌｉｉｄｘｅａｕｔｎｍｏｅｗａｏｎｅｉｃｕｉｉｈｉｄｅｌｅｓｉｏｇｎｃｍａｔｒｔｔｎｔｇｎｐａｕｎｏｎ，ｏｅａｕｔｈｏｒｈｎｉｅａｏｄｌｓｆｕｄｄｎｌｄｎｅｇｔｎｅｓｌｏｌｒａｉｇｘｋｔ，ｏａｉｒｅ，Ｈｖｌｅａｄｓｏｔｖａｅｔｅｃｍｐｅｓｅｌｏｌｅｖｌｖｌａｄｓａ￣ｄｓｉｕｉｎｏｔｅｓｉｉｎｉｔＴｅｃｎｌｓｎｓｏｄｔａｚｙｍｔｅｔｅｏａｉｌｄｆａｉｌｌｔ —ｉｄｘｅｅｎｐｏｉｔｂｔｆｏｌｎＡｑｎＣｙ．ｈｏｃｕｉｈｗｅｔｚｈｍａｉｍｔｄｗｓｓｒｏｈｇｉｏｈａｓｃｈｍｐｅａｓｂｅｉｍｕｉｎｅｎｅｎ
土壤养分供应植物时环境条件的综合体现，壤肥力土的高低不但受土壤养分、物的吸收能力和植物生长植
结构、布局和效益等方面。如何科学、理、用地评合实价土壤肥力，为指导农业生产提供理论依据，得尤为显

模糊数学对哈尔滨市新老工业区土壤重金属污染对比研究

ｊｃ，ｔｅｃｎｅｔｆ６ｈａｙｍｅａｓ（ｅｔｈｏｔｎｓｏｅｖｔｌＣｕ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ｃｄ，Ｃｒ，Ｎｉｎｔｅｐｉｒｏｌｒａｕｅｎｎｌｓｄ，）ｉｈｒｍａｙｓｉａｅｍｅｓｒｄａｄａａｙｅ
ａｄａｃｍｐａｉｏｎｏｆｔｏｉｈｅｖｙｍｅａｌｕｔｏｎｂｅｗｅｎｔｌｎｎｅｉｎｏｒｓｈｅｓｌａｔｌｐｏｌｉｔｅｈｅｏｄａｄｗｎｄｕｔｉｌｚｅｓｍａｓｎｇｓｒａｏｎｓｉｄｅｂｙｕｉ
ＣｕｉＫｅｕ，Ｚｈａｉｈｇ，Ｚｈａｈ，ＲｅｅｙｎｇＳｃｏｎｎｇＬｉｕｉｎＷｉ
（ｏｒｐｉＲｅｏｒｅｎｖｒｎｎａｍｏｅＳｎｉｇＬａｏａｏｙｏｉｅｓｔＧｅｇａｈｃｓｕｃｓａｄＥｎｉｏｍｅｔｌＲｅｔｅｓｎｂｒｔｒｆＵｎｖｒｉｉｙｎ
ＩＳ１０２ＳＮ０
－．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
４９６５
．．．．．．．． — ． —
第２８卷
第１Ｏ期
２１年１０１Ｏ月
．．．
．．．．．．．．
Ｃ１０４ＴＮ１ —２３／
ｃｍｐｅｅｓｖｄｎｉｃｔｎｆｚｙｔｅｗｉｈａｋｒｕｄｖｌｅｏｈｏｒｈｎｉｅｉｅｔｆａｉｕｚｈｏｙｔｉｈｗｎｓｏｈｔｏａｅｔｔｅｂｃｇｏｎａｕｆｔｅｉｏｈｓｉｏｏｇＮｅａｎ，ｔｅｈａｙｍｅａｏｌｔｎｉｈｏｈｚｎｓｉｍｕｈｍｏｅｓｒｏｓｏｌｆＳｎ — ｎＰｌｉｈｅｖｔｌｐｌｉｎｔｅｂｔｏｅｓｕｏｃｒｅｉｕ．Ｔｈｏｌｅｖｒｎｅｓｉｎｉｏ — ｍｅｔｌｑａｉｉｓｆｒｔｅｏｄｉｄｓｒｏｅａｄｔｅｎｗｎｕｔｉｌｚｎｒｖｌＩＩａｄＬｖｌＩｅｐｃｉｅｙｎａｕｌｅｏｈｌｎｕｔｙｚｎｎｈｅｉｄｓｒｏｅａｅＬｅｅＩｎｅｅＩｒｓｅｔｌ．ｔａｖＴｈｓｓｕｙｉｔｎｓｔｈｗｈｉｅｅｔｉｆｕｎｅｏｏｉｌｃｎｍｙｄｖｌｐｎｎｓｉｅｖｒｎｎ，Ｓｓｔｉｔｄｅｄｏｓｏｔｅｄｆｒｎｌｅｃｆｓｃａｏｏｅｅｏｍｅｔｏｏ１ｎｉｏｍｅｔＯａｏｎｆｎｅｐｏｉｅａｓｉｎｉｉｓｌｔｎｆｒａｒａｏａｌｒａｇｍｅｔｏａｂｎｉｄｓｒａｏｅｎｏｌｈａｙｍｅａｎｉｒｖｄｃｅｔｃｏｕｉｏｅｓｎｂｅａｒｎｅｎｆＨｒｉｎｕｔｉｌｎｓａｄｓｉｅｖｔｌａｔｆｏｚ — ｐｌｔｎｏｌｉ．ｕｏＫｅｒｓｏｌｏｌｔｎ；ｈａｙｍｅａ；ｆｚｙｍａｈｍａｉｓｏａｉｏｔｄｙｗｏｄ：ｓｉｐｌｉｕｏｅｖｔｌｕｚｔｅｔ；ｃｍｐｒｓｎｓｕｙｃ

