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2011年浙江省数学建模竞赛论文A题 一等奖

城市表层土壤重金属污染分析

摘要

工业污染物质和生活垃圾的大量输入以及长期使用化肥、农药、污水灌溉等，容易导致重金属元素的蓄积,进而造成土壤重金属的污染。土壤重金属的污染影响土壤的生态功能，影响植物的生长、农产品的质量，并且通过食物链传递和土壤颗粒物的直接吸入而影响人体健康；土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点，越来越受关注。

对于本问题我们主要运用SPSS软件对数据进行处理，从而建立经验模型，研究该城市不同功能区的表层土壤重金属含量特征，计算8种重金属元素的单项污染指数，并成功解决了问题。

针对问题一，我们运用SPSS软件，定制关于x,y,海拔，各元素单项污染指数报表，通过观察和分析报表，得出重金属元素的空间分布；对于污染程度的分析，我们绘制以功能区为x轴、各重金属元素的平均污染指数为y轴的分组条形图，并且对不同功能区的各元素的污染指数制定表格，从图形和表格中准确分析不同区域重金属的污染程度。

针对问题二，我们通过网上大量搜寻8种重金属元素的产生原因、特性、存在状态，及土壤母质的相关属性，绘制了8种重金属元素含量在不同功能区的饼图，说明重金属污染的主要原因。

针对问题三，我们结合问题一和问题二，对各重金属元素的迁移转化进行研究，综合得到重金属污染物的传播特征；建立经验模型，对于x,y和各元素的综合污染指数定制报表，统计出各元素污染情况严重的区域，进而得出各元素的污染源。本模型优点在于直观和可操作性强。

针对问题四，我们的模型采用经验模型，适用于大范围内长时段重金属转移，对资料依赖性较强，无法阐明重金属迁移与污染源的复杂关系。因此，需要我们收集该地区土壤的酸碱度PH、降雨量、土壤母质这些相关信息，通过分析，预测模型，从而解决问题。

关键词：SPSS软件 平均污染指数 经验模型 预测模型

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