2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛
城市表层土壤重金属污染分析
摘要
本文主要研究重金属对城市表层土壤污染的问题,我们根据题目所给定的一些数据和信息分析并建立了扩散传播模型、权重分配模型、对比模型和转换模型解决问题。
首先，我们利用Matlab 软件拟出该城区地势图（图1），根据所给数据绘出该地区的三维地势及采样点在其上的综合空间分布图。之后将8种重金属的浓度等高线投影到该地区三维地形图曲面上，接着分别计算8种重金属在五个区域的平均值，立体图和平面图（图1附件）相结合便可得出8种重金属元素在该城区的空间分布。
其次，在确定该城区内不同区域重金属的污染程度时，我们运用两种方法进行解答。先假设各重金属毒性及其它性质相同，运用公式ij
ij P C P =
'
求出各区域各金属相对于背景平均值的比值作为金属污染程度，再运用1
j
i ij j C C ==∑求出各区域重金属污染程度，并将
各区进行比较。之后，我们加上各重金属的毒性，对各重金属求出权数，再结合国标重金属污染等级和已知的各组数据来确定金属的污染程度。由上述两种方法的对比，更准确地得出重金属对各区的影响程度。
即： 工业区>交通区>生活区>公园绿地区>山区 并根据第一个模型的数据来说明重金属污染的主要原因。
再次，对重金属污染物的传播特征进行了分析，判断出重金属污染物主要是通过大气、土壤和水流进行传播。在分析之中，我们得出这三种状态的传播并不是孤立存在的，而是可以相互影响和叠加的，因此，我们分别建立三个传播模型，再对这三个传播模型进行了时间和空间上的拟合，得出重金属浓度最高的区域图，并结合各重金属的分布图（图6）来确定各污染源的位置。
最后，本题中只给出了重金属对土壤的污染，对于研究城市地质环境的演变模式，还需要搜集一些信息（图7）。根据每种因素对地质环境的影响程度进行由定性到定量的转化。建立同一地质时期地质环境中各因素的正影响和负影响的权重分配模型，再对这些权重进行验算和修正。从而，根据这些权重再建立预测模型便可反向推出各重金属对不同时期地质环境的影响，得出随时间变化的地质环境的演变模式。
结论：在本次模型建立中，我们得出以下结论：
1.重金属在各个区域中的污染严重程度为：工业区>交通区>生活区>公园绿地区>山区
2.各重金属的污染源主要分布在工业区和交通区
关键词：重金属污染 三维地形图 时空结合 地质环境演变 影响因子权重
一．问题重述
1.问题背景
目前，社会经济发展迅速，人口数量不断增加，环境污染现象日显突出，尤其重金属对土壤的污染更受广泛关注。土壤状况直接影响着动植物的生长和安全，甚至通过食物链进入人体，导致一些慢性疾病的发生。
对于具有独立的系统来说，人们的生活和生产将会给环境和土壤造成污染，而且，每一个区域的功能不同，如山区、生活区、工业区、主干道路区和绿地区等，对环境和土壤的污染程度也不同。所以，做好调查分析，控制污染源是现今的关键。
2.提出问题：
（1）.根据题中所给各区域点的坐标，绘制中该区的空间分布图，计算不同重金属对该区的影响。
（2）.分析数据，考虑浓度分布和客观因素，说明重金属的来源。
（3）.分析重金属产生后的传播特性，并建立模型确定污染源的位置。
（4）.考虑重金属浓度和客观因素优化模型并推广，以便对城市地质环境的演变做更准确的分析和预测。
二．问题分析
（1）.由于各种重金属在各个区域的浓度都不同，所以对不同区域的影响程度也不同，根据题中所给采样点的坐标和各重金属的浓度，用MATLAB软件绘制出重金属在该区的空间分布图及8种重金属的浓度等高线在该地区三维地形图曲面的投影图。利用平均数法求得各种金属在不同区域的影响。在考虑重金属毒性的情况下，利用加权平均数求出各种金属的污染程度。两种方案作对比，找出最优化方案。
（2）.在上题的结论基础上，依据各种重金属在不同区域的浓度大小，通过分析比较，并考虑各区域的特点，可以分析出重金属的主要来源。
（3）.由于重金属产生后的传播途径有很多，本题忽略其它因素，只考虑水体、大气和土壤传播，分别建立水体传播模型，大气沉降模型和固体传播模型，并结合三者在传播过程中在时间和空间上的相互影响和制约，对污染源的位置进行准确的定位。
（4）.在研究城市地质环境演变的过程中，除运用到重金属的浓度之外，还应搜集重金属的沉积和埋藏深度、生活污水，废气污染、地壳运动植物和微生物的净化。根据污染毒性的大小确定各项的权重，。由此建立模型推出不同时期地质环境的变化，即演变模式。
三．问题假设
1.假设重金属元素在土壤和水中化学反应均匀。
2.假设各区域成土母质中含重金属的浓度是相同的。
3.假设各地区重金属分布稳定，污染源排放量不变
4.假设各数据拟合的函数是光滑曲线，且各外在因素都忽略。
5.计算重金属在空气中传播速度不考虑风速过大的影响。
四、名词解释及符号说明
1．名词解释：1.地质环境：包括岩石、水、气和生物在内的互相关联的系统。
2.时空结合：将金属传播的三种模型进行拟合，找出污染源。2．符号说明
ij
P i区域中j重金属元素的浓度
ij
P i 区域中j重金属元素的平均浓度
n i 区域中调查重金属的点数ij
C i 区域中j重金属元素污染程
度
N 区域金属对评价等级的隶属度
R各金属因子的权重构成的向量
D 各金属因子对评价等级的隶属度m 土壤环境质量级别
jk
X金属因子的隶属度
jk
S某区域各金属因子j在k级指标P 各金属因子的实测浓度
jk
x某地区第j个重金属污染物的实测浓度;
j
f第j个重金属污染物的毒性级别指数;
j
r某地区第j个重金属污染物的权重值
()
F j
ε
土颗粒表面所吸附的溶质（j）的质量分数
()j
ρ孔隙中的溶质的质量浓度（ｇ／Ｌ）；
ｅ土壤孔隙比
ρ土样干密度（3
/g cm）
?土壤孔隙率
S 土壤容重
g
ρ气体密度
p
ρ粒子密度
r 粒子半径
ｔ时间
d
R阻滞因子
(()
D j
ρ）扩散系数，v为孔隙流体的流速
η动力粘性系数
W 粒子垂直方向速度
F
浮
粒子受到的浮力
F
阻
粒子受到的流体阻力
()t
Γ随机力及大气流动引起的随机加速度
五、模型的建立及求解
一、重金属元素的空间分布及污染程度模型
1.重金属元素的空间分布：
a、根据已知数据，我们运用MATLAB 软件将该地区的三维地势及采样点在其上的综合空间分布图绘制如下图（1）所示
在此图中，我们能清晰的分出生活区、工业区、山区、交通区、公园绿地区。
将生活区、工业区、山区、交通区、公园绿地区用i表示。i=(1、2、3、4、5)
b、对八种重金属元素的浓度进行处理：
P表示，As (μg/g)、Cd (ng/g)、Cr (μg/g)、Cu 设八种重金属元素的浓度用