模糊综合评价法在土壤环境质量评价中的应用实例

Ｕ的所有因素综合评判矩阵：
Ｂ＝Ａ・＝Ａ・：Ａ・Ｒ１Ｒ２ … ，）ＲＲ（，，Ｒ（）１
（）２ Biblioteka 综合评判的总评分值：
Ｃ＝Ｂ・Ｓ
环境质量评价的基本任务。土壤环境质量评价结果式（）式（），为因素集；为权重集；为评１一２中ＵＡＶ的可靠性一方面取决于监测数据的准确性，一方判集；另Ｓ为评分集；Ｒ为单因素决策模糊映射；Ｂ为
２模糊综合评价法
模糊综合评价法［是建立在模糊数学基础上的］
一
ｍ
６＝Ｖ（＾ａ）Ｊ＝１ … ，，，
．
（）３
（）４
ｚ
ｌ
种定量评价的模式，是在模糊的环境中，虑了多考设Ｕ＝｛１Ｕ，，｝Ａ＝｛１ａ，，｝Ｕ，２… Ｕ，ａ，２… ａ，
区域土壤环境质量现状及变化发展规律，土地合为理利用、环境管理、环境规划和土壤污染的综合防治
Ｒ＝｛ｌ，，｝， … ｒ：２
ｒｍ１
ｒｍ２
ｒｍ３ …
ｒｍｎ
提供科学依据。土壤环境质量评价是污染防治的基础。影响土壤质量的因素很多，如何选择合理的模型并充分利用有限的监测数据，加客观地描述环更境质量的优劣，为环境规划和污染防治提供依据，是

