土壤重金属污染评价(优秀论文).docx

2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛

承诺书

我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.

我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。

我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的,如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。

我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。

我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）：A

我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）：

所属学校（请填写完整的全名）：

参赛队员(打印并签名)：1.

2.

3.

指导教师或指导教师组负责人(打印并签名)：

日期：年月日

赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：

2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛

编号专用页

赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：

赛区评阅记录（可供赛区评阅时使用）：

评

阅

人

评

分

备

注

全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：

全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：

重金属污染程度评价

摘要

为了对城市表层土壤进行环境质量评价，进一步研究人类活动影响下城市地质环境的演变模式，我们针对不同问题建立相应模型进行求解。

对于问题一，我们使用matlab对各功能区采样点各种元素浓度值绘图并进行了分析，在考虑不同的功能区的污染程度时，我们采用熵值权重法，来计算出每种元素在污染程度评价中所占的权重，再结合每个区中8种元素浓度的平均值，从而得到该城区内不同区域重金属的污染程度。

对于问题二：为了能够直观的反映出重金属对各个功能区污染程度的大小，我们定义了一个新的概念：重金属污染指数。通过得到各类重金属在各个功能区的污染指数，然后通过横向和纵向对比数据，分析数据，从而得出各个功能区重金属污染的主要原因。为了更加准确的进行模型分析，我们给出了重金属污染的污染程度的一个标准，从而更加清晰地分析重金属污染的情况。

对于问题三：运用Excel拟合出各重金属元素的传播范围，并假设这种传播是以污染源为圆心向外辐射传播的。然后假想各个样本点为各自污染源，基于空间累积思想，利用matlab软件对各样本点进行污染源传播仿真模拟实验，然后比较各个样本点各金属在其传播范围内的污染严重情况（以该范围内该重金属的平均浓度为指标），找出了那些污染最严重的坐标范围，认为这其中样本浓度最高的点或点带就是我们要寻找的污染源，从而确定了污染源的位置。

对于问题四：我们为研究城市地质环境的演变模式，查询各种因素，将各种因素聚类并在每一类中选取主要因素进行分析。寻找这些因素与城市地质环境的关系，建立多元回归模型。根据此模型，结合影响因素的未来预测值，分析城市地质环境的演变模式。

关键字：重金属污染指数、熵值权重法、空间累积、多元回归分析模型

问题重述

土壤重金属污染[1]是指由于人类活动，土壤中的微量有害元在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引起的含量过高，统称为土壤重金属污染。污染土壤的重金属主要包括汞、镉、铅、铬和类金属砷等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌、铜、镍等元素。主要来自农药、废水、污泥和大气沉降等，如汞主要来自含汞废水，镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车废气沉降，砷则被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂。过量重金属可引起植物生理功能紊乱、营养失调，镉、汞等元素在作物籽实中富集系数较高，即使超过食品卫生标准，也不影响作物生长、发育和产量，此外汞、砷能减弱和抑制土壤中硝化、氨化细菌活动，影响氮素供应。重金属污染物在土壤中移动性很小，不易随水淋滤，不为微生物降解，通过食物链进入人体后，潜在危害极大，应特别注意防止重