4.3.1 确定污染源的位置。
由于重金属污染的传播特征符合空气传播特征,可用微分方程模型、拟合模型、统计回归模型,于是考虑运用微分方程,但本题缺乏时间与污水灌溉、含重金属废弃物堆积的关系数据等,所以采用拟合模型和统计回归模型,采用拟合模型运用海拔高度和污染程度进行数据拟合,建立两者之间的多项式模型,初步得出相应的污染源的位置,然后用统计回归模型进行该模型的修正与校对。
下面介绍拟合海拔与浓度得到的关系,应用这个关系我们可以求出最高浓度时海拔高度,同时对y与z和x与z进行拟合,得到y与z和x与z的函数关系,算出相应的x和y,要求出污染源的位置,也就是浓度最高值,算出(1)- 8)相应的z,然后再用y与z和x与z的函数关系得到x和y,污染源位置应因此得出。
4.1八种重金属元素浓度与海拔的回归拟合。
以下是利用matlb7.8针对八种重金属元素浓度与所有319个采样点海拔拟合得出的函数关系。
1)针对cd重金属元素:
其浓度与海拔的关系为:
c1=0.0082z^2 -2.8223z+ 391.8684
2)针对cd重金属元素:
其浓度与海拔的关系为:
c2 = 0.0016 x^2 -0.5482 x+ 70.7794
3)针对cr重金属元素:
其浓度与海拔的关系为:
c3 =0.0038 x^2 -1.2291 x+ 93.1382
4)针对cu重金属元素:
其浓度与海拔的关系为:
c4=0.0199x^2-6.8964x+518.4839 (5)针对hg重金属元素:
其浓度与海拔的关系为:
c5 = 0.0002 x^2 -0.0705 x+ 19.5955
6)针对ni重金属元素:
其浓度与海拔的关系为:
c6 = 0.0018 x^2 -0.6020 x+ 80.76057)针对pb重金属元素:
其浓度与海拔的关系为:
c7 = 0.0086 x^2 -3.0087 x+296.98858)针对zn重金属元素:
其浓度与海拔的关系为:
c8 = 0.0069 x+3.0966
4.2 x与y和x与z的的拟合函数。
由matlb7.8可直接拟合得出x与海拔的函数关系:
x= -0.0046z+ 35.7005
以及y与海拔的关系:y=55.5z+ 6.0838
4.3各种重金属元素浓度最大值所对应的空间坐标(x,y,z)
由以上几个公式可以求的八种重金属元素浓度最大值所对应的空间坐标(x,y,z),其列表。
如下表所示,即初步确定各金属污染源的位置。
表八种重金属元素浓度最大时所在的空间位置。
下面反向运用上述关系的关系,来验证上式的合理性,根据已求出最高浓度来求出海拔高度,同理也可以得到y和x,以下为所求验证值。
表各重金属污染源的位置。
反证得到x 、y、 z值并不能解释表符合实际情况,故应该重新考虑统计回归模型,由spss 17.0软件和excel 2003统计得到污染源的大致位置,下表给出各金属污染源的位置(其中偏差为±100—200米),因此根据金属的传播特征,建立回归模型后并进行了验证和校正,得到比较准确的污染源的位置。
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附录:x=a(:,3); y=a(:,5); a=polyfit(x,y,2); z=polyval(a,x); plot(x,y,'k+',x,z,'r')
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