数学模型在土壤污染评价中的应用

数学模型在土壤污染评价中的应用随着现代工业的不断发展，环境污染问题也逐渐显现。

其中土壤污染问题已经引起了广泛的关注。

如何更好地评估和控制土壤污染，成为了当前研究的焦点。

数学模型作为一种重要的评估工具，在土壤污染问题中具有重要的应用价值。

一、数学模型的基础数学模型是指利用数学方法对某一实际系统进行抽象和理论化的过程。

模型可以定量描述实际系统的各种特征和规律，从而对实际系统进行预测和控制。

数学模型具有精度高、精度稳定、便于操作等优点，被广泛应用于各个领域的研究中。

二、数学模型在土壤污染评价中的应用土壤污染的评价过程中，需要对土壤中污染物的分布、转移和迁移进行研究。

由于土壤是一个复杂的非线性系统，其特征变量难以直接观测和测量，因此需要借助数学模型进行描述和分析。

1、有限元方法有限元方法是一种用来解决复杂物理问题的数值计算方法。

在土壤污染问题中，可以利用有限元方法对土壤中污染物的分布和迁移情况进行分析和预测。

通过建立数学模型，将土壤分为多个离散单元，计算出每个单元中污染物的浓度和迁移速度，从而综合分析土壤的整体污染情况。

2、人工神经网络人工神经网络是一种基于生物神经系统的计算模型，可以模拟和实现人类的智能行为。

在土壤污染问题中，可以通过建立神经网络模型，对土壤中污染物的分布和运移进行预测和控制。

通过对环境因素和污染物浓度等因素的监测和测量，将数据输入到神经网络中，进行分析和处理，得出污染物的污染范围和迁移规律。

3、统计学模型统计学模型是一种用于分析和建模现实数据的数学方法。

在土壤污染问题中，可以通过建立统计学模型，对土壤中污染物的分布和迁移进行预测和控制。

通过对采样数据的分析和处理，建立土壤污染物的概率分布模型，得出土壤污染情况的统计参数，包括均值、方差和标准差等。

三、数学模型应用的局限性尽管数学模型在土壤污染评价中具有重要的应用价值，但其应用也存在一些局限性。

例如：1、数据获取的不确定性。

土壤污染评价需要大量的实验数据进行支持，但数据的获取和测量常常会受到各种因素的影响，从而影响模型的准确性。

重金属毒性权重赋值的土壤地球化学质量模糊综合评价_以内江市白马镇为例

重金属毒性权重赋值的土壤地球化学质量模糊综合评价)))以内江市白马镇为例谭晓莲,施泽明,罗改(成都理工大学,四川成都610059)摘要不同的重金属元素具有不同的毒性。

传统的模糊数学污染物浓度超标赋权法未考虑重金属自身的毒性,不能反映元素的实际生态效应。

在模糊数学综合评价基础上,将重金属的毒性纳入权重考虑,通过污染物浓度超标赋权法、毒性响应系数反推指数赋权法和重金属毒性大小排序赋权法的模糊综合评价结果与潜在生态危害指数评价结果比较,研究表明毒性响应系数反推指数赋权法的评价结果更能真实准确地反映实际结果。

关键词重金属;模糊综合评价;毒性权重赋值中图分类号 S 151.9+5 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2008)25-11013-04Fuzzy C om prehensive Evaluation on Soil Geochemical Qua lity by Using the T o xicity W eig ht A ssignm ent of Heavy Metals T A N X iao -lian et a l (Chen gdu University of Techn ology ,Chengdu,Sichuan 610059)Abstract Vari ous heavy metals have different toxici ty.Tradi tional fuzzy mathematics exceeding stand ard wei gh tin g method of pollutant concen trati on hasn .t taken the toxicity of heavy metals into accou nt and coul dn .t reflect the actual ecological effect of elements.Based on fuzzy mathematics comprehen -sive evaluation,the toxicity of heavy metal s was taken i nto accou nt.The fuz zy comprehen si ve evalu ation res ults by p ollutant concentrati on exceedi ng stan -d ard weighting meth od,toxic res ponse coefficient back -stepping index weighti ng method and heavy metal toxicity sorting weighting meth od were compared with the potential ecological risk evaluation res ults.The researc h resul ts sho wed that the eval uation results by toxic response coefficien t back -steppin g i ndex weighting method could reflect the actual results more truly and accurately.Key w ords Heavy m etal;Fuzzy comprehensive evaluation;Toxici ty weight assignmen t基金项目高等学校博士学科点专项科研基金(20060616020)川省内江市白马镇土地整理区农业地质调查项目(J 作者简介谭晓莲(1984-),女,四川仁寿人,硕士研究生,环境地球化学。

