論文 城市表層土壤重金屬污染分析

1、<p>　　城市表層土壤重金屬污染分析</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文就重金屬在某城市五類區(qū)域的濃度分布，利用Surfer軟件繪出了八種重金屬在該城區(qū)的分布圖，我們保持單一變量法，對每種元素在整個區(qū)域的分布情況，利用會等高線思想?yún)R出圖1至圖8。</p><p>　　問題一根據(jù)單因子指數(shù)和內梅羅指數(shù)（

2、和分別表示污染物的測量值和背景值）確定五個城區(qū)的金屬污染程度。并利用（表示每種污染物的相對重要性比值，為各評價指標權重）對內梅羅指數(shù)進行了加權平均修正，得出：</p><p>　　在問題二中，本文先進行橫縱比較，初步得工業(yè)區(qū)Hg的污染程度最嚴重，然后建立主成分分析模型，利用模型一中的單因子指數(shù)，建立矩陣，利用matlab進行處理后，得到相關系數(shù)矩陣，計算的八個特征值分別為：6.3757，0.9437，0.4392

3、，0.2415，0，0，0，0。據(jù)累計貢獻率得出三個主成分，由此確定工業(yè)區(qū)Hg、Cu，交通區(qū)As、Hg，生活區(qū)Cu為重金屬污染的主要原因。</p><p>　　問題三從三個側面進行數(shù)據(jù)分析，判斷重金屬污染物的三個傳播特征：以污染源為圓心逐步向外擴散;以工業(yè)區(qū)為主要傳播重心，隨以重金屬富集明顯的路徑進行傳播;某些重金屬不會擴散，其在土壤的穩(wěn)定性很強，在一定時期內不會傳播。參考地震源的位置確定采用Geiger定位方法

4、，考慮單一污染物的濃度分布情況，利用Inglada方法進行初值的計算得（和分別為污染源、觀測點坐標，分別為觀測點、污染源濃度）。</p><p>　　利用Geiger方法迭代校正，確定Cu污染源位置在,的范圍。</p><p>　　在問題四中，我們充分考慮了模型三的靜態(tài)特征，還應該收集土壤的固相、液相、氣相和PH值以及重金屬元素的毒理性的相關信息。此外，我們還化靜態(tài)為動態(tài)加入時間參變量，提

5、高了模型三的準確度。整合以上信息，可以利用差分方程建立模型求解。</p><p>　　關鍵詞：單因子指數(shù) 內梅羅指數(shù) 主成分分析法 Geiger定位法 Inglada方法</p><p><b>　　一、問題重述</b></p><p>　　隨著城市經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市人口的不斷增加，人類活動對城市環(huán)境質量的影響日顯突出。對城市土壤地質

6、環(huán)境異常的查證，以及如何應用查證獲得的海量數(shù)據(jù)資料開展城市環(huán)境質量評價，研究人類活動影響下城市地質環(huán)境的演變模式，日益成為人們關注的焦點。</p><p>　　按照功能劃分，城區(qū)一般可分為生活區(qū)、工業(yè)區(qū)、山區(qū)、主干道路區(qū)及公園綠地區(qū)等，分別記為1類區(qū)、2類區(qū)、……、5類區(qū)，不同的區(qū)域環(huán)境受人類活動影響的程度不同。</p><p>　　現(xiàn)對某城市城區(qū)土壤地質環(huán)境進行調查。為此，將所考察的城區(qū)

7、劃分為間距1公里左右的網(wǎng)格子區(qū)域，按照每平方公里1個采樣點對表層土（0~10 厘米深度）進行取樣、編號，并用GPS記錄采樣點的位置。應用專門儀器測試分析，獲得了每個樣本所含的多種化學元素的濃度數(shù)據(jù)。另一方面，按照2公里的間距在那些遠離人群及工業(yè)活動的自然區(qū)取樣，將其作為該城區(qū)表層土壤中元素的背景值。</p><p>　　附件1列出了采樣點的位置、海拔高度及其所屬功能區(qū)等信息，附件2列出了8種主要重金屬元素在采樣點

