城市表层土壤重金属污染分析

X、Y319利用内梅罗综合污染指数和AHP法加权综合污染指数两种模型分别对该城区内关键词：内梅罗综合污染指数AHP法加权综合污染指数灰色关联度高斯模型重金属污染绿地区等，分别记为1类区、2类区、„„、5类区，不同的区域环境受人类活11个采样点对表层土（0米深度）GPS记录采样点的位置。应用专门中元素的背

一、项式插值（lagrange插值、Hermite插值、分段插位、Newton插值等等。但是Y的三维图。本问探求重金属污染的主要原因，即污染来源。在问题（1）的基础上，已ur首先通过对八种重金属元素海拔与浓度之间关系和表层土壤重金属元素的形ph值分布等信息。针对第三问的不足，在第四文中假设收集到的是二、三、S在(t,tt内通过tQ四、图 地形根据附件中X与Y坐标和附件二对应的8种重金属元素浓度值，应图 As浓度分布图 Cd浓度分布图 Cr浓度分布图 Cu浓度分布图 Hg浓度分布图 Ni浓度分布图 Pb浓度分布图 Zn浓度分布根据八种元素在城区的浓度分布图，需要建立模型求的城区的综合污染指数，首先由下式确定每种元素的单因子土壤污染指数PiCi/ Si取为附件三中i样点背景值上限值。 p1m cij

p p

mj

规定重金属浓度在x2，x2)范围内为Ⅰ类，浓度在x2，x4)范围内为Ⅱ类，浓度在x4x6范围内为Ⅲ类，浓度在x6，)范12345 针对城市表层土壤重金属污染的特点,参照全国土壤质量,选择土壤的8种As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn作为本次评价因子,采用各个评判因素之间的重要程度（即相对重要程度）8×8A~判断矩阵。AHP法把人的主观判断用数量方式表达和处理,实现了定性分析和定量分析相结合,121341121213411212112134112111213411212134112121背123455.1.15.1.13x0{x0(k)|k1,2,,n}(x0(1),x0(2),,x0假设有m

其中k(k)

|x(k)x(k)|maxmax|x(t)x(t) x0(t)xs(t) x0(t)xs(t)称式中

、 r1n nk1

x(1,x(2),, x(1, 0.0211111111由上表易看出，与As元素相关性最大的是Ni元素，与Cd元素相关性最大的与Hg元素相关性最大的是As元素，与Ni元素相关性最大的是Cr元素，与Pb元素八种重金属元素污染来源重金属元 主要污染 铜 镍 砷 Cd、Zn壤Cu化2、4壤242、45影壤壤受周围影响壤壤受围区2、5区影壤壤含铅汽油燃烧、交通运汽区绿化过程堆Cu化24含ZnYH，则金属元素污染源t=0tqi i(ixyzgrad表示梯度，负号表示由浓度高向浓度低的地方扩散。考察空间域，其体积为V，包围的曲面为S，S为一规则的球面 内通过的流量为tstQ1st

Q2

V[C(V

C(x,y,

Q0 tt

S的向外扩散的重金属污染物的量与S曲面内重金属污染物增量之和，等于污染Q0Q1

[C(x,y,z,tt)C(x,y,z,t)]dVt qnddt t p qnd

(其中div是散度记号 [C(x,y,z,tt)C(x,y,z,t)t]dVt divqdVdt t p tClimC(x,y,z,tt)C(x,y,z,t)lim 由以上两式得

t0[

]dVt

divqdVt

pdV

[C]dV

2C

idiv(gradC)i

y

zz2),t0,x,y,z

C(x,y,z,0)Q0(x,y,y,z, x2y2

iC(i

(4t3)/

e (x,y, 点，均有,浓度为Ci, (4Q0t)2

xyxy x2y2z2x2y2z (x2x2)(y2y2)(z2z2 i 0 i O

xi2yi2zii0(xix0)2(yiy0)2(ziz0i0CCe C0[C01C02C0mm1,2,,m为大区域内测量点的个数。于污染源，真实的C0将大于等于C，且对于真实污染源的C0真差将小于等于极值点做污染源的C0极100m100m的网格，对于有限范围的网格节点进行穷举求解，若满足max(Cj)C，且（Cj） Hg10112131425161728191当风速为um/sH。以化分布符合高斯分布，所以下风向的任一点C(x,yzC(x,y,z)A(x)eay2 z2y2C(x,y, z2C(x,y, 0C(x,y, 0 QuC(x,y,

ab

1

A(x)

C(x,y,z)2uexp

y z六、模型分析1AHP1319个土壤采样点按照不同功能区对八种重金属元素含量进行统计结果表明，城区的五个功能区中工业区和主干道路区重金属元素相对含量较高。这可能由两方面的原因造成:一是重金属元素的浓度与地形有关，高浓度经2、从污染程度上来看，城区内表层土壤的重金属污染顺序为:u>n>Cd>Pb>Cr>As;从污染区域来看，污染程度顺序为:工业区>主干道路区>生活区另外，AsCr、Hg、Ni有极显著的相关性;CdPb有显著关系;NiAs、Cr之间均存在极显著的关系。PbCu、ZnCu赵睿新，《环境污染化学》，北京：化学工业出版社王作雷蔡国梁，土壤重金属污染的非线性可拓综合评价，土壤，loadx.txtloady.txtload;%将坐标缩小[m_mexl=[x0-20x0-10x0+10x0+20]2000米，为大区域，求得大区yl=[y0-20y0-10y0+10y0+20]2000米以内的正方形为小区域，对其海拔fori=1:319

fori=1:319forfori=1:319

forforxxi=xl(2):1:xl(3);yyi=yl(2):1:yl(3);%将小区域分划网格yuan=[x0y0z0forn=[n1n2];m=[m1m2];fork=1:8*i%对第i层的格点穷举，找出最优点for

xx=[xxx0];yy=[yyy0];zz=[zzz0];mee=[meeholdonholdoffholdonholdoffc1102103104105106160710810910101202103190416051806107208109101011021031041805106207108109101011