ij
(μg/g)、Hg (ng/g)、 Ni (μg/g)、 Pb (μg/g)、 Zn (μg/g)分别为j=(1、2、 (8)
P，根据公式对数据进行处理分别求出各地区各金属元素的平均浓度
ij
ij ij P P n
（1）
计算得各数据如下表（1）所示： J I
As (μ
g/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 6.27 289.96 69.02 49.40 93.04 18.34 69.11 237.01 工业区 7.25 393.11 53.41 127.54 642.36 19.81 93.04 277.93 山区 4.04 127.00 27.58 23.99 30.00 11.93 57.45 85.61 交通区 5.71 360.01 58.05 62.21 446.82 17.62 63.53 242.85 公园绿地区 6.26 280.54 43.64 30.19 114.99 15.29 60.71 154.24
c. 用Matlab 软件绘制8种重金属的浓度等高线在该地区三维地形图曲面的投影如下图（图1附件）：
结合图（1）、图（1）附件和表（1）清晰地看出8种主要重金属元素在该城区各区域的空间分布。
2. 重金属元素污染程度模型：
1)、在不考虑重金属毒性的情况下：
已知的背景区重金属平均浓度P 如表（2）：
8种主要重金属元素的背景值
元素 平均值 标准偏差 范围 As (μg/g) 3.6 0.9 1.8~5.4 Cd (ng/g) 130 30 70~190 Cr (μg/g) 31 9 13~49 Cu (μg/g) 13.2 3.6 6.0~20.4 Hg (ng/g) 35 8 19~51 Ni (μg/g) 12.3 3.8 4.7~19.9 Pb (μg/g) 31 6 19~43 Zn (μg/g)
69
14 41~97
设重金属元素污染程度ij C ,则，
ij
ij P C P =
'
(2) 根据表（1）、表（2）的数据及公式(2)可得各区域的重金属元素污染程度如表（3） 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 1.74 2.36 2.23 3.74 2.66 1.49 2.23 3.43 工业区 2.01 3.02 1.72 9.66 18.35 1.61 3.00 4.03 山区 1.12 0.98 0.89 1.82 0.86 0.97 1.85 1.24 交通区 1.59 2.77 1.87 4.71 12.77 1.43 2.05 3.52 公园绿
地区
1.74
2.16 1.41 2.89
3.29 1.24 1.96 2.24
由于不考虑重金属毒性，将各重金属的污染性视为相同，则各地区金属元素总体的污染程度ij C
即： 1j
i ij j C C ==∑ （3）
所以：1 1.74 2.36 2.23 3.74 2.66 1.49 2.23 3.4319.88C =+++++++= 2 2.01+3.02+1.72+9.66+18.35+1.61+3.00+4.03=43.4C = 3 1.12+0.98+0.89+1.82+0.86+0.97+1.85+1.24=9.73C =
4 1.59+2.77+1.87+4.71+12.77+1.43+2.05+3.52=30.71C =
5 1.74+2.16+1.41+2.89+3.29+1.24+1.96+2.24=16.93C = 经计算，可以得到以下关系式；
2C >4C >1C >5C >3C ；
即： 该城区内不同区域重金属的污染程度
工业区>交通区>生活区>公园绿地区>山区
2)在考虑重金属的毒性的情况下：
目前大多数人在确定污染程度时仅仅考虑了重金属污染物浓度超标的情况,未考虑重金属本身的毒性作用,这就有可能掩盖有些浓度低但毒性大的有毒物的污染作用。 本模型法用隶属度来描述模糊的污染分级界线,各评价等级的隶属度再以各金属因子的权重修正,则得到金属因子对评价等级的隶属度。则得到如下数学模型:
j
c
i
N R D =? （4）
式中：N — 区域金属对评价等级的隶属度 R — 各金属因子的权重构成的向量
D — 各金属因子对评价等级的隶属度
a 、金属因子隶属度D 的建立：
为了运算，我们需要建立隶属度函数，并用隶属度来描述土壤污染状况的模糊界线。设土壤环境质量分为m 个级别,则 V = (1,2, ?, m )
在这里我们用降半梯形分布来刻画隶属度:
111()1()()0jk jk jk jk jk jk jk jk P S S P
X S P S S S P S +++?≤?
-?=?
<≤-??>?
（5） 式中：jk X — 金属因子的隶属度
jk S — 某区域各金属因子j 在k 级指标(j = 1, 2, ?,n; k = 1, 2, 3?, m )中的标准值;
P — 各金属因子的实测浓度 由此可得评价因子j 对不同级别k 的隶属度矩阵D:
11
11
8m n m P P D P P ??
??=?
?????
(6)
b 、金属因子权重向量R 的确定:
将污染物浓度和毒性级别指数加权叠加,并作归一化处理,得到某污染组分的权重公式:
1
j
j
n
j
j j C f j C
f r ==
∑ (7)
1
1
1
n
j
jk
j m
m
j jk
jk
k k x x C S
S
====
∑
∑∑ (8)
式中, jk x — 某地区第j 个重金属污染物的实测浓度;
j f — 第j 个重金属污染物的毒性级别指数;
j r — 某地区第j 个重金属污染物的权重值,且 1
1n j j C ==∑，1
1n
j j r ==∑
将各金属因子的实测浓度值、毒性系数和选定的评价标准分别代入上式,可得到各金属因子的权重值,由此组成某个区域各金属因子的权重向量:
R = [ 1r 、2r , 3r , ?,n r ] (9)
将权重向量R 和隶属度矩阵D 带入模型（4）可得区域金属对评价等级的隶属度N
C 、隶属度函数的确定 ：
本文所选用的八种元素，选用国家《土壤环境质量标准》[ 18 ] ( GB15618 -
1995)进行土壤环境评价,土壤环境质量标准见表（4）。根据表（1）和表（5）的数据，利用公式（5）计算各重金属元素对应于各土壤重金属环境质量等级的隶属函数,得到 关系模糊矩阵。
表（4） 国家土壤环境质量标准
一级 自然景值 二级 PH ﹤6.5 PH=6.5～7.5 PH ＞7.5 三级
PH ＞6.5