8、處的濃度，附件3列出了8種主要重金屬元素的背景值。</p><p>　　現(xiàn)要求你們通過數(shù)學建模來完成以下任務：</p><p>　　(1) 給出8種主要重金屬元素在該城區(qū)的空間分布，并分析該城區(qū)內不同區(qū)域重金屬的污染程度。</p><p>　　(2) 通過數(shù)據(jù)分析，說明重金屬污染的主要原因。</p><p>　　(3) 分析重金屬污染物的傳播

9、特征，由此建立模型，確定污染源的位置。</p><p>　　(4) 分析所建立模型的優(yōu)缺點，為更好地研究城市地質環(huán)境的演變模式，還應收集什么信息？有了這些信息，如何建立模型解決問題？</p><p><b>　　二、問題分析</b></p><p>　　本問題是關于環(huán)境生物和地址學相結合的模型問題，附件給出了區(qū)域、采樣點的坐標位置、海拔以及污染

10、物濃度一系列的數(shù)據(jù)。四個問題從不同的側面要求我們討論污染程度、主要原因、傳播特征以及污染源的位置確定，最終是希望我們客觀全面的研究地質環(huán)境的演變模式，從而有效地解決環(huán)境污染問題。</p><p>　　問題一：基于附件1中采樣點的位置和附件2中8中重金屬元素在各個區(qū)域內的分布情況，運用surfer軟件繪出下列8個等濃度圖?？紤]重金屬在該城區(qū)的空間分布情況時，我們針對每種元素對不同的5個區(qū)域進行了繪制，在分析該城區(qū)重

11、金屬的污染程度時，我們針對每類區(qū)域的8種重金屬的濃度，采用單因子指數(shù)法和內梅羅綜合污染指數(shù)法進行污染程度的分析。并且在此基礎上，我們對內梅羅指數(shù)進行了修正，得出比較客觀的修正值，讓結果變得更加準確。</p><p>　　問題二：首先進行橫向比較和縱向比較，初步進行直觀判斷，然后進行主成分分析，得出三個主成分，和初步分析的結果基本吻合。</p><p>　　問題三：分別從不同側面進行分析，即

12、：縱橫坐標、海拔、區(qū)域以及重金屬污染物固有的一些特性，然后跟確定地震源的確定方法進行比較和借鑒，我們采用了經(jīng)典的Geiger定位法，并且還運用Inglada方法進行初值的計算。然后再用Geiger進行迭代校正。這樣是結果更加精準。</p><p>　　問題四：這一問屬于開放性問題，所以在模型三的基礎上，我們只要加上相關的參數(shù)，并且將模型三有靜態(tài)改為動態(tài)模型，這樣我們加上時間參變量，對其進行模型改造。利用差分方程進

13、行有效的解決。</p><p><b>　　三、模型假設</b></p><p>　　1、假設每類區(qū)表層土壤中每種重金屬含量連續(xù)變化；</p><p>　　2、在對采樣點分析時，忽略土壤PH值、溫度、氣候等因素對測量帶來的影響；</p><p>　　3、在對每類區(qū)域的污染程度進行分析的時候，忽略考察的8種元素以外的重金屬

14、污染；</p><p>　　4、忽略重金屬由于土壤特性和氧化還原等一系列的物理和化學作用，給污染程度評價帶來的誤差。</p><p>　　5、由于不好判斷五類區(qū)的地理分布情況，我們就將問題理想化，考慮每類區(qū)的8種重金屬污染程度；</p><p>　　6、假設附件給出的數(shù)據(jù)對于建立模型已經(jīng)足夠充分；</p><p>　　7、假設每個采樣點的采集

15、時間相同，重金屬的含量不會因為采集時間的差異出現(xiàn)變化；</p><p>　　8、忽略污染化合物之間的相關影響；</p><p>　　9、忽略重金屬污染物之間的交叉污染；</p><p>　　10、在第三問中，我們將土壤理想化成成分均勻的介質。</p><p><b>　　四、符號說明</b></p><

