城市表层土壤重金属污染分析 答辩课件.ppt

《城市表层土壤重金属污染分析 答辩课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、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;再结合图形对比，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，通过查阅文献对比，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

2、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，选取合适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

3、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

4、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As0.21550.4250-0.41860.08050.2132Cd0.56891.0115-0.35640.88460.5247Cr0.56980.19

5、99-0.25520.3201-0.0916Cu1.31902.6874-0.19311.65160.6086Hg0.82553.61300.12733.08931.6165Ni-0.00860.1026-0.2560-0.0664-0.2710Pb0.57171.0006-0.34700.45020.3847Zn1.19531.4251-0.49791.23040.57554、结论分析：不同功能区重金属元素的地积累指数(表二)中的各个指数()与表二中的评价标准相比较,结果可知:从总体上看,不同功能区土壤中的8中重金属元素存在不同程度的污染。从各功能区来看,As，

6、Cr，Ni为轻~中等污染。生活区(1区)存在Cd，Hg,Pb等金属元素的轻~中等污染，Cu，Zn等金属元素的中等污染；工业区（2区）存在Cd，Pb，Zn等金属元素的中等污染，Cu元素为中~强等级污染，Hg元素为强污染；山区（3区）除Hg元素存在轻~中等污染外，其他元素无污染;主干道路区（4区）存在Cd，Pb等元素的轻~中等污染，Cu,Zn等元素的中等污染，以及Hg元素的强污染；公园绿地区（5区）除Hg存在中等污染，Cr，Ni不存在污染，其余元素均为轻~中等污染。问题二：1、模型建立应用统计数手段及处理软件，采用因子分析法对319个采样点分区域后取每个功能区8种重金

7、属元素的浓度均值为样本进行详细分析研究。因子分析从变量的相关矩阵出发将一个m维的随机向量X分解成低于m个且有代表性的公因子和一个特殊的m维向量，使其公因子数取得最佳的个数，从而使对m维随机向量的研究转化成对较少个数的公因子的研究。设有n个样本，n个指标构成样本空间XX=（）ｎ×ｍi=1,2,…,n;j=1,2,…,m因子分析过程一般经过以下步骤：（1）原始数据的标准化，标准化的公式为X’ij=（Xij－Xj）/δj，其中Xij为第i个样本的第j个指标值，而Xj和δj分别为j指标的均值和标准差。标准化的目的在于消除不同变量的量纲的影响，而且标准化转化不会改变变量的相

8、关系数。（