数学模型在土壤污染评价中的应用

数学模型在土壤污染评价中的应用土壤污染是一个全球性的问题，对环境和人类健康产生了严重的影响。

为了准确评估土壤污染的风险和制定有效的治理策略，数学模型被广泛应用于土壤污染评价中。

数学模型通过建立土壤污染的数学描述，模拟和预测污染迁移、转化和风险，提供科学依据和决策支持。

首先，数学模型在土壤污染评价中用于模拟和预测污染物的迁移和转化。

污染物在土壤中的迁移和转化过程是复杂而动态的，受到多种因素的影响。

数学模型可以通过数学方程和数值方法，模拟和预测不同类型的污染物在土壤中的扩散、吸附、降解等过程。

这些模型可以帮助研究人员理解土壤中污染物的迁移机制，并提供预测未来污染扩散的参考依据。

其次，数学模型在土壤污染评价中用于评估污染对人体健康的风险。

人们长期接触受污染土壤中的污染物可能引发多种健康问题，包括癌症、免疫系统紊乱和生殖系统异常等。

数学模型可以通过分析土壤中污染物的浓度、暴露途径和个体敏感性等因素，评估土壤污染对人体健康的潜在风险。

这些模型可以为土壤污染治理提供科学依据，指导决策者制定相应的污染防治措施。

另外，数学模型在土壤污染评价中还可以帮助优化污染治理策略。

针对不同类型的土壤污染问题，比如重金属、农药和挥发性有机物等，数学模型可以通过模拟和优化各种治理措施的效果和成本，帮助决策者选择最佳的治理方法。

例如，数学模型可以帮助确定合适的土壤修复技术、最佳的污染源控制策略和有效的环境监测方案，从而提高土壤污染治理的效率和效果。

最后，数学模型对土壤污染评价的应用还有助于深化对土壤污染机理和影响因素的认识。

通过建立数学模型，研究人员可以系统地分析和解释不同因素对土壤污染的影响，并提出相应的解决方案。

这有助于揭示土壤污染的复杂性和多样性，并促进土壤污染研究的深入发展。

总之，数学模型在土壤污染评价中的应用可以提供科学的、量化的和可预测的方法，帮助研究人员和决策者对土壤污染问题进行深入分析和解决。

随着数学建模与计算能力的不断提升，预计数学模型在土壤污染评价中的应用将得到进一步的拓展和完善。

模糊综合评判法分析土壤重金属污染

方面，按照２ｋｍ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ｌ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
ｉｎｇａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２０１３，４９（９）：２２９ — ２３１．
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｄａｔａｉｎｐｒｏｂｌｅｍＡｏｆ２０１１Ｃｈｉｎａｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｉｎｇｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎｉｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｈｅａｖｙｍｅｔａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｎｕｒｂａｎｓｏｉｌｉｓｅｖａｌｕａｔｅｄｂｙｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｆｕｚｚｙｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｉｄｅａｓｔｏ
延安大学数学与计算机科学学院，陕西延安７１６０００
ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｈｅｍａｔｉｃｓａｎｄＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，Ｙａｎ’ ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎ’ ａｎ，Ｓｈａａｎｘｉ７１６０００，Ｃｈｉｎａ

土壤重金属研究中DGT技术的优化及其应用

土壤重金属研究中DGT技术的优化及其应用土壤重金属研究中DGT技术的优化及其应用摘要：随着工业化进程的加快和城市化的发展，土壤重金属污染成为全球环境面临的严峻问题之一。