16、;p>　　:土壤重金屬污染物的環(huán)境質量指數(shù)</p><p>　　:土壤重金屬污染物采樣點的個數(shù)</p><p>　　:土壤重金屬污染物的實際測量值</p><p>　　:土壤重金屬污染物的背景值</p><p>　　:本文重金屬污染物種類總數(shù)</p><p><b>　?。壕C合環(huán)境質量指數(shù)</b&

17、gt;</p><p><b>　?。合鄬χ匾员戎?lt;/b></p><p><b>　?。焊髟u價指標的權重</b></p><p>　　：綜合環(huán)境質量指數(shù)修正值</p><p><b>　?。何廴驹醋鴺?lt;/b></p><p><b>　?。?/p>

18、污染源坐標校正量</b></p><p><b>　?。簼舛刃Ｕ?lt;/b></p><p><b>　?。簻y定濃度的偏差</b></p><p>　　五、模型的建立與求解 </p><p><b>　　5.1問題一</b></p><p>

19、　　5.1.1 八種重金屬元素的空間分布</p><p>　　在考慮8種重金屬在該城區(qū)的空間分布時，本文抓住問題的核心：單一元素在五類區(qū)域的空間分布。這樣我們利用附件一和附件二使用matlab軟件繪出8種重金屬在整個區(qū)域的空間分布等高線（見圖1-8）。</p><p>　　圖1 重金屬元素As的空間分布圖</p><p>　　圖2 重金屬元素Cd的空間分布圖<

20、/p><p>　　圖3 重金屬元素Cr的空間分布圖</p><p>　　圖4 重金屬元素Cu的空間分布圖</p><p>　　圖5 重金屬元素Hg的空間分布圖</p><p>　　圖6 重金屬元素Ni的空間分布圖</p><p>　　圖7 重金屬元素Pb的空間分布圖</p><p>　　圖8 重金屬

21、元素Zn的空間分布圖</p><p>　　5.1.2不同地區(qū)重金屬的污染程度</p><p>　　在分析該城區(qū)內不同區(qū)域重金屬的污染程度時，本文使用單因子指數(shù)法和綜合因子指數(shù)法。</p><p><b>　　1、評價方法</b></p><p>　　首先采用單因子污染指數(shù)法對土壤重金屬污染進行評價，計算公式為：</

22、p><p>　　然后采用綜合因子指數(shù)法對土壤重金屬污染進行評價，計算公式為：</p><p>　　式中，為土壤污染物的環(huán)境質量指數(shù)；為土壤污染物的實際測量值；為土壤污染物的背景值；是土壤污染物采樣點的個數(shù)；為重金屬種類總數(shù)。</p><p><b>　　2、評價標準</b></p><p>　　采用國家《土壤重金屬評價標準》

23、(GB15618-1995)[1]進行評價，評價標準見表1、2：</p><p>　　表1 土壤各元素污染程度分級標準</p><p>　　表2 土壤綜合污染程度分級標準</p><p><b>　　3、評價結果</b></p><p>　　使用EXCEL進行數(shù)據(jù)分析與處理，得到如下評價結果:</p>&l

24、t;p>　　表3. 不同區(qū)域重金屬的污染指數(shù)</p><p>　　單因子污染指數(shù)評價結果：生活區(qū)中，Cu和Zn屬于重度污染；工業(yè)區(qū)中，Hg和Cu的污染程度及其嚴重；山區(qū)各重金屬污染程度均較低；交通區(qū)中也是Hg的污染相當嚴重；公園綠地區(qū)各重金屬污染程度相對還好。

25、

26、 </p><p>　　5.1.3修正內梅羅指數(shù)法</p><p>　　顯然，用此方法的計算結果會突出最大污染物產(chǎn)生的影響，但卻沒有考慮污染因子的危害性差異 [2] 。會引入很大的誤差，因此，將此式修改如下：</p><p>　　將污染指數(shù)平均值改為加權平均，根據(jù)評價指標對環(huán)境及人體的危害性來確定各評價指標的權重，具體做法如下：</p>&

