20xx年a题数学建模获奖论文

20xx年a题数学建模获奖论文内容摘要：

染物的单因子指数 .具体结果如下（表 3）： 表 3 综合评价指数 生活区 工业区 山区 主干道区 公园绿区 p 从 表 3 可以看出，工业区与主干道区的污染最为严重，而山区的污染相对最轻 . 以背景值为标准按照 p 的大小将 土壤污染程度分 为 4级 ： 污染级别 P 值 清洁 P 轻度污染 ≤ P 中度污染 ≤ P 重度污染 ≤ P 8 表 4 土壤污染程度级别 根据以上评定标准，我们可以得出该城区中不同功能区的 8 种重金属污染的污染程度具体如下（表 5）： 表 5 该城区中不同功能区的 8 种重金属污染的污染程度 生活区 工业区 山区 主干道区 公园绿区 污染程度 中 度污染 重度 污染 轻度污染 重度 污染 轻 度污染 由以上可以得出：工业区与主干道区的污染是 最为严重的 重度 污染； 而 山区的污染最轻 . 问题二 重金属污染主要原因的分析 将各区重金属 平均浓度与附件 3 中各重金属背景值范围 相 对比 并 列入 表 中，如下表 6： 表 6 该城区不同区域采样点各重金属含量均值与各重金属背景值范围 As (μg/g) Cd (ng/g) Cr (μg/g) Cu (μg/g) Hg (ng/g) Ni (μg/g) Pb (μg/g) Zn (μg/g) 生活区 工业区 山区 主干道区 公园绿地区 背景值 （范围） ~ 70~190 13~49 ~ 19~51 ~ 19~43 41~97 从 图 图 4 和表 6 可以看出 ： As 和 Ni 的含量在各区表层土壤分布比较均匀 ， As 的含量除了山区的 ，其他四个区域里的含量均超过其背景值 范围 ，这可能是由于工业的发展和化肥农药的使用造成的。 Cr 在生活区、工业区和主干道区的含量相对较高。 铬化合物 是 电镀、染料、制药、皮革、颜料等制造企业 的主要原料，这些企业 排放 的 废弃物及生活垃圾 中的这些产品都会导致 Cr 污染。 虽然 各区中 Ni的含量均未超过附件 3中所给背景值的最大范围，但 工业区、生活区和主干道区镍的含量相对较高。 镍可以用于 制造 不锈钢 、铸币 等 产品 ， 这些产品在 生产 与生活中 使用 广泛 ， 所以镍在工业区、生活区等地方易造成污染。 在工业区、生活区、主干道区和公园绿地区 Pb 的含量 都 较大 .原因在于工业区原材料中含有 Pb，释放后污染土壤。 Pb 在土壤中有积累效应，使得工业区 Pb的含量高于其他区域。 城区内工业区、主干道区、生活区及公园绿地区 Cd 的含量 相对较高。 其中工业区镉含量最高。 在 生产、 生活中 镉的用途非常广泛 ， 主要 用于电镀、采矿、冶炼、燃料、电池和化学工业等 ； 镉化合物 可 用于杀虫剂、杀菌剂、颜料、油漆等制造业，这些都 是可能导致 工业区、主干道区等 区域的镉 含量相对增高 的原因。 该城区内工业区、主干道区表层土壤中 Cu 的含量相对较高 .由于工农业生产的快速发展， Cu 的用量不断增加，含 Cu 的污染物排放越来越多 [3].主干道区机动车辆含 Cu 零件的磨损也是该表层土壤中 Cu 含量增多的主要因素之一 . 工业区和主干道区 Hg 的含量明显高于其它区域。 Hg 主要应用 于仪表厂、食 9 盐电解、贵金属冶炼、齿科材料、燃煤等 企业，在工业生 产与运输过程，容易造成污染。 工业区、主干道区和生活区表层土壤中 Zn 的含量高于其他区。 由于 锌矿开采、冶炼加工、机械制造以及镀锌、仪器仪表、造纸等工业迅速发展， 企业 废弃物的排放 也随之增多 ， 从而 造成工业区 Zn 含量明显高于其他区域的。 汽车轮胎磨损以及煤 燃烧产生的粉尘、烟尘中均含有锌及化合物 与 农业上用灌溉 用水 含锌污染物 ， 这也导致了 主干道区和生活区锌的含量 较高。 问题三 重金属污染物的传播特征 根据相关资料， 重金属污染物在土壤中具有移动性差、滞留时间长、不易被生物降解、毒性强和积累效应的特征。 土壤的重金属元素属于空间连续的变量，具有区域化变量特征。 重金属污物 来源较多： 工业三废（废水、废气、废渣）通过如灌溉、大气降尘、汽车尾气等方式广泛进入到土壤环境，造成土壤的重金属污染。 农业上化肥、农药农用化学品的施用是土壤重金属污染的主要途径之一 ， 重金属污染来自化肥、农药农用化学品，如磷肥、各类复合肥及不少杀虫剂、除草剂中，都不同程度含有重金属（ Cd、 Hg、 Pb、 As 等）。 矿山的开采也能够带来土壤重金属污染，各种矿石经过雨水淋洗以及矿山本身洗矿废水的排放都能够造成重金属在土壤中发生扩散转移 .这些来源造成重金属在部分地区累积，最终形成污染。 地质演化和人为污染均可使土壤重金属元素发生变化，或聚积富集，或淋失贫化 ； 土壤母质在风化成土过程中，元素会发生不同程度的活化迁移的重新分配，有的元素淋失贫化，有的元素淀积富集，成土过程中主要组分的含量变化可使微量元素的相对含量发生变化 ，所以表层土壤中重金属含量高于母质或底土，不一定都是污染造成的 ，但这种原因的可能性是比较小的。 该 城区 8 种重金属元素之间的相关性处理 重金属元素的传播具有一些相似的性特征，因此，某些重金属元素的可能存在相同来源。 所以对该城区的 8 种重金属元素含量之间进行相关性分析可以知道其来源是否相同。 用 matlab 种的相关性分析函数 corrcoef（） 对 个采样点 8 种重金属元素含量的相关性检验结果如下表 7： 表 7 相关性检验系数 r As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn 利用相关系数判断相关关系的密切程度 : 相关系数的值 直线相关程度 r =0 完全不相关 10 0＜ r ≤ 微弱相关 ＜ r ≤ 低度相关 ＜ r ≤ 显著相关 ＜ r ≤1 高度相关 r =1 完全相关 根据上述标准， 从表中可以看出 Cr 和 Ni的相关性显著， Pb 、 Cu 、 Cd 三种元素之间也具有较好的相关性。 因此，可以将 8 种重金属元素分为 五 组 (Zn， Hg， As， Cr 和 Ni， Pb 、 Cu 和Cd)来求其污染源 ，把相关性较好的几种元素放在同一组内。 对 Cr 和 Ni 这一组取各自的权值为 综合到一个指标 1C ,即    1 0 . 5 C r 0 . 5 N iC C C (3) 其中  CrC 和  NiC 表示的是 Cr 和 Ni的浓度值。 对与 Pb 、 Cu 、 Cd 三 种元素，由于 Pb 与其它三种元素的相关性都较好，这表明 Pb 的浓度变化与其它三种元素变化都比较接近，所以它的含量变化可以倚重其它三种元素。 因此把 Pb 的权值确定为 ，其它三种元素的权值分别为 ，用 2C 作为这一组元素的指标：    。