As (mg/kg) 15 30 25 20 30 Cd (mg/kg) 0.20 0.30 0.30 0.60 1.00 Cr (mg/kg) 90 150 200 250 300 Cu (mg/kg) 35 50 100 100 400 Hg (mg/kg) 0.15 0.3 0.5 1.0 1.5 Ni (mg/kg) 40 40 50 60 200 Pb (mg/kg) 35 250 300 350 500 Zn (mg/kg) 100 200 250 300 500
根据Hakanson 制定的标准化重金属毒性响应系数,分别对各重金属对生物的毒性级别指数赋值：Zn=l ， Cr=2，Cu=5，Pb=5，Ni=5， As=10，Cd=30，Hg=40，指数越大，代表毒性越大。按照（7）、（8）两式，将表（1）的数据和毒性指数代入计算，得各区域各重金属权重值，其中
R = [ 1r 、2r , 3r , ?,8r ]= [0. 0962 、0. 2838、 0. 0680、 0. 0585、 0. 3723、 0. 0211、0.0563、0.0538] （10） 结合公式（4）、（6）、（10）及表（1）可得： 1N =2.5158 2N =8.9537
3N = 1.0546 4N =6.4033 5N =2.5056
所以：2N ＞4N ＞1N ＞5N ＞3N ，即，工业区>交通区>生活区>公园绿地区>山区
结合1）、2）两个模型可以得到该城区各区域重金属的污染程度为工业区>交通区>生活区>公园绿地区>山区
二．重金属污染成因：
根据上述两个模型的结合与对比，我们可以得出下面的关系式： 工业区>交通区>生活区>公园绿地区>山区
1.从整体的角度分析：
工业区污染最大，占整体区域的36%。分析其污染的主要来源有金属矿山的开采、冶炼、重金属尾矿、冶炼废渣和矿渣堆放等。而且其扩散和传播污染的途径也是非常广泛的。
交通区重金属的污染程度相对也较大，其污染主要体现为大气污染，来自工业生产排放的废气、汽车尾气排放生的大量含重金属的有害气体和粉尘。 生活区重金属污染居中，重金属的主要来源有生活垃圾、污水、医疗垃圾和细菌等。 公园绿地区重金属污染程度较轻，其主要来源有农业农药和化肥。但是，植物有吸收金属矿物的作用，相对减轻了重金属的危害。
山区重金属污染最轻，只占到整体区域的8%，表明不仅重金属的来源相对较少，而且，重金属污染与重力和海拔也有一定关系，山区中植物和一些微生物都有净化的作用。
2.从局部的角度分析：
从表（3）可以看出八种重金属的主要分布区域，再根据这些区域的区别可以分析出各金属污染物的成因。其主要来源如下表所示：
污染物 来源 砷As 矿山开采、冶炼、加工排放的三废、飘尘、农药等 镉Cd 电镀、塑料电池电子、染料化工工业废水 铬Cr 电镀、染料化工工业废水、、飘尘、矿山开采、冶炼、主要来源是汽车燃
料和轮胎磨损。
铜Cu 电镀工业废水、农药 汞Hg 塑料电池电子工业废水、矿山开采、冶炼、加工排放的三废 镍Ni 电镀工业废水、矿山开采、冶炼、加工排放的三废 铅Pb 电镀工业废水、矿山开采、冶炼、加工排放的三废、汽车尾气 锌Zn 电镀工业废水
三、重金属污染物传播特性及污染源位置确定模型：
影响重金属污染物传播的因素有很多，如：地质条件（如海拔，地壳运动，土质情况等）、气候条件（如降雨量，气温，季风等）、工业发展情况、人口密度、河流流向等。在这里，我们由于条件有限我们仅考虑地势、河流等。
重金属污染物的传播有许多种，但主要有三种方式,即：水体传播、土壤传播、大
气沉降。在此，我们将模型理想化，假设只有这三种方式，分别对其建立模型，之后再将三种模型进行时间和空间上的几何叠加。
1.水体传播模型的建立及求解：
在此模型中，我们将问题理想化，认为水体传播仅仅是靠河流传播的。假设河流没有多大的改变。
在河流中，重金属污染物部分以可溶状态存在，随水流运动，部分以沙粒为载体，随沙运动，两者不断地发生化学和生物化学反应，一般情况下，泥沙吸附—解吸是重金属污染物从不饱和液相转移到固相的主要途径。因此，在考虑重金属在水环境中的物理迁移过程下，我们用水力学和泥沙运动学的原理处理。
假设，泥沙浓度和水相金属离子浓度反应分布均匀。在天然河流中, 水环境化学条件对某一河段、某一时段基本不变,变化较大并难处理的是水流泥沙因素。
泥沙颗粒在水溶液中对重金属污染物的吸附遵循兰格茂尔吸附运动学方程
12()N
t
d K c b N K N d =--，将其对时间的偏微分 ，即对均匀沙有： 12()N
k c b N k N t
?=--? （11） 水流泥沙运动数学模拟研究已有较长的历史，在水流泥沙运动确定后, 根据建立的重金属迁移转化方程, 吸附动力学方程及边界、初始条件就可确定河流重金属污染物迁移转化过程, 构成河流一维重金属污染物迁移转化数学模型的基本方程如下：
水流连续方程 ()0y
Bhu B x t
??+=?? （12）
水流运动方程 2
210u u y u u g g t x t c k
???+++=??? （13）
泥沙连续方程
0()()()y
Bhu B hs B s s x t
αω??+=--?? （14） 河床变形方程 0()()0y y
Bhu B hs B x t t
ρ???'++=??? （15）
有30,L=2h A Bh A By B ==+及，则
()''31111131111()A N
N N c c c s u AE N N L s us E t x A x x A t A t
x x x ρ???????????'+-=--+- ????????????（16） 假定悬浮泥沙的吸附量''11111==0N N N N N N =++其中，，对（11）式全断面积分得：
1
1121()s s s N k c b N k N t
?=--? （17） 解决重金属迁移转换模型可将（12）至（17）式简化成：
32
'011121
1121y h=0,(),,()m N N v c c c u s k u E s us t gkw t x x t x
N k c b N k N x
*??????===+-=--???????=--?常数，常数，
根据静态吸附的结果，取b=0.543g/kg,k 1=0.0076 1/(ppm ·s)，
k 2=0.00084 1/s ,重金属污染物的初始条件为：
0000
()1x 0
c 1()=,0
x t
t c c x ppm
x N x δδ====?==?
≠?式中：
边界条件为：
201
2
01
t 0(),()=,0,0
0,
x x x L
c
c c t t N t x δδ====??===?
≠??
