毕业论文答辩-城市表层土壤重金属污染分析.ppt

指导教师：,城市表层土壤重金属污染分析,班级：信息与计算科学1班学生：学号：200941410111,大纲,1.研究的背景及意义背景：重金属污染情况严重。意义：可以预测重金属的环境效应,可以为确定环境容量,也可以为制定相关土壤环境标准等。2.问题综述(1)重金属污染的空间分布与污染程度分析(2)重金属污染原因(3)重金属污染源的确立,模型建立与求解,空间分布图,Matlab编程：nx=linspace(min(x),max(x),100);ny=linspace(min(y),max(y),100);%产生100点矢量xx,yy=meshgrid(nx,ny);%生成数据网格AsS=griddata(x,y,As,xx,yy,v4);%样条插值曲面较光滑figure,mesh(xx,yy,AsS);%绘制由线条框构成的曲面,其中AsS是xx,yy的函数,根据附录中提供的As的空间三维坐标以及所在位置As的浓度，用样条插值出光滑的三维曲面图，如右：,问题一：重金属污染的空间分布与污染程度分析,问题一：重金属污染的空间分布与污染程度分析污染程度分析（内梅罗指数法）思路：先求出各因子的分指数(超标倍数)，然后求出个分指数的平均值，取最大分指数和平均值计算,包括单因子指数法和综合指数法。,单因子指数法一般以污染指数来表示，以重金属含量实测值和评价标准相比除去量纲来计算污染指数：（为重金属元素的污染指数；为重会属含量实测值；为土壤环境质量标准值）。数据链接,综合指数法综合污染指数兼顾了单因子污染指数平均值和最高值，可以突出污染较重的重金属污染物的作用（是采样点的综合污染指数；为i采样点重金属污染物单项污染指数中的最大值；为加权平均值）。数据链接,模型建立与求解,问题二：分析重金属污染原因,猜测：该城区的污染可能为工业污染和交通污染。对国家各重金属的背景值与各功能区重金属元素污染平均值进行比较：,结论：通过将全区金属浓度平均值与背景值做比较，得出城区的重金属污染物主要为Cd、Cu、Hg、Pb、Zn。基于此，估计该城区的污染可能为工业污染和交通污染。,模型建立与求解,问题二：分析重金属污染原因,证实：该城区的重金属污染来源于工业污染和交通污染。应用excel绘制问题一中得到的各功能区各重金属的单因子污染指数：,结论：显然，从图可以得到工业区和交通区的重金属污染指数都远远超出于别的功能区。可以证实该城区的重金属污染主要原因在于工业污染和交通污染。,模型建立与求解,用偏微分方程模拟重金属污染物的扩散方式：,其中表示x、y、z方向流速分量，表示x、y、z方向上的湍流扩散系数，k表示污染物的衰减系数。,假设采样时每个区域的浓度已经达到了稳定状态，从而有，因此得到：,通过变换可以得到方程的解析解为：,模型建立与求解,问题三：重金属污染源的确立,（1）,（2）,（3）,对金属元素浓度最高的前十个采样点进行拟合，通过matlab编程，得到各重金属元素的纯二次二项式回归函数，进而得到污染源。,表3.1重金属元素的污染源,模型建立与求解,问题三：重金属污染源的确立,总结,在毕业设计过程中，我收获很多：检索文献的能力得到很大的提高。熟悉了一些数学算法。通过论文的撰写，加强了我对环境的保护意识。,感谢熊辉老师一直以来不懈的指导，感谢评委老师们的耐心评审。,致谢,谢谢！,11,表1.1重金属元素的单因子污染指数,返回,结论：根据单因子指数污染分级标准即可判断各大功能区的重金属污染程度。显然，工业区的污染是相当严重的，而污染最轻的就是山区。,表1.2单因子指数污染分级标准,12,表1.3各功能区综合污染指数,返回,结论:山区的污染程度为轻度