基于数学建模的城市表层土壤重金属污染浅析
2013-08-07何雨森李骅锦王玉兰魏友华
物探化探计算技术 2013年3期
何雨森,李骅锦,芦 慧,王玉兰,魏友华
(成都理工大学,成都 610059)
0 前言
近年来,城市人口不断加剧,城市经济快速发展,随之产生的便是日益加剧的土壤地质环境污染问题,而导致土壤污染的原因主要归结于地质活动和人类活动。在现代相当多的关于重金属表层土壤污染物的前沿研究当中,运用数学模型(如对流模型,热传导方程模型等)针对动态扩散污染物,并基于GIS等计算机软件模拟传播过程并使之可视化的技术日趋成熟。作者在本文对于城市表层土壤重金属污染问题的探究,主要根据表层土壤(0cm~10cm)的采样数据,重点分析解决人类活动对城市环境质量的突出影响。
1 基于克里格插值的重金属污染空间分析
克里格方法[1](Kriging)公式可表示为式(1)。

式中Z(x0)为未知样点的值;Z(xj)为未知样点周围已知样本点的值;ωj为第j个已知样本点对未知样本点的权重;n为已知样本点的个数。同时,作者引入了变差函数,来对目标函数赋予权重:

由此,根据该模型进行插值,可拟合出重金属元素的空间分布图。其流程图见下页图1。
首先,将数据单位进行统一,均以微克(μg)作为测量单位。随后,利用克里格插值法加密数据点,以得到八种重金属的空间分布图,见下页图2。在图2中,横坐标、纵坐标为城市中各个功能区的位置,竖坐标为各个元素在该位置的含量。
2 评价模型建立
2.1 单因子污染指数法建立评价指数模型
参照重金属元素的背景值以及《中国土壤环境质量标准》(GB15618-1995)[2],得到了各种金属的分级临界值:……p>
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