建模A题城市表层土壤重金属污染分析竞赛论文.doc

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）：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）：城市表层土壤重金属污染分析摘要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。本文就城市表层土壤重金属污染问题使用Matlab、Excel、Surfer等软件进行了多层次的分析，通过图像再现以及通过相关专业知识建立模型来解决问题。首先根据表格中各采样点数据和各元素的背景值，计算出各个采样点的各种元素与相对应元素的背景值的比值。考虑到单个采样点上元素分布的随机性，我们规定当元素与背景值的比值小于1时全部取为1，创造性地提出非污染法采样法来进一步处理数据。并用最终得到的有效数据通过计算机模拟重现8种主要重金属元素的空间分布，构建重金属污染综合指数来评估该城区不同区域重金属污染程度。从相关专业知识出发建立大气降尘重金属积累模型来研究重金属污染物的传播特征好，求解污染源位置。我们找出各个功能区中污染比较严重的集中元素，通过生活常识和查阅相关资料分析这些重金属元素的来源。我们选取该城区污染程度最高Hg作为代表元素分析其主要来源。查阅资料得出重金属主要通过大气沉降进入土壤。所以本文在建立Hg元素传播特征时我们主要考虑的是大气沉降。考虑到Hg在土壤中具有累积效应，且每年累积量得多少与采样点和污染源之间的距离有关。根据累积效应公式构造出每个采样点Hg含量与该采样点到污染源距离之间的关系模型，通过数据计算和分析最终确定了污染源的位置。最后通过将数据所反映的现实与模型比较来优化模型，以求更好地研究城市地质环境的演变模式。取得了较好的效果，除了误差小之外，该模型的最大优点在于可以对将来重金属污染趋势进行预测。关键词：计算机模拟、污染指数、大气沉降、累积效应一、问题的提出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、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区等，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GP