地理学

基于综合主成分模型的城市土壤重金属空间分布与传播特征研究

  • 蒋诗泉 ,
  • 刘中侠 ,
  • 蒋诗平
展开
  • 1. 铜陵学院 数学与计算机科学学院,安徽 铜陵244000;
    2. 南京航空航天大学 经济与管理学院,南京210016;
    3. 中国科学技术大学 国家同步辐射实验室,合肥230029
蒋诗泉,男,副教授,博士,主要从事灰色系统理论、复杂系统建模和化学计量学等方面的研究工作. E-mail: jshq6699@163.com

收稿日期: 2014-03-01

  网络出版日期: 2015-05-28

基金资助

安徽省高校自然科学基金(KJ2012Z409);安徽省自然科学基金(11040606M04 )

Study of spatial distribution and spread of heavy metals in urban soil based on synthetic PCA model

  • JIANG Shi-Quan ,
  • LIU Zhong-Xia ,
  • JIANG Shi-Ping
Expand

Received date: 2014-03-01

  Online published: 2015-05-28

摘要

对某城市的5个不同功能区进行土壤采样,并对每个采样点的土壤应用X射线荧光光谱仪测试其8种重金属的含量.利用主成分分析法探明每个功能区受污染的主要重金属的类别以及每个功能区的8种重金属对污染的贡献率.根据输出综合主成分模型系数,构建各功能区各重金属元素的浓度随空间分布函数及其传播特征方程.该方法能够探源重金属污染的原因和掌握重金属污染的空间分布和传播特征,因此能为治理污染找到目标和对策.

本文引用格式

蒋诗泉 , 刘中侠 , 蒋诗平 . 基于综合主成分模型的城市土壤重金属空间分布与传播特征研究[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2015 , 2015(3) : 136 -145 . DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2015.03.016

Abstract

In this paper, soil samples were collected from five different functional areas of a city, and concentrations of eight heavy metals contained in each soil sampling were tested by X ray fluorescence spectrometer. PCA was applied to investigate categories of main heavy metals in contaminated areas and determine the respective contribution of eight heavy metals to contamination in each functional area. Based on output coefficients of the PCA model, the functional relationship between the concentration of each heavy metal and its spatial distribution in each functional area is established and an equation that describes spreading features of heavy metals is constructed. Targets for pollution control and countermeasures can thus be found.

参考文献

[1]蒋诗泉.模糊数学方法及X射线荧光分析技术在测定城市重金属污染中的应用[J].光谱实验室,2012,29(4):21352139.

[2]林燕萍,赵阳,胡恭任,等.多元统计在土壤重金属污染源解析中的应用[J].地球与环境,2011,39(4):536542.

[3]胡大伟,卞新民,许泉.基于ANN 的土壤重金属分布和污染评价研究[J].长江流域资源与环境,2006,15(4):475479.

[4]赵志忠, RATE A W,唐少霞,等.海南岛农用地土壤重金属元素的空间分布特征及其环境意义[J].农业环境科学学报,2007,27(1):182187.

[5]马志宏,穆安冬,宫明.基于傅里叶变换的重金属扩散模型对污染源位置的研究[J].安徽农业科学,2013,41(11):50145015.

[6]刘文斌,刘欢,刘雅晴,等.土壤污染程度分析及迁移规律的优化模型[J].数学理论与应用,2012,32(2):9196.

[7]何用, 李义天.重金属迁移转化模型研究[J].水科学进展,2004,15(5):576583.

[8]吴新民,李恋卿,潘根兴,等.南京市不同功能城区土壤中重金属Cu、Zn、Pb和Cd 的污染特征[J].环境科学,2003,24(3):105111.

[9]卓文珊,唐建锋, 管东生.广州市城区土壤重金属空间分布特征及其污染评价[J].中山大学学报:自然科学版,2009,48(4):4751.

[10]柳云龙,章立佳,韩晓非,等.上海城市样带土壤重金属空间变异特征及污染评价[J].环境科学,2012,32(2):600605.

[11]蒋诗泉.基于PCA和LSSVM的傅里叶变换近红外光谱的黄酒酒龄的鉴别模型研究[J].光谱实验室,2012,29(2):806810.

[12]王从陆,吴超,段瑜.基于主成分综合的矿区农田重金属污染评价[J].中国工程科学,2008,7(10): 181182.

[13]王学松,秦勇.利用对数正态分布图解析徐州城市土壤中重金属元素来源和确定地球化学背景值[J].地球化学,2007,1(36):98102.

[14]SIEGAL F R. Environmental Geochemistry of Potentially Toxic Metals[M]. Heidelberg: Springer, 2002: 1192. 
文章导航

/