城市表层土壤重金属污染分析讲解材料.pptVIP

城市表层土壤重金属污染分析;题目：城市表层土壤重金属污染分析 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。 按照功能划分，城区一般可分为生活区(1类)、工业区(2类区)、山区（3类区）、主干道路区（4类区）及公园绿地区（5类区）等，分别记为1类区、2类区、……、5类区，不同的区域环境受人类活动影响的程度不同。; 现对某城市城区土壤地质环境进行调查。为此，将所考察的城区划分为间距1公里左右的网格子区域，按照每平方公里1个采样点对表层土（0~10 厘米深度）进行取样、编号，并用GPS记录采样点的位置。应用专门仪器测试分析，获得了每个样本所含的多种化学元素的浓度数据。另一方面，按照2公里的间距在那些远离人群及工业活动的自然区取样，将其作为该城区表层土壤中元素的背景值。 附件1列出了采样点的位置、海拔高度及其所属功能区等信息，附件2列出了8种主要重金属元素在采样点处的浓度，附件3列出了8种主要重金属元素的背景值。;需要解决的问题： (1) 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。 (2) 通过数据分析，说明重金属污染的主要原因。 (3) 分析重金属污染物的传播特征，由此建立模型，确定污染源的位置。 (4) 分析你所建立模型的优缺点，为更好地研究城市地质环境的演变模式，还应收集什么信息？有了这些信息，如何建立模型解决问题？;由题目可以得出那些信息？ （1）、采样点的坐标、海拔高度以及所属的功能区。 （2）、采样点处各种重金属的浓度（注意单位）。 （3）、各种元素的背景值（平均值，标准偏差，范围）。 ;题目的基本假设？ 1、各个采样点属于单一功能区，而且数据准确。 2、各区域土壤中重金属的背景值相同。 3、现有重金属的检测只是常年累积的结果。 4、污染源的位置在最高浓度的附近。 5、当前检测浓度值大于背景值的上限时，即认为被污染???;1、问题一： 首先观察各采样点的分布情况，用Matlab作图得出，各采样点的分布是散乱状态的，因此应采用散乱数据的差值。 ;1.1数据差值 Shepard插值法，其基本思想是：某一点的函数值受周围各点的影响，较近的点影响大，较远的点影响小，其影响权数与距离的平方成反比，又称距离平方反比率，具体做法如下： 记采样点为 ，其高度值为 其中 为采样点数，地形高度函数为 ，则对任一点 ，其高度为 ;1.1.2金属元素空间分布分析：;1.2、不同地区重金属污染程度评价 1.2.1、评价标准的确定 由于题目给出的各重金属的背景值为统计结果，考虑到背景值可以认为是自然状态下土壤重金属的自然含量，只要目前监测的结果超出背景值的范围即认为受到污染，标准由附件三给出。 以表为单一标准对各区域进行污染分析分析 ;1.2.2、单因子评价法 考虑到背景浓度为一个区间，因此采用类似于pH的评价公式，表达式为： 其中 为第 种污染物的实际检测浓度 为第 种污染物的背景上限值 为第 种污染物的背景下限值 为第 种污染物的污染指数，如 ，则观测值满足评价标准，不超标；否则，超标，超标倍数为 为反应某地区污染物的超标范围，定义超标率，公式如下: ;其中 为该区域检测结果超标的点位个数 为区域中所设的检测点的总数 通过计算得出各个区域各种元素的指标情况,如下表： 以生活区为例采样点数为个44个;1.2.3、对单因子结果的分析 从统计结果可以看出，该城区各不同功能区中8重金属元素均有超标现象，说明该区域已经不同程度的受到人类活动的影响。 对生活区的各类污染物污染程度分析：生活区中超标率最高的是Cu，Cd，As，Zn，其中，最大超标污染物为Zn，Cr，超出背景值标准49.94和19.31。 对工业区的各类污染物污染程度分析：各金属超标都很严重，尤其是Cu，Cd，Pb，Hg，Zn，最大超标污染物为Hg，Cu， 分别超出背景