因此，研究土壤中重金属的浓度和分布情况对于环境保护和生态恢复具有重要意义。

传统的土壤采样和分析方法存在着操作繁琐、耗时长以及只能得到瞬时浓度等问题。

为了解决这些问题，透过研究土壤重金属研究中的DGT（Diffusive Gradients in Thin films）技术优化及其应用，能够提供一个快速、准确、连续监测土壤重金属浓度的新途径。

本文以土壤中重金属研究为背景，以DGT技术为重点，首先介绍了DGT技术的基本原理和工作原理。

随后，论述了DGT技术的优化方法，包括调整DGT装置的膜性能和改变膜结构，提高重金属的吸附能力和降低膜的扩散通量，以及调整溶液pH值和络合剂浓度等。

这些优化措施能够显著提高DGT技术的灵敏度和准确性，适用于不同类型土壤样品的重金属浓度监测。

接着，探讨了DGT技术在土壤重金属研究中的应用。

DGT技术在土壤中重金属的生物利用度、迁移和形态转化等方面具有广泛的应用潜力。

通过DGT技术，可以获得土壤中重金属的有效浓度，从而揭示重金属与土壤微生物、植物和环境之间的相互作用机制。

此外，DGT技术还可以用于土壤重金属的动态监测，为土壤重金属污染评价提供准确的数据支持。

本文最后讨论了DGT技术的局限性和未来发展方向。

目前，DGT技术的应用还存在样品处理工艺复杂、仪器设备昂贵、数据分析方法不完善等问题。

未来，需要进一步完善DGT技术的实验操作方法、数据处理模型以及标准规范，以促进DGT技术在土壤重金属研究中更广泛的应用。

关键词：土壤重金属、DGT技术、优化、应用、环境保护、生态恢综上所述，DGT技术在土壤中重金属研究中具有重要的应用价值。

通过优化DGT技术的方法，可以提高其灵敏度和准确性，适用于不同类型土壤样品的重金属浓度监测。

土壤中重金属检测方法的改进策略研究

土壤中重金属检测方法的改进策略研究土壤是地球上非常重要的自然资源之一，它承载着植物的生长，同时也影响着农作物的质量和环境的健康。

随着工业的发展和人类活动的增加，土壤中的重金属污染问题也日益严重。

重金属是土壤中常见的污染物，如铅、镉、汞等，它们具有较高的毒性和蓄积性，对土壤生态环境和人类健康造成严重威胁。

对土壤中重金属的检测和监测显得尤为重要。

目前，土壤中重金属的检测方法主要包括化学分析、光谱分析和生物传感器等技术。

传统的化学分析方法存在操作繁琐、耗时长、成本高等缺点；光谱分析方法受到土壤颗粒的影响，准确性较差；生物传感器技术虽然具有快速、灵敏度高的特点，但对样品预处理要求较高，且在复杂土壤样品中的适用性有限。