27、lt;p>　　首先將綜合評價指標按由小到大的順序排列為，…將最大的一個記為，令表示第種評價指標的相對重要性比值，則為各評價指標的權重。下面運用Excel進行簡單計算，結果如下（表4）：</p><p>　　表4 修正后的綜合污染指數(shù)</p><p>　　修正后得到不同城區(qū)的綜合污染程度（表5）。</p><p>　　表5 不同城區(qū)綜合污染程度</p&g

28、t;<p>　　綜合污染指數(shù)評價結果：工業(yè)區(qū)污染指數(shù)為8.374，屬于重度污染，其次是交通區(qū)，污染指數(shù)為5.784，生活區(qū)和公園綠地區(qū)屬于中度污染，污染指數(shù)分別為2.569和2.227，山區(qū)屬于輕度污染，污染指數(shù)為1.214。</p><p><b>　　5.2問題二</b></p><p><b>　　5.2.1初步分析</b>&

29、lt;/p><p>　　通過問題一中對于重金屬污染的數(shù)據(jù)表3和表5，我們分別從橫向和縱向進行分析，找出重金屬污染的主要原因。</p><p><b>　　I.橫向比較</b></p><p>　　橫向比較五類綜合污染指數(shù)，可以清晰地看出，工業(yè)區(qū)所占比例明顯高出其他四類區(qū)域，交通區(qū)次之，生活區(qū)和公園綠化區(qū)持平居后，山區(qū)的污染程度最輕。這說明工業(yè)污染導

30、致重金屬污染的成分最重，交通區(qū)主要以排放的污染氣體為主，被污染的大氣長期滯留，這樣就會污染到土壤表層。對于生活區(qū)和公園綠化區(qū)，分析得知，他們的日常生活基本一致，然而公園綠化區(qū)的污染程度要比生活區(qū)稍輕一些，這根實際情況是相吻合的。下圖給出了五類區(qū)的污染指數(shù)所占比例：</p><p>　　圖9 五類區(qū)域綜合污染指數(shù)所占比例</p><p>　　橫向分析可以看出，工業(yè)區(qū)的綜合指數(shù)最高，這與實際規(guī)

31、律相符，說明工業(yè)區(qū)周圍的治理污染工作還不到位，橫向主要原因為工業(yè)污染。</p><p><b>　　II.縱向比較</b></p><p>　　縱向比較污染程度最嚴重的區(qū)域（工業(yè)區(qū)），分析8種重金屬的單因子指數(shù)，這樣可以明顯找出導致污染的主要因素。</p><p>　　圖10 工業(yè)區(qū)單因子污染指數(shù)</p><p>　　由

32、圖10可以看出Hg的污染指數(shù)最高，工業(yè)區(qū)土壤中Hg明顯富集，這與工業(yè)區(qū)的Hg元素及含Hg的化合物滲透土壤的污染物比較多，下面我們采用主成分分析法進行污染物的主要原因的確定。</p><p>　　5.2.2主成分分析</p><p>　　先利用問題一處理的結果，建立五個區(qū)域和八種元素的五行八列的單因子矩陣</p><p>　　然后利用matlab計算X的相關系數(shù)方陣R

33、</p><p>　　其中為R中行列的元素，其計算公式為</p><p>　　由此公式可以知道，然后計算上述方陣的特征值，令，由matlab計算結果為：</p><p>　　然后進行排序，這樣得到特征向量，得到貢獻率：，累計貢獻率：，利用matlab計算結果見下表：(表6)</p><p>　　表6 特征值、貢獻率、累計貢獻率</p&g

34、t;<p><b>　　表7 特征向量</b></p><p>　　取累計貢獻率達85%—95%的特征值所對應的第一、第二…第的主成分，那么就得到主成分有三個，分別為第一主成分第二主成分第三主成分:</p><p>　　由此確定污染主要原因為：工業(yè)區(qū)Hg、Cu，交通區(qū)As、Hg，生活區(qū)Cu，分別為重金屬污染的主要原因。</p><p&

35、gt;<b>　　5.3問題三</b></p><p>　　5.3.1重金屬污染物的傳播特征</p><p>　　對于重金屬污染物的空間分布，結合數(shù)據(jù)的變化情況，我們首先從幾個側面分析污染物的傳播特征，然后根據(jù)最速下降法進行方向追蹤污染源的位置。</p><p>　　我們整合了題目給的附表一和附表二的數(shù)據(jù)，建立了表一（見附錄），有數(shù)據(jù)直觀分析出

