Pb

。

联系污染物的来 源，分析得出造成该城区重金属污染的主要原因是生活垃圾、工厂废气

和污水的排放。< /p>

针对问题三，根据八种重金属的 空间分布和重金属污染主要因素的分析，建立基于

污染物传播的微分方程模型。由于缺乏 时间动态的数据，因此采用传统的探索性数据分

析，运用

MAT LAB

编程确定了该城区的主要污染源的位置，如表

4

所示。

针对 问题四，

为更好地研究城市环境演变模式，

建议搜集了该城市城 区的地貌特征、

气候条件以及随时间变化的污染物含量等信息，根据这些信息，对短期该 城区的地质环

境的演变趋势可做出更好的预测。

关键词：

重金属污染；因子分析法；

Nemerow

指数法；

SPSS18 .0

统计软件

.

学习帮手

.

.

专业整理

.

1

、问题重述

1.1

问题背景

随着近代工农业的发展和城市化进程的不断加剧，以及 城市人口的不断增长，通过

交通运输、工业排放、市政建设和大气沉降等造成城市重金属 的污染越来越严重。这就

客观上需要增加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。

< br>基于上述情况，根据已有数据，运用数学建模的方法，对城市表层重金属污染做出

准确的分析，更好地研究城市地质环境的演变模式，以便于对城市环境质量做出合理的

评 价。

1.2

问题提出

< br>现对某城市城区土壤地质环境进行调查。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，分别记为第

1

、< /p>

2

、

3

、

4

、

5

类区，不同的

区域环境受人类活动影响的程度不同。

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。

从相关数据和土壤重金属污染的实际情况出发，

要求我们运用数学建模的方法来进

行城市表层土壤重金属污染的分析：

(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。

2

、实际现状

据

2010

< br>年《中国环境年鉴》调查研究报道，我国受铬

(Cr)

、 镉

(Cd)

、砷

(As)

、铅

(Pb)

等重金属的土壤面积近

2000

万公顷，约占耕地面积的五分之一；其中

Cd

污染耕地

2

h

m

1.33

万

，涉及

< br>15

个省

21

个地区。工业“三 废”和污水灌溉导致了农田土壤的大面

积污染，

如土灌区用污水 灌溉

20

多年后，

污水耕地