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城市表层土壤重金属污染分析 摘要 文章通过对城市表层土壤重金属污染分析， 问题一：根据散点坐标，在里面插值，用插值函数griddata,再用编程（附录一）得到城市立体图，将三维立体图旋转，让各个区看的更直观。再由程序（附录二）得到8种元素的浓度等值线分布图，即求得8种元素的空间分布图。第二问通过分析该城区内不同区域重金属的污染程度，采用污染程度指数分析法，以及公式（1）求得各元素的污染系数，再由编程（附录三）求出每一区内元素的污染负荷指数，在与找到的污染负荷指数与污染程度之间的关系来将五个区进行污染程度划分。 问题二：用spss中的analyse软件进行主成分分析和因子分析，分别求出五个区的总方差和得分系数矩阵，让总方差的累计方差在85%到95%之间，然后选出占比例比较大的成分，在大的成分里面找得元素得分比较大的，就是相关性比较强的，再在五个区里面找到元素比较多的，找到元素比较多的，则这些元素的共同来源污染源就是主要的污染源，就找到了主要的污染源。 关键字： 一．问题重述 1-1背景引入 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日显突出。对城市土壤地质环境异常的查证，以及如何应用查证获得的海量数据资料开展城市环境质量评价，研究人类活动影响下城市地质环境的演变模式，日益成为人们关注的焦点，为了了解某城市表层土壤重金属污染程度，则需对该城市的地区土壤地质环境进行调查。 1-2题目所给条件 （1）城市中的采样点的位置,海拔高度及其所属功能区。 （2）8种主要重金属元素在采样点处的浓度。 （3）8种主要重金属元素的背景值。 1-3需解决的问题 问题一：给出8种主要重金属元素在该城区的空间分布，并分析该城区内不同区域重金属的污染程度。 问题二：通过对数据分析，说明重金属污染的主要原因。 问题三：分析重金属污染物的传播特征，建立模型并确定污染源的位置。 问题四：分析所建立模型的优缺点，为更好的研究城市地质环境的演变模式，还应收集什么信息，并且根据这些信息，建立模型解决问题。 二．问题分析 问题一：要求得8种主要重金属元素在该城区的空间分布，需要先画出该城市的三维立体图， 三．问题假设 四．符号说明 五．模型的建立与求解 5-1-1 8种主要重金属元素在该城区的空间分布 已知重金属元素的空间散点坐标，在里面插值，用编程（附录一）在matlab中画出8种主要重金属元素的空间分布。 如上图城市的三维立体图，为了更加清楚的看到每个区都有那些点，我们将三维图进行旋转，使得这些点更直观的表现出来。下图则为旋转后的城市三维立体图。 通过编程（附录二），可以将8种主要金属的二维浓度等值线分布图（附录三）分别画出来。 5-1-2分析该城内不同区域重金属的污染程度。 （1）用excel算出五个区域8种重金属元素的浓度的平均值，最大值，最小值，方差和背景值绘表如下： 各区8种元素浓度分析 区域\金属元素 　 As (μg/g) Cd (ng/g) Cr (μg/g) Cu (μg/g) Hg (ng/g) Ni (μg/g) Pb (μg/g) Zn (μg/g) 平均值 6.27 289.96 69.02 49.40 93.04 18.34 69.11 237.01 　 11.45 1044.50 744.46 248.85 550.00 32.80 472.48 2893.47 　 2.34 86.80 18.46 9.73 12.00 8.89 24.43 43.37 　 4.62 33739.00 11641.00 2224.30 10589.00 32.06 5230.90 1.97E+05 工作区 平均值 7.25 393.11 53.41 127.54 642.36 19.81 93.04 277.9275 　 21.87 1092.90 285.58 2528.50 13500.00 41.70 434.80 1.63E+03 　 1.61 114.50 15.40 12.70 11.79 4.27 31.24 56.33 　 18.01 56443.00 1936.20 172180.00 5035900.00 70.06 7287.60 1.23E+05 山区 平均值 4.04 152.32 38.96 17.32 40.96 15.45 36.56 73.2942 　 10.99 407.60 173.34 69.06 206.79 74.03 113.84 229.8 　 1.77 40.00 16.20 2.29