如何改进土壤中重金属的检测方法，提高其准确性、快速性和适用性，成为当前研究的热点之一。

一、基于纳米材料的土壤中重金属检测方法纳米材料因其特有的结构和性质，在环境监测中得到了广泛的应用。

近年来，基于纳米材料的土壤中重金属检测方法备受关注。

纳米材料具有较大的比表面积和表面能，可以增强与重金属离子的相互作用，从而提高检测灵敏度和准确性。

石墨烯氧化物（GO）和碳纳米管（CNTs）等纳米材料被广泛应用于重金属离子的富集和检测。

纳米材料与生物分子的复合物，如金纳米颗粒与DNA酶的复合物，也可用于重金属的检测。

这些纳米材料在土壤中重金属检测中的应用，不仅能够提高检测灵敏度和准确性，还能够降低成本和操作复杂度，具有较大的应用潜力。

光谱技术在土壤中重金属检测中具有较大的优势，其原理是利用物质对光的吸收、散射和发射等特性，通过对光谱图像的采集和分析，实现对重金属的定量和定性分析。

近年来，随着光谱技术的发展和成熟，其在土壤中重金属检测中得到了广泛的应用。

光谱技术具有快速、无损、多元化的优势，能够实现对土壤中多种重金属的同时检测，并且具有较高的准确性和灵敏度。

近红外光谱技术（NIRS）和激光诱导击穿光谱技术（LIBS）等新型光谱技术，在土壤中重金属的检测中表现出了良好的应用前景。

重金属污染土壤修复技术改进与应用

重金属污染土壤修复技术改进与应用重金属污染是当前环境问题中的一个重要方面，其严重影响了土壤质量和农产品的安全性。

因此，对重金属污染土壤的修复技术进行改进与应用，具有重要的科学意义和实际价值。

本文将从重金属污染的成因、修复技术的改进以及应用案例等方面进行综述，以期为解决重金属污染土壤问题提供参考。

一、重金属污染土壤的成因重金属污染的成因主要包括工业活动、农业活动、家庭生活以及城市化进程等因素。

工业活动中的废水、废气、废渣等排放物，一般含有高浓度的重金属元素，如铅、镉、铬等，直接进入土壤中。

农业活动中，长期使用含有重金属元素的农药和肥料，以及养殖废弃物的堆肥和农田灌溉水的污染，也是导致重金属污染土壤的主要原因。

另外，家庭生活中的垃圾填埋和污水处理等过程中，也会产生含有重金属的废弃物，最终进入土壤中。

二、重金属污染土壤修复技术的改进为了实现对重金属污染土壤的有效修复，科学家和工程师们不断改进和创新修复技术，下面列举几种常用的技术。

1. 生物修复技术：生物修复技术主要包括菌类修复技术、植物修复技术以及土壤改良技术。

菌类修复技术通过引入具有重金属抗性和生物吸附能力的菌类，利用其代谢能力将重金属离子转化为无毒或低毒形态，从而修复土壤。

植物修复技术则通过植物对重金属的富集和转运作用，将重金属从土壤中富集到植物体内，从而降低土壤中的重金属含量。

土壤改良技术则主要利用有机肥料或其他改良剂来改善土壤的理化性质，降低土壤pH值和减少重金属的活性。

2. 物理修复技术：物理修复技术主要包括土壤盖层法、土壤稀释法和土壤剥离法等。

土壤盖层法是将厚度较大的无污染土壤铺在重金属污染层上，形成一个物理屏障，阻止重金属的进一步迁移。

土壤稀释法则是通过引入大量的无污染土壤来稀释重金属污染土壤中的重金属含量。

土壤剥离法则是将重金属污染土壤剥离到一定深度，并分离出重金属含量较高的土壤，从而达到修复的目的。

3. 化学修复技术：化学修复技术主要包括添加剂法、络合剂法和还原剂法等。

土壤中重金属检测方法的改进策略研究

土壤中重金属检测方法的改进策略研究随着工业化和城市化的进程，土壤中重金属的污染越来越严重，严重影响了土壤质量和农产品质量。

因此，对土壤中重金属进行检测是十分必要的。

本文主要研究土壤中重金属检测方法的改进策略，以提高检测精度和效率。

首先，使用新技术来改进传统的土壤重金属检测方法。

