城市表层土壤重金属污染分析-答辩PPT.ppt

城市表层土壤重金属污染分析陈冰卿陈苍张艳衡阳师范学院

主要内容：一、问题的理解与分析二、模型的建立与求解三、模型的评价与改进

一、问题的理解与分析：

针对问题一：首先，可运用surfer8.0和excel分别画出8种重金属元素在各采集点的浓度空间分布图及在各区域内的浓度直方图；再运用matlab7.5做出其采样点的空间分布图;再结合图形比照，粗略分析出8种重金属元素在该区域的空间分布。然后，可采用muller的地质累积指数法，分析出该城区内不同区域内的重金属污染程度。

针对问题二：首先，通过查阅文献比照，我们认为因子分析法能够较准确的找出重金属污染的主要原因。然后，可通过excel将319个样本点分区域后取每个功能区8种重金属元素的均值作为试验样本。确立变量相关矩阵，求出其相关系数矩阵，分析确定因子个数，计算因子得分进行统计分析。

针对问题三：首先，我们认为在重金属元素传播守恒的条件下，可运用克立格地质学统计算法建立数学模型。然后，选取适宜样本进行演算从而确立污染源的位置。

针对问题四：首先，对所建立模型的优缺点进行分析。我们认为还应考虑该地区每年的生活、工业等重要污染源的垃圾排放量，以及每年的生物降解量，降雨量对重金属元素扩散的影响等因素，从而可建立回归分析、曲线拟合、高斯扩散等模型更好的解决问题。

二、模型的建立与求解问题一：1、运用surfer8.0画出8种重金属元素在各采集点的分布图〔见图一至八〕，再用matlab7.5画出各城区的划分图〔见图九〕。图一As〔砷〕元素的空间分布；图二Cd〔镉〕元素的空间分布：

图三Cr〔铬〕元素的空间分布：图四Cu〔铜〕元素的空间分布：图五Hg〔汞〕—元素的空间分布：图六Ni〔镍〕元素的空间分布：

图七Pb〔铅〕元素的空间分布：图八Zn〔锌〕元素的空间分布：

2、模型建立：地质积累指数法广泛用于研究沉积物及其它物质中重金属污染程度的定量指标，其表达式为式中，是第n个元素在沉积物中的含量；是沉积物中该元素的地球化学背景值；k为考虑各地岩石差异可能会引起背景值的变动而取的系数(一般取值为1.5)，Muller将土壤重金属污染程度分为7级(表一)表一：Muller污染指数分级污染指数〔Igeo〕分级污染程度00无污染0~11轻污染—中等污染1~22中等污染2~33中等污染—强污染3~44强污染4~55强污染—极严重污染5~66极严重污染

3、模型求解：运用上述公式及matlab7.5得出不同功能区重金属元素的地质积累指数表二：土壤中重金属的地积累指数元素1区2区3区4区5区As0.21550.4250-0.41860.08050.2132Cd0.56891.0115-0.35640.88460.5247Cr0.56980.1999-0.25520.3201-0.0916Cu1.31902.6874-0.19311.651