在相同条件下，污染物的运动遵循以下方程：
2
'221002000,(),(),0t x x L
c c c u E c c x c c t c x t x x
δ===???+-==?=??=???。用向后显式差分求解，结
果如下图
2:
由图2可知：在不同时刻, 水相重金属浓度由于泥沙吸附, 峰值明显减少, 而且由于泥沙吸附需要时间, 因此河段上泥沙吸附量的峰值总是滞后于水相浓度的峰值。
从3中可以看出：污染物不受泥沙运动影响, 在输移过程中, 由于纵向综合紊动扩散作用, 峰型变化相同条件下重金属污染物输移, 尽管图形相似, 但重金属污染物的峰值因泥沙吸附而下降很多, 特别是后半部减小更为明显, 且随时间增加明显加大。
所以，重金属在水体中的传播特征是随着离污染源的距离增加而减少。速度也随之减小。
2.土壤传播模型的建立及求解：
重金属在土壤中的传播的影响因素也很多，不能单纯的看作是线性变化，在此，我们基于重金属在土壤中的质量分数，根据在水中传播的方式类似的定义了一个非线性沉淀模型。并推导出非线性沉淀情况下重金属速度的控制方程。
对于饱和土壤空隙内充填的溶液质量分数为ｗ，而土粒表面会吸附溶质，因此，
当溶质在土／水界面达到平衡之后，会存在以下关系：
0()()()/t F j F j e j ερρ=+ （18）
式中：()t F j — 土壤中溶质的总量在单位质量土粒上的质量分数，包括土粒
上吸附溶质和孔隙溶液中的溶质；
()F j ε — 土颗粒表面所吸附的溶质（j ）的质量分数；
()j ρ — 孔隙中的溶质的质量浓度（ｇ／Ｌ）； ｅ — 土壤孔隙比；
0ρ — 土样干密度（3/g cm ）
当溶质在土粒上的吸附呈线性状况时，沉淀满足Henry 定律：
()()t d F j v j ρ=． （19）
式中：d v — 溶质在土水界面的分配系数．此时，满足下式：
()()()t F j A B j ρ=+ （20）
式中：Ａ、Ｂ 均为模型参数，可表示为()/,b A e b s s B b ρρ??ρ=-=
? — 土壤空隙率；
S — 土壤容重． ．
对于溶质在土壤介质上的吸附，其分配系数通常情况下并非常数，而是随溶质浓度变化而变化的参数．为了便于计算，本文对溶质在土柱中土水间的分配关系做出如下简化假定：
()(())n t F j j θρ=， （21）
传统的运移控制方程如下：
()()()
((()))d j j j R D j v
t x x x
ρρρρ????=+???? （22）
式中：ｔ为时间，d R 为阻滞因子，(()D j ρ）表示随土壤孔隙中溶质的质量浓度 ()j ρ而变化的非线性的扩散系数，v 为孔隙流体的流速．
式（22）是以土壤孔隙中溶质的平衡浓度为基础建立起来的．假定扩散系数Ｄ 为常数，考虑吸附的非线性特性，将式（21）代入式（22），可得改进的非线性重金属运移控制方程为
111()()()(()/)(())()n n n t t t n n t t F j F j F j bn e DF j vF j t x x x
ρθ--????
=+???? （23）
其中：000()()(())()()
0()
x
t n
t t F j F j j F j θρ?=?
??=???
上边界下边界
基于土粒上溶质质量分数的运移参数提取方法，根据有限差分法，可将运移方程（22）
写成如下差分格式：
1111/21/21111111
()()()()()2(()())(2()()
)
i i i i i i i d
i i i i i i i i i i
i i i i dF j F j F j F F F j F j D
v R F j F j dt x x x x x x x x F j F j x x +-++-+-+-+-----=-+-----+- （23）
式中：i x — Ｘ 方向被差分之后的差分网格节点的空间位置；
()i F j ≈()F j ，ｉ＝１，…，Ｎ－１；0()F j 、()N F j 为上下边界处溶质的质量分
数；0()i F j 为0时刻土柱内溶质的质量分数．
上述差分格式可以利用Matlab 软件进行求解，结合最小二乘法，利用内嵌的最优化工具箱求解运移参数．对比拟合结果与试验得到的浓度剖面数据，当方差最小时即认为此时的参数即为有代表性的典型参数．
由模型可得重金属在土壤中的传播模型如下图所示：
在图中可以清晰地看出重金属在土壤中的传播随时间的增减而减缓，而且速度较水体传播慢。
3. 大气扩散模型的建立及求解：
大气中重金属主要来源于工业生产、汽车尾气排放、汽车轮胎磨损产生的大量含有重金属的有害气体和粉尘。它们主要分布在工矿的周围及公路、铁路两侧。
重金属在大气中的传播一部分通过自然沉降和雨淋沉降进入土壤圈和水体中，一部
分，直接污染空间。
在这里因为数据不足更为了简化模型，我们忽略雨淋沉降，将通过大气沉降地表的重金属看做由自然沉降产生的。而自然沉降的主要作用是重力作用。
在垂直方向，考虑粒子受到重力、浮力、流体阻力和随机力的作用，建立粒子的运动方程如下：
()m
G F F dw t dt --=+Γ阻
浮 （24） 其中w 为粒子垂直方向速度，F 浮为粒子受到的浮力，F 阻为粒子受到的流体阻力，
()t Γ为随机力及大气流动引起的随机加速度，满足如下条件:
'()0,()()()t t t K t t δ'Γ=ΓΓ=- (25)
粒子受到的阻力为6F πηγω=阻，其中η为动力粘性系数，r 为粒子半径。 由式（24）得：
29(1)()2g p p dw g w t dt r
ρηρρ=--+Γ 其中g ρ和p ρ分别为气体和粒子密度，通常g ρ《p ρ。令229p r ρτη
=
，由上式得到：
1
()dw g w t dt τ
=-+Γ 解此式可得：
()(1)(0)()t
t
s t
t w t g e
e
w e
s ds τ
τ
τ
τ---=-++Γ? （26）
将 ()w t 分解成为平均量和脉动量之和： ()()()w t w t w t '=+
由这两式可得：
()(1)(0)t
t
w t g e
e
w τ
τ
τ--=-+ （27）
()(0)()t
s t
t w t e
w e
s ds τ
τ
--'=+Γ? （28）
由上式求出()w t 的方差2()w t '，由于()w t 和()t Γ不相关，则，
2222()(0))2(1)t
t
w t w e
K e
τ
τ
τ--''=+- （29）
由（28）式可得： 2(0)()(0)t
w w t w e
τ
-'''=
假设()w t 是平稳随机过程，则：222
(0)()w w w t σ''== 由上面三式可得：22w
K τσ= 即：2
2w
K στ
=
由（26）式可得：()
()
()
()(1)(0)()t t t t s t t
t t w t t g e
e
w e
s ds τ
τ
τ
τ-+?-+?--?+?+?=-++Γ?
0(0)()(1)()t s t
t t w e w t g e e s ds ττττ--??=---Γ????
?
讲下式代入上式得：()
()
()
()(1)()()t t t t s t t
t t w t t g e
e
w t e
s ds τ
τ
τ
τ-+?-+?--?+?+?=-++Γ?
将最后一项离散化得：()(1)()t
t
w t t g e e
w t τ
τ
τλε-?-?+?=-++ （30）
令t=0得： ()(1)(0)t
t
w t g e e
w τ
τ
τλε-?-??=-++
方差为：2222()(0)t
w t e
w τ
λ-?''?=+ 与（29）式比较可得：
222
2
2(1)(1)t
t
w
K e
e
τ
τ
λτσ-?-?=-=- 代入式（30）得到粒子运动的离散方程：0.5
()(1)()(1)t
t
t
w w t t g e
e
w t e
ττ
ττσε-?-?-?+?=-++-
在水平x 、y 方向不考虑重力作用，则在平均风速为 (u ，v ，w)下粒子运动的离散型方程为：
0.5
0.5
0.5
()()(1)()()(1)()(1)()(1)t t
u t
t
v t
t
t
w u t t u e u t e v t t v e
v t e
w t t w g e
e
w t e
τττ
ττ
τ
τσε
σε
τσε
-?-?-?-?-?-?-??+?=++-??