传统的土壤重金属检测方法需要在实验室内采集土壤样本并进行化学分析，这种方法需要大量人力和物力，而且耗费时间长。

现在，有一些新技术可以用来改进这种方法。

例如，近年来，无损检测技术得到了广泛应用，这种技术可以在不破坏样本的情况下获取土壤中重金属的信息，因此大大提高了检测效率。

此外，还可以采用光谱技术、电化学技术等新技术来进行土壤重金属检测，这些新技术具有高精度和高效率的优点。

其次，改进土壤重金属检测的前处理方法。

前处理是土壤重金属检测中的一个重要环节，它可以去除干扰物，提高检测精度。

目前，常用的前处理方法包括酸溶解法、盐溶解法、蒸馏法等，这些方法都有一定的局限性和不足之处。

因此，需要发展新的前处理方法来提高检测精度。

例如，可以采用微波辅助技术、酶解技术等新方法来改进前处理方法，以提高检测精度和效率。

最后，建立一套完整的土壤重金属检测系统。

土壤重金属检测是一个系统工程，需要整合各方面的资源，建立一套完整的检测系统，以提高检测精度和效率。

例如，通过建立土壤重金属污染监测网络，可以及时获取土壤重金属的数据，并采取相应的措施来防止污染的扩散。

此外，还可以建立数据共享平台，以方便不同的机构和部门之间共享土壤重金属数据，实现信息的交流和协同工作。

综上所述，土壤重金属检测是一个重要的环保工作，需要不断发展和改进。

通过采用新技术、改进前处理方法和建立完整的检测系统，可以提高检测的精度和效率，确保土壤和环境的健康。

改进模糊综合评价模型对岩溶山区茶叶产地土壤重金属污染评判

改进模糊综合评价模型对岩溶山区茶叶产地土壤重金属污染评判孙小涛;周忠发;黄智灵;陈圣子;张绍云【摘要】优化的模糊综合评价模型,有助于查明生态茶叶园区表层土壤(0～20 cm)重金属污染状况.以H g、As、Cd、Pb、Cr、Cu为评判因子,运用最小相对信息熵原理,将污染物“超标倍数法”与“双权重超标赋权法”相结合,形成综合权重,对传统模糊综合评价模型进行了改进.接着对茶叶园区土壤重金属污染做了评判,并对比评判结果.结果表明,改进后的模糊综合评价模型,在计算评判因子权重时,综合土壤重金属浓度和毒理,评判结果更加合理;该茶叶园区土壤清洁率达38.81％、尚清洁率达61.19％,尚无土壤污染区.说明该茶叶园区土壤环境质量整体较好,满足无公害茶叶产地要求;对比评判结果,改进的模糊综合评价模型等级划分更加科学,评判结果客观.为优化岩溶山区茶叶区域布局提供参考.【期刊名称】《中国岩溶》【年(卷),期】2016(035)003【总页数】9页(P282-290)【关键词】土壤重金属;模糊综合评价;信息熵;综合权重;茶叶【作者】孙小涛;周忠发;黄智灵;陈圣子;张绍云【作者单位】贵州师范大学喀斯特研究院,贵州贵阳550001;贵州省喀斯特山地生态环境国家重点实验室培育基地,贵州贵阳550001【正文语种】中文【中图分类】X825土壤是地球陆地表面能够生长植物的疏松表层，在自然界能够进行物质和能量循环，是人类赖以生存和发展最基本的自然资源之一。

随着人类社会的快速发展，各种矿产资源大量开发利用，工业生产飞速发展，各种化学制品、农药和化肥的普遍运用，使得含重金属污染物通过各种渠道进入土壤，造成土壤功能损害，尤其是农田土壤重金属污染日益严重，土壤污染直接促使粮食减产和通过食物链进入人体，对人类身体健康造成威胁[1-3]。

目前，土壤重金属污染已经成为全球面临的重要环境问题之一[4]。

土壤环境质量[5]对茶叶质量安全具有显著的影响。

基于模糊数学方法的土壤肥力综合评价及应用

基于模糊数学方法的土壤肥力综合评价及应用董文涛,路明浩,韦大山,徐同高,刘兆亮(安徽师范大学国土资源与旅游学院,安徽芜湖241003)摘要:模糊数学是一种研究和处理模糊现象的定量化分析方法,在各个领域具有广泛的应用价值。

