城市表层土壤重金属污染分析_论文.doc

城市表层土壤重金属污染分析论文 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也日益突出。另一方面，重金属污染是破坏土壤环境的重要因素，直接或间接危害到人体健康。 本文以给定的城市为例，对土壤中的Hg、Pb、Cd、As、Zn、Cr、Ni和Cu这8种重金属进行分析，运用了统计分析方法、Muller地积累指数法、因子分析法、数据模拟等方法，研究了重金属在该城区的空间分布特征，进行相应的污染程度评价，在此基础上进行污染因素的定量分析，分析污染源并确定其位置，主要内容和结论如下： （1）通过相关数据处理软件对数据进行标准化、插值和拟合，以直观的分布图配合地积累指数评价得出8种重金属元素在该城区的空间分布，并对其污染程度做出评价。结果表明：大多数重金属污染主要集中在生活区，工业区和交通区的交叉地段。Hg和Cu在整个城区的污染最为严重，Zn、Pb和Cd也为主要的污染成分。工业区的各项污染指标均高于其他区域。 （2）因子分析法有效地将来自相似污染源的重金属元素归类为四个主因子，再对照重金属元素来源有效地分析重金属污染的原因。过程中，对因子分析法的可行性，因子的成份和污染因素都进行了有效、细致地分析。最后得出主因子1（Cr和Ni）和主因子2（Cd、Pb和Zn）主要来源于电镀厂、电子厂、塑料厂等工厂排放的废水和汽车尾气，同时因子2沿交通带分布；主因子3中Hg的广泛来源和易迁移性时其在整个区域广泛分布。 （3）运用传播特征分析和因子分析的结果，估测出若干个污染源位置所在的范围区域，利用SPSS软件拟合出适配的对数形式的复合函数，确定污染源的具体坐标。本文拟出了四个主因子的九个污染源的具体坐标。 （4）通过对所建立的各模型优劣性的分析和整个土壤重金属污染分析过程的思考，引入污染物进入研究区的速率，建立预测研究区未来一定时期内各时刻土壤中指定污染物的含量的土壤环境质量的预测模型。 【关键词】 重金属污染 Muller地积累指数法 因子分析法 数据拟合 MATLAB编程 目录 摘要……………………………………………………………（1） 关键词…………………………………………………………（1） 1. 问题重述及分析 1.1 问题重述………………………………………（3） 1.2 问题分析………………………………………（3） 2. 模型假设及符号说明 2.1 模型假设………………………………………（4） 2.2 符号说明………………………………………（4） 3. 表层土壤重金属污染分析 3.1 任务一 3.1.1 利用MATLAB绘图、插值和拟合………（5） 3.1.2 利用Muller地积累指数评价土壤重金属污染 3.1.2.1 模型一的建立……………………（） 3.1.2.2 模型一的求解分析………………（） 3.1.3 结论……………………………………（10） 3.2 任务二 3.2.1 模型二：用因子分析法进行数据处理（10） 3.2.2 重金属污染的原因……………………（12） 3.3 任务三 3.3.1 重金属污染物传播特征分析…………（） 3.3.2 模型三的建立和求解分析……………（） 3.3.3 模型三的误差分析……………………（） 4. 任务四：模型评价和拓展 4.1 模型评价 ……………………………………（13） 4.2 模型拓展 ……………………………………（13） 5. 参考文献…………………………………………………（14） 6．附件 6.1 附录一………………………………………（14） 6.2 附录二………………………………………（14） 6.3 附录三………………………………………（） §1　问题重述及分析 1.1 问题重述 随着城市的发展，人们对重金属资源的需求越来越大，而生产、加工的过程中产生的重金属废物也越来越多，渐渐导致土壤中重金属含量超标，这势必会对生态环境造成一定的影响和破坏。 按照不同的土地的功能可以将城区分为五大功能区：生活区、工业区、山区、主干道及公园绿地区，不同的区域环境受人类活动影响的程度不同。现要求对某城市城区土壤地址环境进行调查。根据已给出的该城区表层土壤取样点的位置、海拔高度、所属功能区