+?=++-?
?+?=+-++-??
有题可知，结合计算精度和时间的考虑，时间步长r (35)0.1t m τμ?==— 由公式：
11122212(),()()()
D C t H V In C t t C t t t t C t =
-其中，为时刻的平均浓度，为时刻的平均浓度。 由于，在空气中传播的影响因素很多，而且其速度比水体快。
结合上面三个模型可知，在同样的条件下，金属污染源在空气中传播最快，其次是在水中传播，最后在土壤中传播。而且这三种传播状态是相互转化的，对于同一污染源来说，对其进行时间和空间的拟合得出如下传播范围
（图五）所示：
由图可知，污染源一定在三者叠加的正中心处，再结合八种重金属元素在该区的分布图，找出各金属的污染源。 如下图
（图六）：
由以上八个图可以看出，各暖色的区段为污染源分布区。其中这八种重金属的污染源主要分布在工业区（坐标为（3000,3000）附近）和交通区（坐标为（13000,3000）附近），山区和公园绿地区几乎没有污染源。
四、城市地质环境的演变模式模型的建立：
1.模型有缺点的分析：
1）、优点：a.在本模型中，运用到了很多新思想。
b.有许多问题先用理想化模型，之后再慢慢的增加约束条件，使问题
更符合实际意义，更具有可推广性。
c.在本文中，由于重金属的传播有固、液、气三种相属，而且，这三
种相属又是相互联系，相互转换的，不可很明确的区分开来，故，我们将
三种模型非别建立，之后将其在空间和时间上拟合起来。使其更具说服力。
2）、缺点：a.在本模型中，有很多假设，将模型理想化了，可能与实际有区别
b.个别数据题中未给出，我们经过上网查询，与实际问题会有误差。
2.城市地质环境的演变模式模型：
经过查询可知：
地质环境的定义为：地壳上部包括岩石、水、气和生物在内的互相关联的系统。
本文前几个模型主要研究城市表层土壤重金属污染的问题，如果想要得到城市地质环境的演变模式，仅有这些还远远不够，因此需要收集一些重要信息才能更好地研究城市地质环境的演变模式。
我们对地质环境的主要影响因素进行分析讨论，得出如下（图7）结果：
由图可知，如果想研究城市地质环境的演变模式，除了本题中的金属影响之外，还有很多，如：地壳运动、绿化程度、废气等等！
因此，还需要收集一些地壳运动、工业发展、绿化程度、紫外线辐射、城市人口的资料。
同时还需要这个地区历年的地质环境影响因素资料及同一时期6个城区的相关资料。
在拥有这些信息之后，我们通过以下方法建立并解决模型。 1.首先，用ij y 表示第i 城区地质环境的影响因素j 的参数值。（i=1,2,…,6 j=1,2,3,4） 如下表所示：
岩石圈参数
水圈参数 大气圈参数
生物圈参数
1号城区 y 11 y 12 y 13 y 14 2号城区 y 21 y 22 y 23 y 24 3号城区 y 31 y 32 y 33 y 34 4号城区 y 41 y 42 y 43 y 44 5号城区 y 51 y 52 y 53 y 54 6号城区
y 61
y 62
y 63
y 64
假设，四个参数所对应的权重分别为(1,2,3,4)j l j =，六个城区的地质环境等级参数值记做(1,2,3,4,5,6)i g i =。
在图（7）中可以看出ij y 不能直接查出，也得经过数据处理才能得到。但各影响因素的下属因素能直接查出，同上方法可以通过已知信息计算出ij y 。 运用公式 (1,2,3,4)j l j ==(1,2,3,4,5,6)i g i =*ij y
地质环境
岩石 圈 水 圈 大气 圈 生物 圈
地壳运 动 金属含量 生活工业污水 地壳运动 废气污染 紫外 线 植被净化 微生物
净化 绿化程度
可得各影响因素的权重值(1,2,3,4)j l j =
2.之后，我们将这些权重值和一定时期影响因素参数值代入公式：
4
j 1
*y j j g l ==∑ （31）
进行权重值(1,2,3,4)j l j =的验算及调整。
3.最后公式（31）和各已知数据算出城区不同时期地质环境等级参数值。根据参数值就能够研究出城市地质环境的演变模式
六．模型的检验
1. 本文中大多数图形都用MATLAB 软件绘制，而MATLAB 软件具有较强的仿真性，功能也十分强大，精确度也很高，从这个角度可证明我们结果的可靠性与方法的合理性。
2. 对于第一个重金属的空间分布模型，将五个区域绘制在一幅图表中，可以准确地看出各个区域的联系，有利于问题的分析。
3. 模型一中计算重金属的污染程度时，用平均数法和考虑重金属毒性时的加权平均数法，二者对比得出相同结果，更说明了模型具有较强的说服力。而且，这两种方法都比较简单，便于理解。
4. 在重金属污染物传播的模型中，本文建立了三个传播模型，而后将三种模型进行时间和空间上的结合，定位污染源的位置，提高了模型的准确性。
5. 从模型与实际情况的对比来看，虽然我们建立模型有一些假设，但这些假设都是合乎常理的，重金属的化学反应是极其微弱的，故我们所建的模型的可靠性与真实性也是值得认可的。
七．模型的推广及发展前景
文中第一个模型用到的平均数法和加权平均数法可以应用于各个领域，如学校可以计算学生的学习成绩的好坏，企业可以计算盈利和起伏的大小等。另外，本文中的重金属传播模型还可以推广到消息的传播、文化的传播、疾病的传播或者流言蜚语的传播，从而对现今这个信息时代作一个正确的把握。尤其文中用MATLAB 软件编程绘制的地形图。用同样的方法可以运用到地质勘探和测量等方面。
本文考虑的只是重金属对土壤的污染问题，我们可以把它推广到重金属对植物和动物的影响，从而有利于对农作物的培育和动物的养殖，甚至可以确定对人体带来的危害，也可以应用到其它金属元素对土壤的污染和影响，从而研制促进农作物生长的化肥，有利于农业的发展。
此模型符合现今社会发展的状况，目前，人类都关注着自己身体的健康，知道有害金属对人体的危害，应用本文的模型及分析方法，我们可以对某地区分析，选择尽量远离易受重金属污染的地理区域居住，尽量避免摄入含有重金属元素的食物，有利于城市合理规划，由此对人类的健康和安全带来了可靠的理论和实践依据。
三种土壤重金属快速检测仪的检测原理及方法 土壤重金属污染目前是我国面临非常严峻的问题，所以市场上检测土壤重金属仪器层出不穷。 测量土壤重金属目前主要是有下面几种方法： 1、原子吸收光谱法 这种方法是相对比较传统的测量重金属的方法，先将土壤风干，再经过消解处理、定容，之后制备标准溶液，之后上机操作测量。测量原理是利用待测元素的共振辐射，通过其原子蒸汽，测定其吸光度；它有单光束，双光束，双波道，多波道等结构形式。其基本结构包括光源，原子化器，光学系统和检测系统。这种原理测出来相对精度较高，只是测量的时间上相对过长，通常整个过程需要24小时出结果。 2、伏安极谱法 这种方法也是先将土壤风干，再经过消解处理，然后将浸提液放入极谱仪中，直接测量。其原理是通过将一个变化的电压信号施加到电极上，而后测量电极的响应电流来测量重金属的含量，这种方法与原子吸收光谱法相比，测量精度更高，运行成本低，可以做形态分析等。 3、X射线荧光光谱法 X射线荧光光谱分析法利用初级X射线光子或其他微观离子激发待测物质中的原子，使之产生荧光(次级X射线)而进行物质成分分析和化学态研究的方法。这种方式测量土壤重金属无需将土壤进行前处理，测量速度快，精度也能达到ppm 级。非常适合拿到野外走哪儿测哪儿，测量结果还能保存，有些还可以进行GPS 定位，记录什么地方土壤测量的结果是多少。并且测量时不存在任何耗材，无需任何使用成本。目前做的比较好的品牌有托普云农的土壤重金属快速检测仪，设备小巧，配有专门分析土壤模块，所以相对测量精度高。非常适合野外快速测量土壤重金属。 以上介绍的这些测量土壤重金属的方法都是目前市场上相对成熟的测量土壤重金属的方法，也是比较常规的方法。可以根据自己的需要选择合适的土壤重金属检测仪。 仪器名称：托普云农土壤重金属快速检测仪仪器型号：TPJS-B 金属检测仪、便携式重金属检测仪