以GIS 技术为基础,阐述了该方法在土壤肥力综合评价中的应用。

以安庆市土壤样点数据为例,建立包括土壤的p H 值、有机质、全氮等8项指标土壤肥力多指标评价模型,对安庆市范围的土壤肥力状况进行评价,分析土壤肥力空间分布。

结果表明,模糊数学方法在土壤肥力综合指标评价中具有简便可行性。

关键词:土壤肥力;模糊数学;隶属度;综合评价中图分类号:S158 2 文献标志码:A 文章编号:1005-8141(2011)06-0511-03Fuzzy Mathematics -based Method of C omprehensive Evaluation of Soil Fertility and ApplicationDONG Wen-tao,LU Ming-hao,WEI Da-shan,XU Tong -gao,LIU Zhao-liang (Collage of Territorial Resource and Touris m,Anhui Normal Universi ty,Wuhu 241003,China)Abstract:As a quanti tative analysis method of fuzzy phenomena,fuzzy mathematics was widly applicated in many fields.By means of GIS,the method was elucidated in the comprehensive evaluation soil fertility.Taking the sample points data in Anqin g City for example,soil fertility multi-index evaluation model was founded i ncluding eight indexes like soil organic matter,total ni trogen,pH value and so on ,to evaluate the comprehensive level and space distribution of the soil in Anqing City.The conclusion showed that fuzzy mathematics method was simple and feasi ble in multi-index evaluation of the soil fertlilty.Key words:soil fertility;fuzzy mathematics;membership;comprehensive evaluation收稿日期:2011-04-05;修订日期:2011-05-27第一作者简介:董文涛(1987-),男,山东省聊城人,硕士研究生,研究方向为土壤与环境。

土壤中重金属检测方法的改进策略研究

土壤中重金属检测方法的改进策略研究近年来，随着城市化和工业化的快速发展，土壤污染问题日益严重。

其中，重金属的污染问题尤为突出，它不仅会对环境造成严重损害，还会对人类健康产生潜在威胁。

因此，对于土壤中重金属的检测方法的改进显得尤为重要。

本文提出了以下三种策略，以期改善传统的重金属检测方法。

一、引入分子印迹技术分子印迹技术是一种针对特定分子的高度选择性识别技术，其以化合物分子为模板，通过聚合物材料的特异性吸附、分离和表征，识别目标分子。

具体而言，在土壤中检测重金属时，可以选择针对重金属离子的分子印迹聚合物材料作为检测工具。

首先，根据重金属离子的化学特性和空间结构，设计合适的模板分子，并通过特定的聚合反应，将此分子与聚合物材料结合，形成具有高度选择性的分子印迹聚合物材料。

然后，在实际的土壤检测过程中，将待检样品与分子印迹聚合物材料接触，通过化学反应将目标分子与分子印迹聚合物材料结合。

最后，通过一系列的实验技术，如光谱分析、色谱分析等，测定目标分子的含量和分布情况。

二、采用多维荧光光谱技术多维荧光光谱技术是一种基于分子间相互作用的荧光光谱分析技术，其可以快速准确地检测土壤中的重金属含量。

具体而言，该技术需要利用一套光谱仪器完成样品的激发、荧光信号的收集和分析。

首先，在多维荧光光谱技术中，选择荧光探针作为重金属离子的标记物。

针对不同的重金属离子，选择不同的荧光探针进行标记和检测。

然后，通过激光光源将样品激发产生荧光信号，并由光电倍增管接收信号进行放大和分析。

最后，通过一系列的计算和处理，得到目标重金属离子的含量和分布情况。

三、利用人工智能算法人工智能算法是一种利用计算机模拟人类智能来完成任务的技术。

在土壤重金属检测方面，我们可以利用人工智能算法构建模型，对各种不同的重金属离子进行快速准确的检测。

首先，通过采集大量的土壤样本数据和重金属含量数据，建立土壤重金属含量数据集。

然后，通过数据预处理和特征工程操作，对数据进行加工和降维，使其更适合用于模型训练。