36、，從平面角度：以污染物濃度較高的地理位置一圓心擴散，從區(qū)域劃分角度：工業(yè)區(qū)交通區(qū)生活區(qū)公園綠化區(qū)山區(qū)。然而，值得注意的是，從元素的種類上分析時，我們發(fā)現(xiàn)，對于某些重金屬不會擴散，也就是說，其在土壤的穩(wěn)定性很強，在一定時期內不會傳播，那么我們在確定傳染源的時候，就進行模糊聚類，將一些傳播明顯的元素進行梯度分析，進而得到最速下降最快的方向，也就得到了污染源的位置。</p><p>　　5.3.2土壤重金屬污染來源介紹

37、</p><p>　　土壤中重金屬元素主要有自然來源和人為干擾輸入兩種途徑。[3]在自然因素中，成土母質和成土過程對土壤重金屬含量的影響很大。在各種人為因素中，則主要包括工業(yè)和交通等來源引起的土壤重金屬污染。以下主要就受人為作用影響的土壤重金屬污染來源進行介紹。</p><p>　　1、不同工礦企業(yè)對重金屬積累的影響</p><p>　　工業(yè)過程中廣泛使用重金屬元素

38、，工礦企業(yè)將未經(jīng)嚴格處理的廢水直接排放，使得它們周圍的土壤容易富集高含量的有毒重金屬。企業(yè)排放的煙塵、廢氣中也含有重金屬，并最終通過自然沉降和雨淋沉降進入土壤。礦業(yè)和工業(yè)固體廢棄物在堆放或處理過程中，由于日曬、雨淋、水洗等，重金屬極易移動，以輻射狀、漏斗狀向周圍土壤擴散，固體廢棄物也可以通過風的傳播而使污染范圍擴大。</p><p>　　2、交通運輸對土壤重金屬污染的影響</p><p>

39、　　道路兩側土壤中的污染物主要來自汽車尾氣排放及汽車輪胎磨損產(chǎn)生的大量含重金屬的有害氣體和粉塵的沉降，而污染元素則主要為Pb、Cu、Zn等元素。它們一般以道路為中心成條帶狀分布，強度因距離公路、鐵路、城市以及交通量的大小有明顯的差異。</p><p>　　5.3.3定污染源的位置</p><p>　　首先，根據(jù)附件，使用MATLB軟件得到城區(qū)區(qū)域分布圖（圖11）</p>&l

40、t;p>　　圖11 城區(qū)區(qū)域分布圖</p><p>　　為簡化模型，本文從Cu的污染分布著手，討論污染源位置確定的模型，其他元素依次代入模型即可。</p><p><b>　　污染源</b></p><p>　　使用INGLADA方法進行初值計算[4]</p><p><b>　　設觀測點坐標為</

41、b></p><p>　　由圖1—圖8初步估計污染源多于2個</p><p>　　污染源到觀測點的距離為</p><p>　　對于污染源， （1）</p><p>　　對于污染源， （2）</p><p>　　將（1）（2）式

42、展開后相減得到線性方程：</p><p><b>　?。?）</b></p><p><b>　　其中</b></p><p>　　由于土壤為均勻介質，傳播速度恒定，得等式</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　將上述表格的數(shù)據(jù)

43、每三個一組代入（3）式</p><p>　　得到一系列的，從而反演得源位置。</p><p>　　由附件所得320組數(shù)據(jù)，每四個一組，共分成80個組，代入（4）式中，得到80組污染源位置，進行統(tǒng)計后，的波動范圍為0—2454，的波動范圍為987—1570，從而確定平面污染源的區(qū)域范圍為。</p><p>　　由題目中的采樣點是在間距1公里左右的網(wǎng)格子區(qū)域內，遠小于和