我国城市土壤重金属污染研究综述 摘要: 改革开放以来，随着我国工业化和城市化的高速发展, 城市土壤重金属污染越来越严重。本文从城市土壤中重金属元素的污染来源、污染危害、污染空间特征、污染评价方法和治理方法等方面来对我国城市土壤重金属污染问题的研究进展进行综述，并提出了相关的治理对策建议。 关键词:城市土壤;重金属污染;污染评价;治理对策 我国城市化的快速发展，在很大程度上也加剧了城市土壤的重金属污染问题。这种影响主要体现在污染物的大量产生和转移上，很大一部分污染物都直接或间接地进入城市和周边地区的土壤生态系统中[1]。潘根兴在2002年初做过一个南京市各城区的土壤重金属污染调查。结果表明[2-3]，超过70%的采样区域存在重金属污染，测出的最高铅含量超过国家标准3倍以上。 1城市土壤重金属污染来源 城市土壤重金属污染主要来源于人类活动，如工矿业废物的排放、拥堵的交通、大量生活垃圾、农业生产等。 1.1工矿业污染 工矿业污染主要表现在3个方面；第一是工矿业活动所产生的废渣是重金属的重要载体，尤其是一些金属冶炼厂，废渣中的重金属含量极高，无处理堆放或直接混入土壤，对土壤环境造成潜在危害。矿产冶炼加工、电镀、塑料、电池、化工等行业是排放重金属的主要工业源，它们以“三废”形式不断向城市土壤排放重金属[4-5]。第二是的重金属一部分赋存在烟尘上，以气溶胶的形式进入大气，经过干湿沉降进入土壤。第三是工矿业活动所排放的废水含有一定量的重金属，在公园与花园绿化过程中使用污水、污泥堆肥也会明显影响城市土壤中的重金属组成与含量[6-7]。 1. 2交通污染 汽车燃烧产生的废气中含有大量的重金属，尤其是Pb的含量最高。各种车辆排放的废气携带固体粒子以播撒等方式将重金属粒子带入大气再经沉降进入土壤，引起了重金属污染。通过对汽车尾气颗粒物中重金属元素含量分析发现，Pb的含量为37% 、Ni、Cr、Cd、Mn含量分别为34.5%，22.6%，3. 2%，2. 6%。杨文敏[8-9]等应用扫描电镜加X射线能谱技术分析了汽油尘表面巧种元素的相对含量，其中Pb最高达22.5%，Mn、Ni、Cr等重金属含量都低于3%。交通运输引起土壤重金属污染呈带状分布，污染强度以公路、铁路为轴向两侧逐渐减弱，随着时间的延氏，公路、铁路土壤重金属污染具有很强的叠加性[10]。 1.3生活垃圾污染
( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策(通用版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
金属矿山土壤重金属污染现状及治理对策 (通用版) 摘要：矿山开采为经济发展提供了资源保证,但同时也带来了一系列生态环境问题。文章介绍了我国部分地区日益发达的金属矿业造成的土壤重金属污染状况,分析了重金属元素的在环境中的存在形态、释放机理、污染特征及其生物危害。指出了金属矿山土壤重金属污染目前尚存在的问题并提出了防治土壤重金属污染的具体措施。 关键词：重金属污染；修复技术；土壤；金属矿山 CurrentSituationofHeavyMetalPollutioninSoils andCountermeasures Abstract：Miningforeconomicdevelopmenttoprovidetheresources,butalsob
ringsaseriesofecologicalenvironmentproblems.Thispaperintro ducestheareaofourcountrypartincreasinglydevelopedmetalmini ngcausedthesoilheavymetalpollutionstatus,analysisofheavyme talelementsintheenvironmentofexistenceform,releasemechanis m,thepollutioncharacteristicsandbiologicalhazards.Metalmin esoilheavymetalpollutionispointedoutexistingproblemsandput sforwardspecificmeasurestocontrolsoilheavymetalpollution. 金属矿山既是资源集中地,又是天然的土水生态环境污染源。在开采过程中流失的重金属Ｐｂ、Ｈｇ、Ａｓ、Ｃｄ、Ｃｒ等是土水生态环境的重要毒害元素。。随着矿山开采年份的增加,矿山周边土壤环境中重金属不断积累,污染现象日趋严重。重金属进入土壤环境后,扩散迁移比较缓慢,且不被微生物降解,通过溶解、沉淀、凝聚、络合、吸附等过程后,容易形成不同的化学形态。当其在土壤中积累到一定程度时,就有可能通过土壤—植物(作物)系统,经食物链为动物或人体所摄入,潜在危害性极大。因此,金属矿山土壤的重金属污染问题必须引起高度关注,并采取相应措施加以防治。
2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛C 题评阅要点 [说明]本要点仅供参考，各赛区评阅组应根据对题目的理解及学生的解答，自主地进行评阅。 命题思路：企业退休职工养老金制度改革及退休推迟问题是一个热点课题。由于国情的复杂和数据的缺乏，对全国甚至一个地区的社会统筹基金进行总体规模的预测都是困难的，所以本题仅限于在现有制度下，对职工个人的基金和个人账户收支情况进行精算。本题的数学模型并不复杂，关键是学生正确理解养老金收支计算办法和题目的要求。 1 必要的假设 如下一些假设是基本的：1）假设我国在今后一个较长时间段内社会政治经济形势稳定，工资不会出现异常动荡。2）假设男女同工同酬。3）假设现有缴费及发放制度在一个充分长的时间段内不发生变化。4）假设附件2 中反映的该企业不同年龄的职工工资与企业平均工资的比例可以用来计算一个普通职工的养老保险缴费指数。5）假设只有个人账户中的储存额产生利息，而社会统筹基金账户中的储存额不产生利息。6）假设附件1中的社会平均工资为缴费工资。7）为便于计算，可以假设第i 岁参加工作、退休、死亡均是指在刚满i 周岁时，缴费年数为整数。 2问题一 虽然我国当前正处于经济快速发展期，但考虑到我国发展的战略目标是在二十一世纪中期达到中等发达国家的经济发展水平，而发达国家的工资增长率多比较低，所以应当假设我国未来的工资增长率会逐步降低。只要符合这一假设的预测方法，都可以认为是恰当的。如Logistic 模型以及其它阻滞型增长模型均可用，用这些方法得到的工资上限大约在2010年工资水平的3-4倍左右。但若假设工资以固定比例增长或线性增长、以及用线性或多项式拟合都是不恰当的，用灰色预测或指数预测也不恰当。 3 问题二 根据附件2，用加权平均方法容易求得该企业不同年龄段的职工工资与企业平均工资的比值，结果如下： 表1：该企业不同年龄段职工平均工资与企业平均工资的比值： 本题的本意是将此数据作为一个一般意义上的企业职工在不同年龄段时的缴费指数。如果学生在计算养老金支出时没有利用该数据，只考虑了一些特殊情况，如缴费指数取固定值，是不合题意的。对于60-64岁的职工的缴费指数，可以基于一些简单合理的假设进行预测。 在计算社会统筹基金账户和个人账户金额时，按年或按月缴存的两种计算方式都是可以的。 到退休时职工个人账户中的金额的计算模型如下： ∑k 退休前第k 年缴费额本息=∑k 退休前第k 年缴费工资×缴费率×k r )1( , 其中r 为银行利息。学生中可能会出现忘记计算个人账户利息或利息计算错误的情况。 因为社会统筹基金账户中的储存额不计利息，所以其中金额的计算模型如下： ∑k 退休前第k 年缴费额=∑k 退休前第k 年缴费工资×缴费率. 退休后第一个月领取的养老金=基础养老金+个人账户养老金，其中 基础养老金=（退休前一年社会平均工资+本人指数化月平均缴费工资）/2×缴费年限×1%； 个人账户养老金=个人账户储存额÷计发月数。 其中，
