文档介绍：承诺书
我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.
我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。
我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。
我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。
我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写): B
我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话): 1321302
所属学校(请填写完整的全名):
参赛队员(打印并签名) :1. 徐
2. 陈
3. 冉
指导教师或指导教师组负责人(打印并签名): 数模教练组负责人向
日期: 2010 年 9 月 13 日
赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):
2010高教社杯全国大学生数学建模竞赛
编号专用页
赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):
赛区评阅记录(可供赛区评阅时使用):
评
阅
人
评
分
备
注
全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号):
全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):
城市表层土壤重金属污染分析
摘要
本题要求我们根据对某城市城区土壤地质环境进行调查获得的8种主要重金属元素在采样点处的浓度以及采样点的位置、海拔高度及其所属功能区等信息来解决题中的问题。
1) 给出8种主要重金属元素在该城区的空间分布,并分析该城区内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?
。
关键词:
一、问题重述
在世界范围内, 城市土壤已受到了不同程度的重金属污染[ 1- 7] 。然而, 土壤对重金属的环境容量是有限的。特别是由于城市地表的􀀂固化, 使得下伏土壤的污染状况难以被发觉, 同时, 受污染土壤在一定时期内并不表现出对环境的危害, 一旦重金属在土壤中的累积与储存超过土壤承载能力的限度时, 或当气候、土地利用方式、土壤理化性质等外部环境发生改变时, 就会突然活化导致严重的环境灾害。20世纪末提出的􀀂化学定时炸弹概念实际上就是指土壤对环境污染承受能力达到极限时,就会突然爆发环境污染灾害的效应。因此, 为有针对性地治理城市土壤重金属污染, 对其污染趋势进行预测预警研究就显得格外
现对某城市城区土壤地质环境进行调查。为此,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。
目标任务
问题一:给出8种主要重金属元素在该城区的空间分布,并分析该城区内不同区域重金属的污染程度。
问题二:通过数据分析,说明重金属污染的主要原因。
问题三: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。
问题四:分析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,还应收集什么信息并根据了这些信息,建立模型从而解决问题。
二、模型的假设
(1)假设采集的数据科学合理,有代表性,仪器测试分析所造成的误差可以忽略不计!
(2)每平方公里一个采样点所得到得的8种主要金属元素的浓度代表了该区域的相应金属浓度
(3)城市表层土壤重金属污染元素只分析讨论题中所给的8种主要重金属元素,其他金属元素不予考虑;元素之间的化学反应不影响研究结果。
(4)气候环境(雨水)对金属的冲蚀转移不考虑。
(5)人为挖掘、搬运、堆积、混合等使土壤转移的情况不考虑。
三、符号说明
四、模型建立与求解
对于问题一,本题所给出的8种主要重金属元素,通过各种途径进入土壤后不会被微生物降解、迁移性很小。因此,在该城区的空间分布情况可视为不变。
首先将不合理数据进行筛选。然后再经过数据统计分析,将不同区域的重金属元素、每个区域的不同重金属元素整理统计,初步得出各区、各重金属元素的污染情况。
对于8种主要金属的空间分布,我们采用GIS软件,利用分析统计后的数据画出图像。从而进一步更直观地分析出该城区内不同区域表层重金属的含量差别、污染程度。