44、，（3）中的系數(shù)矩陣會有奇異性，解發(fā)散，這樣更加體現(xiàn)此模型適宜這個問題。</p><p>　　1.2用Geiger方法對初值進行迭代校正</p><p>　　基于Geiger法的基本思想，建立空間直角坐標系：</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　式中分別為污染源坐標校正量，為濃度校正量，為空間

45、偏導數(shù)，為測定濃度的偏差，可寫成矢量形式：</p><p>　　，（其中，） （6）</p><p>　?。?）式中系數(shù)矩陣為矩陣：</p><p><b>　　（7）</b></p><p>　　將Inglada方法計算的初值代入（5）式求解，再用求解結果校正，如此反復迭代校正，直

46、至滿足一下兩個條件。</p><p><b>　　①，為任一小量</b></p><p>　?、诘诖蔚?，為任一小量</p><p>　　（6）的求解方法有很多，比如牛頓-高斯算法[5]，但對于此問題過于復雜，又比如為提高穩(wěn)定性，可采用中心化、定標化、阻尼最小二乘法，但對于本題求解時，注意到遍歷的數(shù)據(jù)比較多，矩陣較大，所以本文采用共軛梯度法求解

47、。</p><p>　　為標準評價土壤環(huán)境的污染程度，依據(jù)國家環(huán)保局頒布的土壤環(huán)境質量標準，土壤中各元素環(huán)境質量評價分級含量范圍采用表8分級值。[6]</p><p>　　表8 土壤金屬污染評價標準（標準對比法）</p><p><b>　　5.4問題四</b></p><p>　　5.4.1分析優(yōu)缺點</p&g

48、t;<p>　　模型三中，我們大膽引進地震源的位置確定，采用的Geiger定位法是目前比較準確先進的定位方法。但是計算比較復雜。</p><p><b>　　5.4.2收集信息</b></p><p>　　基于以上問題的分析，除了題目給出的四個變量：樣方橫坐標，樣方縱坐標，海拔和采樣點的濃度值，我們將條件理想化，建立了以上三個模型，為了更好的研究城市地質

49、環(huán)境的演變模式，還要豐富很多信息和相關專業(yè)知識。我們知道，更加全面客觀的評價某地區(qū)的土壤污染程度，還需要掌握該區(qū)域土壤特質即土壤的物理結構和化學結構，包括土壤由固相、液相、氣相和PH值以及重金屬元素的毒理性。</p><p>　　在模型二中我們采用主成分分析法對主要原因的分析，還應該收集該區(qū)域的地形地貌，每個區(qū)域的地理分布狀況，土壤特性以及氣候影響。當然也不能忽視每個區(qū)域日?；顒訝顩r，其中包括動物植物微生物。&l

50、t;/p><p>　　在確定污染源的位置時，除了模型三所考慮的因素以外，重金屬元素與化合物的相關性也應該納入模型的計算，此外還應該考慮污染物與時間的關系，隨著時間的推移，污染源的位置將隨之變化，這樣，靜態(tài)模型就變?yōu)閯討B(tài)模型。</p><p><b>　　5.4.3建立模型</b></p><p>　　我們會基于上述城市信息，采用城市的地質環(huán)境的數(shù)據(jù)

51、，運用時間序列分析中的自回歸方法建立城市地質綜合環(huán)境質量演變差分趨勢預測模型。</p><p>　　當預測對象隨著時間呈現(xiàn)某種水平、上升或下降的趨勢，并且無明顯的季節(jié)波動，又能找到一條合適的曲線反映這種變化趨勢時，就可用時間為自變量，時序數(shù)值y為因變量，建立趨勢模型：；</p><p>　　正確識別并選擇趨勢模型是首要工作，基本方法有兩種：圖形識別法、差分計算[7]。在這里我們使用差分法，

52、所謂差分，是變量的微小變化，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)計算差分把數(shù)據(jù)修勻，將非平穩(wěn)時間序列轉換為平穩(wěn)序列，通過該平穩(wěn)序列的表現(xiàn)，來發(fā)現(xiàn)該套用那個模型。</p><p><b>　　假設時間序列為</b></p><p><b>　　一階向后差分為：</b></p><p><b>　　二階向后差分為：</b><

