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20xx數學建模a題優秀論文-城市表層土壤重金屬污染分析-資料下載頁

2025-10-28 04:13本頁面

【導讀】我們仔細閱讀了中國大學生數學建模競賽的競賽規則.上咨詢等）與隊外的任何人研究、討論與賽題有關的問題。考文獻中明確列出。我們鄭重承諾，嚴格遵守競賽規則，以保證競賽的公正、公平性。則的行為，我們將受到嚴肅處理。確定五個城區的金屬污染程度。據累計貢獻率得出三個主成分，由此確定工業區Hg、Cu，交通區As、Hg，生活區Cu為重金屬污染的主要原因。利用Geiger方法迭代校正，確定Cu污染源位置在245400??氣相和PH值以及重金屬元素的毒理性的相關信息。、5類區，不同的區域環境受人類活動影響的程度。現對某城市城區土壤地質環境進行調查。自然區取樣，將其作為該城區表層土壤中元素的背景值。主要重金屬元素在采樣點處的濃度，附件3列出了8種主要重金屬元素的背景值。質環境的演變模式，從而有效地解決環境污染問題。考慮重金屬在該城區的空間分布情況。法進行污染程度的分析。Geiger定位法，并且還運用Inglada方法進行初值的計算。

　　

【正文】金屬污染評價標準（標準對比法）評價標準 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn 一類 ≤ 15 ≤ ≤ 90 ≤ 35 ≤ ≤ 40 ≤ 35 ≤ 100 二類 1525 90250 35100 4060 35350 100300 三類 2540 250300 100400 60200 350500 300500 超三類＞ 40 ＞＞ 300 ＞ 400 ＞＞ 200 ＞ 500 ＞ 500 問題四分析優缺點模型三中，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。收集信息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環境的演變模式，還要豐富很多信息和相關專業知識。我們知道，更加全面客觀的評價某地區的土壤污染程度，還需要掌握該區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。在模型二中我們采用主成分分析法對主要原因的分析，還應該收集該區域的地形地貌，每個區域的地理分布狀況，土壤特性以及氣候影響。當然也不能忽視每個區域日常活動狀況，其中包括動物植物微生物。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，靜態模型就變為動態模型。建立模型我們會基于上述城市信息，采用城市的地質環境的數據，運用時間序列分析中的自回歸方法建立城市地質綜合環境質量演變差分趨勢預測模型。當預測對象隨著時間呈現某種水平、上升或下降的趨勢，并且無明顯的季節波動，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 t 為自變量，時序數值 y 為因變量，建立趨勢模型： ??tfy? ；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，所謂差分，是變量的微小變化，根據歷史數據計算差分把數據修勻，將非平穩時間序列轉換為平穩序列，通過該平穩序列的表現，來發現該套用那個模型。假設時間序列為 ? ?ntyt ,3,2,1 ??? 一階向后差分為： 139。 ??? ttt yyy 二階向后差分為： 39。139。39。39。 ??? ttt yyy 三階向后差分為： 39。39。139。39。39。39。39。 ??? ttt yyy 多階以此類推再根據差分特性確定使用的模型。表（ 9） 18 表 9 差分特性對應的模型差分特性使用模型一階差分相等或大致相等一次線性模型二階差分相等或大致相等二次線性模型三階差分相等或大致相等三次線性模型一階差分比率相等或大致相等指數曲線模型一階差分的一階比率相等或大致相等修正指數曲線模型其中，多次線性模型一般形式為： nn tatataay ????? ??2210 ， y 預測目標變量， t 為時間， b 為待定系數。當 1?n時，為線性模型； 2?n ，為二次拋物線模型； 3?n ，為三次多項式趨勢模型。估計標準誤差 SE: ? ?pn yyniii??? ??12?? ，其中， n 為時間序列的長度， p 為限制條件，即利用最小二乘法時的所列方程數，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，最高次數加 1。指數曲線預測模型一般形式為： ? ?0? ?? aaey bt ， a 為時間序列的初期水平，必須大于 0。 b 為時間序列的平均發展速度，可以為正，負值。修正指數曲線預測模型后，得 btt aeky ??? ，其中 t 為時間， 10,0 ??? bk ，一階差分的環比為常數 b ， byy yy tt ttt t ?????? ?? ?? 21 11 ?? ??，待定系數 kba, 的求法采用 “ 三段和值法 ” 進行。六、模型評價與推廣模型的優點在問題一中，我們采用目前學術界最常用的單因子指數法可以判斷出環境中的主要污染因子，是綜合評價指數的基礎。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最大的污染物對環境質量的影響和作用，而且此方法操作簡單，容易實現，給問題分析和結論提供了很好的依據。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。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。模型四中我們發散思維，綜合考慮了不同側面，對問題有一個全面客觀的預測。模型的缺點單因子指數法于尼梅羅指數法只能反映污染的程度而難于反映污染的質變特征 [8]。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。 19 參考文獻 [1] 于小俸唐嶷胡玉，壺瓶山自然保護區土壤重金屬含量的空間分布及污染評價，中國農學通報， 26(11)： 358361,2020。 [2] 閆欣榮，修正的內梅羅指數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):67,2020。 [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， [4] 牟磊育趙仲和張偉，用 INGLADA 與 GEIGER 方法實現近震精定位，中國地震，22(3)： 294302,2020。 [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)： 9961002,2020。 [6] 楊賢智，李景錕，廖延梅，環境管理學，北京：高等教育出版社， 1990。 [7] 姜啟源謝金星葉俊，數學模型，北京：高等教育出版社， 2020。 [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，安徽農業科學， 36(11)： 46154617,2020。

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