2011A题城市表层土壤重金属污染分析.ppt

城市表层土壤重金属污染分析 问题一 为了得到8种重金属元素的空间分布情况，对所给数据进行非线性拟合和插值，运用Origin绘制出重金属元素的浓度等高线图。 地积累指数法模型： 富集因子法模型： 为富集因子 为i元素的浓度； 为参比元素的标准浓度； 下标s和b分别表示样品和背景。 综合因子响应模型 ： 为重金属的测定值（选取区域采样点平均值）； 为重金属的背景值 三种方法得出的结果基本一致且与浓度等高线图相吻合。 城区内不同区域的污染程度： 山区基本没有污染； 生活区和公园绿地区轻度污染; 工业区和主干道路区污染比较严重。 问题二 污染原因 工业区 :工业企业废水、废气及固体废弃物 主干道路区 :汽车尾气和轮胎磨损 生活区 :生活垃圾 公园绿地区 :化肥灌溉及花草养护 问题三 改进的“草帽”模型： 采样点横纵坐标 代表采集点化学元素浓度值 “草帽”最高点的位置修正参数 “草帽”形状修正参数 “草帽”高度修正参数 最小二乘法拟合 对给定数据点 {(Xi，Yi)}(i=0,1,…，m) ，在取定的函数类Φ 中，求 p(x)∈Φ ,使误差的平方和E^2最小， E^2=∑[p(Xi)-Yi]^2 。从几何意义上讲，就是寻求与给定点 {(Xi，Yi)}(i=0,1,…，m) 的距离平方和为最小的曲线 y=p(x) 。函数 p(x) 称为拟合函数或最小二乘解，求拟合函数 p(x) 的方法称为曲线拟合的最小二乘法。 模型的求解 问题四 模型改进： 灰色GM（1.1）模型 * Dn是指重金属元素n在表层土壤中的测定值； Bn是指表层土壤中元素的背景值； A为考虑到生物行为（吸收、附着、排泄、尸体）对重金属的富集运移引起背景值变动而取的一个系数（一般取值1.5） 0.05 0.13 -0.34 0.20 0.40 -0.17 0.18 0.14 5 0.65 0.28 -0.18 0.46 1.07 0.03 0.60 -0.06 4 -0.59 -0.46 -0.46 -0.60 -0.39 -0.45 -0.53 -0.53 3 0.86 0.67 -0.03 1.32 1.38 -0.03 0.80 0.21 2 0.47 0.24 -0.08 0.20 0.88 0.15 0.34 0.13 1 Zn Pb Ni Hg Cu Cr Cd As 区域 分区各元素地积累指数 2.24 1.96 1.24 3.29 2.29 1.41 2.16 1.74 5类区 3.52 2.05 1.43 12.77 4.71 1.87 2.77 1.59 4类区 1.06 1.18 1.26 1.17 1.31 1.26 1.17 1.12 3类区 4.03 3 1.61 18.35 9.66 1.72 3.02 2.01 2类区 3.43 7.65 1.49 2.66 3.74 2.23 2.23 1.74 1类区 Zn Pb Ni Hg Cu Cr Cd As 分区 城区不同区域土壤富集因子 单因子污染指数公式为： 综合因子响应公式为： n为 的重金属元素个数 低度 污染 1.49 1.24 0.96 0.24 2.29 1.29 0.41 1.16 0.74 5 严重 污染 4.16 2.52 1.05 0.43 11.77 3.71 0.87 1.77 0.59 4 没有 污染 0.00 0.06 0.18 0.26 0.17 0.31 0.26 0.17 0.12 3 严重 污染 5.68 3.03 2.00 0.61 17.35 8.66 0.72 2.02 1.01 2 中度 污染 2.66 2.43 6.65 0.49 1.66 2.74 1.23 1.23 0.74 1 Zn Pb Ni Hg Cu Cr Cd As 污染 评价 综合响应因子 单因子污染指数 区域 城区不同功能区的土地利用方式存在差异，而土地利用方式的差异实际上是人类活动方式、活动强度的差异，这些差异必然会影响到土壤重金属的含量及分布。 重金属扩散速度慢 传播特征 空间分布特征 采样点海拔 高度差较小 相对集中 重金属元素传播方向 重金属元素的传播方向近似于热量的传播方向（高温区→低温区），即沿高浓度指向低浓度 峰值区1污染源： 纵坐标范围 峰值区2：横坐标范围 纵坐标范围 峰值区3：横坐标范围 纵坐标范围 以Ni为例 Mtalab最小二乘法拟合结果： 峰值