53、;/p><p><b>　　三階向后差分為：</b></p><p><b>　　多階以此類推</b></p><p>　　再根據(jù)差分特性確定使用的模型。表（9）</p><p>　　表9 差分特性對應的模型</p><p>　　其中，多次線性模型一般形式為：</p>

54、<p>　　，預測目標變量，為時間，為待定系數(shù)。當時，為線性模型；，為二次拋物線模型；，為三次多項式趨勢模型。</p><p>　　估計標準誤差SE:，其中，為時間序列的長度，為限制條件，即利用最小二乘法時的所列方程數(shù)，可以簡單理解為直線模型為2，拋物線模型為3，三次曲線為4，最高次數(shù)加1。</p><p>　　指數(shù)曲線預測模型一般形式為：</p><p&

55、gt;　　，為時間序列的初期水平，必須大于0。為時間序列的平均發(fā)展速度，可以為正，負值。</p><p>　　修正指數(shù)曲線預測模型后，得，其中為時間，，一階差分的環(huán)比為常數(shù)，，待定系數(shù)的求法采用“三段和值法”進行。</p><p><b>　　六、模型評價與推廣</b></p><p><b>　　6.1模型的優(yōu)點</b>

56、</p><p>　　在問題一中，我們采用目前學術界最常用的單因子指數(shù)法可以判斷出環(huán)境中的主要污染因子，是綜合評價指數(shù)的基礎。為了更加全面合理地進行污染程度分析，我們采用尼梅羅綜合指數(shù)法進行綜合評價。它不僅考慮了各重金屬對土壤作用的平均水平，更重要的是突出了較高濃度污染物對土壤環(huán)境質量的影響，因此，高濃度污染物對評價結果具有較大影響。這樣突出了污染指數(shù)最大的污染物對環(huán)境質量的影響和作用，而且此方法操作簡單，容易實

57、現(xiàn)，給問題分析和結論提供了很好的依據(jù)。</p><p>　　模型二中我們利用主成分分析法 進行精確計算，得出主成分。</p><p>　　模型三中我們大膽引進地震源的位置確定，采用的Geiger定位法是目前比較準確先進的定位方法。</p><p>　　模型四中我們發(fā)散思維，綜合考慮了不同側面，對問題有一個全面客觀的預測。</p><p>&l

58、t;b>　　6.2模型的缺點</b></p><p>　　單因子指數(shù)法于尼梅羅指數(shù)法只能反映污染的程度而難于反映污染的質變特征[8]。</p><p>　　模型二中的主成分分析法沿用了模型一中的結論，這樣對模型一的依賴性就增強了，這會對模型造成使用的局限。</p><p><b>　　參考文獻</b></p>&

59、lt;p>　　[1] 于小俸 唐嶷 胡玉，壺瓶山自然保護區(qū)土壤重金屬含量的空間分布及污染評價，中國農(nóng)學通報，26(11)：358-361,2010。</p><p>　　[2] 閆欣榮，修正的內梅羅指數(shù)法及其在城市地下飲用水源地水質評價中的應用，地下水，32(1):6-7,2010。</p><p>　　[3] 邵學新 吳 明 蔣科毅 ，土壤重金屬污染來源及其解析研究進展，

60、http://journal.9med.net/qikan/article.php?id=296504(2011-9-10)</p><p>　　[4] 牟磊育 趙仲和 張偉，用INGLADA與GEIGER方法實現(xiàn)近震精定位，中國地震，22(3)：294-302,2006。</p><p>　　[5] 林峰 李庶林 薛云亮 徐宏斌，基于不同初值的微震源定位方法，巖石力學與工程學報，29(5

61、)：996-1002,2010。</p><p>　　[6] 楊賢智，李景錕，廖延梅，環(huán)境管理學，北京：高等教育出版社，1990。</p><p>　　[7] 姜啟源 謝金星 葉俊，數(shù)學模型，北京：高等教育出版社，2003。</p><p>　　[8] 徐燕 李淑芹 郭書海 李鳳梅 劉婉婷，土壤重金屬污染評價方法的比較，安徽農(nóng)業(yè)科學，36(11)：4615-4617