土壤重金属污染 摘要：随着现代工业的发展，工业排出的污染物越来越多，土壤的重金属污染就是一个例子，土壤污染对人类的身心都造成了巨大的危害。本文主要就土壤重金属的概念、来源种类、特点危害、采样检测、防治修复等方面都做了一定的阐述。 With the development of modern industry, industrial discharge pollutants is more and more, soil heavy metal pollution is one example, soil pollution has caused great harm on human body and mind . This paper discusses the concept, origin of soil heavy metal types and characteristics, sampling testing and prevention harm repair all aspects were discussed as well。 关键词：土壤污染，重金属，危害 据报道，目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染耕地面积近 2000 万公顷，约占总耕地面积的 1/5，其中工业“三废”污染耕地 1000 万公顷，污水灌溉的农田面积已达 330 多万公顷。例如：某省曾对 47 个县和郊区的 259 万公顷耕地（占全省耕地面积的五分之二）进行过调查。其结果表明，75% 的县已受到不同程度的重金属污染的潜在威胁，而且污染趋势仍在加重。 一土壤重金属污染的定义 重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。但是由于不同的重金属在土壤中的毒性差别很大，所以在环境科学中人们通常关注锌、铜、钴、镍、锡、钒、汞、镉、铅、铬、钴等。砷、硒是非金属，但是它的毒性及某些性质与重金属相似，所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。由于土壤中铁和锰含量较高，因而一般不太注意它们的污染问题，但在强还原条件下，铁和锰所引起的毒害亦应引起足够的重视。 土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属带入到土壤中，致使土壤中重金属含量明显高于背景含量、并可能造成现存的或潜在的土壤质量退化、生态与环境恶化的现象。[1] 如下图为土壤环境质量标准值（GB15618—1995）单位: mg/kg
土壤重金属检测方法汇总 摘要：土壤重金属检测是土壤的常规监测项目之一。采用合理的土壤重金属检测方法，能快速有效地对土壤重金属检测和污染评价，并满足土壤的管理和决策需要。本文介绍了几种常用的土壤重金属检测方法，原子荧光光谱法，原子吸收光谱法，电感耦合等离子体发射光谱，激光诱导击穿光谱法和X射线荧光光谱，在介绍各个检测方法特性的同时，就灵敏度，测试范围，精确度，测试样品的数量等优缺点进行了对比。 关键词：土壤；重金属；检测方法 1. 前言 许多研究表明，种植物的质量安全与产地的土壤环境关系密切。重金属一般先进入土壤并积累，种植物通过根系从土壤中吸收，富集重金属，有时也通过叶片上的气孔从空气中吸收气态或尘态的重金属元素[1]。近几年，种植地因农药、肥料、生长素的大量施用及工业“三废”的污染，土壤重金属含量超标较严重且普遍，这不仅毒害土壤-植物系统，降低种植物品质，而且还会通过径流和淋洗作用污染地表水，尤其重要的是通过食物链的方式进入人体内，对于重金属的富集人体难以代谢，最终直接或间接危害人体器官的健康[2]。为此，解决这一难题，建设绿色食品和无公害食品生产基地，要求我们从土壤中的重金属检测分析抓起。本文介绍了土壤重金属的检测方法、并且对比各种方法优缺点。2．土壤中重金属检测方法 2.1 原子荧光光谱法 原子荧光光谱法是以原子在辐射能量分析的发射光谱分析法。利用激发光源发出的特征发射光照射一定浓度的待测元素的原子蒸气，使之产生原子荧光，在一定条件下，荧光强度与被测溶液中待测元素的浓度关系遵循Lambert-Beer定律[3]，通过测定荧光的强度即可求出待测样品中该元素的含量。 原子荧光光谱法具有原子吸收和原子发射两种分析方法的优势[4]，并且克服了这2种方法在某些地方的不足。该法的优点是灵敏度高，目前已有20多种元素的检出限优于原子吸收光谱法和原子发射光谱法；谱线简单；在低浓度时校准曲线的线性范围宽达3~5个数量级，特别是用激光做激发光源时更佳，但其存在荧光淬灭效应，散射光干扰等问题[5]。该方法主要用于金属元素的测定，在环境科学、高纯物质、矿物、水质监控、生物制品和医学分析等方面有广泛的应用[6]。突出在土壤中的应用如何，以下各方法均是这个问题，相比之下2.5写的比较好
中国农学通报2011,27(14):244-249 Chinese Agricultural Science Bulletin 基金项目：公益性行业（农业）科研专项经费资助项目“都市型农业生产结构与种养殖模式研究”（200903056）。 第一作者简介：汤民，男，1986年出生，湖北监利人，硕士，研究方向：污染控制化学。通信地址：400716重庆市北碚区西南大学资源环境学院，E-mail ：314937840@https://www.doczj.com/doc/f712285747.html, 。 通讯作者：张进忠，男，1966年出生，四川营山人，教授，博士生导师，博士，主要从事环境污染化学、环境生物技术和污染控制化学研究。通信地址：400716重庆市北碚区西南大学资源环境学院，E-mail ：jzhzhang@https://www.doczj.com/doc/f712285747.html, 。收稿日期：2011-01-28，修回日期：2011-04-22。 果园土壤重金属污染调查与评价 ——以重庆市金果园为例 汤民1，张进忠1,2，张丹1，刘万平3，余建3 （1西南大学资源环境学院/三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆400715； 2 重庆市农业资源与环境重点实验室，重庆400716；3 重庆市缙云山园艺发展有限公司，重庆400700） 摘要：监测重庆市金果园土壤剖面中的重金属含量，结合绿色食品产地土壤环境质量标准，采用污染指数法进行评价。结果表明，各园区土壤中Cd 的单因子污染指数较高，其中枇杷园和葡萄园0~20cm 和20~40cm 、桃园0~20cm 土层属轻度污染；梨园和血橙园20~40cm 、脐橙园和樱桃园0~20cm 土层的Cd 含量达到警戒水平。另外，枇杷园和桃园0~20cm 土层中Pb 含量也处于警戒水平。从内梅罗污染指数来看，梨园、蜜橘园、枣园、樱桃园、血橙园和脐橙园均小于0.7，土壤环境质量判定为清洁；枇杷园、桃园和葡萄园0~20cm 土层在0.7~1之间，土壤环境质量为尚清洁。为进一步提高果品品质，该果园应当采取措施控制土壤Cd 、Pb 污染。 关键词：果园土壤；重金属；污染调查；污染评价中图分类号：X8 文献标志码：A 论文编号：2011-0288 Pollution Investigation and Assessment of Heavy Metals in Orchard Soil ——A Case Study in Golden Orchard of Chongqing Tang Min 1,Zhang Jinzhong 1,2,Zhang Dan 1,Liu Wanping 3,Yu Jian 3 (1College of Resources and Environment,Southwest University/ Key Laboratory of Eco-environments in Three Gorges Reservoir Region ,Ministry of Education ,Chongqing 400715; 2 Chongqing Key Laboratory of Agricultural Resources and Environment ,Chongqing 400716; 3 Jinyunshan Horticulture Development Corporation of Chongqing ,Chongqing 400700) Abstract:In this paper,the contents of heavy metals in soil profile of golden orchard in Chongqing were monitored,and pollution assessment was performed by using pollution indices based on soil environmental quality standard of producing area of green foods.The results showed that the single factor pollution indices of Cd in each park were higher than that of other heavy metals,0-20cm and 20-40cm soil layers in loquat garden and grape garden,0-20cm soil layer in peach garden reached lightly polluted.The content of Cd in 20-40cm soil layer in pear garden and blood orange garden,0-20cm soil layer in navel orange garden and cherry garden reached alert level.In addition,the contents of Pb in 0-20cm soil layer in loquat garden and peach garden were also in alert level.Nemerow pollution indices of the soil in pear garden,mandarin orange garden,jujube garden,cherry garden,blood orange garden and navel orange garden were all less than 0.7,and soil environmental quality was judged as clean;nemerow pollution indices of 0-20cm soil layer in loquat garden,peach garden,grape garden was in the range of 0.7-1,and soil environmental quality was judged as
土壤重金属污染现状 摘要: 重金属作为一种持久性污染物已越来越多地被关注和重视. 重金属矿山的开采利用是造成当今世界重金属污染的主要原因,并已经严重威胁和影响人类的生存和发展.本文从我国重金属的利用入手,总结了我国近几年重金属污染的现状,分析了重金属污染物进入环境介质的途径和方式. 为促进我国矿业开发与环境的可持续发展和和谐发展,对重金属资源的合理开发利用提出措施和建议. 关键词: 重金属; 利用; 重金属污染 引言 所谓重金属污染,是指由重金属及其化合物引起的环境污染. 重金属矿山的开采及其产品的利用是重金属污染的重灾区,也是全球重金属污染的源头所在,对于矿山环境,重金属污染的主要危害对象是农作物和人. 其主要原因在于重金属被排入环境后具有永久性,且有明显的累积效应.随着人们对金属矿产品的需求量的不断增大,由此引发的环境问题日趋严重,重金属污染就是其中最为典型的一个. 以云南铅锌矿为例,云南拥有国内储量最大的兰坪铅锌矿和国内品位最富的会泽铅锌矿,它的开采量日益增大,产生的环境问题也随之日益增多,由于云南铅锌矿山布局分散,规模偏小,工艺技术落后,装备水平低,并且有相当一部分乡镇和个体私营企业没有专门的尾矿坝,尾矿、废水随意排放,加之由于当地开发无序,滥采滥挖,环保投入不足,导致矿山特别是铅锌矿山老化,品位下降,开采难度增大,造成了一定的环境污染,并使得生态环境的修复、改造和维护难以进行。 一土壤重金属污染的定义 重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。但是由于不同的重金属在土壤中的毒性差别很大，所以在环境科学中人们通常关注锌、铜、钴、镍、锡、钒、汞、镉、铅、铬、钴等。砷、硒是非金属，但是它的毒性及某些性质与重金属相似，所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。由于土壤中铁和锰含量较高，因而一般不太注意它们的污染问题，但在强还原条件下，铁和锰所引起的毒害亦应引起足够的重视。 土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属带入到土壤中，致使土壤中重金
版本1： 土壤中铜锌镉铬镍铅六中重金属全量一次消解测定方法.用氢氟酸-高氯酸-硝酸消解法,国家标准物质检测值和标准值吻合性很好,方便可行.具体方法: 准确称取0.5克土壤样品(过0.15mm筛)于四氟坩埚中,加7毫升硝酸+3毫升高氯酸+10毫升氢氟酸加盖,放置过夜(不过夜效果同),电热板上高温档加热(数显的控制温度300~350度)1小时,去盖,加热到近干,冷却到常温,然后再加3毫升硝酸+2毫升高氯酸+5毫升氢氟酸,高温档继续加热到完全排除各种酸,既高氯酸白烟冒尽,加1毫升(1+1)盐酸溶解残渣,完全转移到25毫升容量瓶中,加0.5毫升的100g/L的氯化铵溶液,定容,然后原子吸收分光光度计检测,含量低用石墨炉,注意定容完尽快检测锌,且锌估计需要适当的稀释.其实放置几天没有问题,相对比较稳定拉. 版本2： 1)称量0.5000g样品放入PTFE（聚四氟乙烯）烧杯中（先称量样品，后称量标 样），用少量去离子水润湿； 2)缓缓加入10.0mLHF和4.0mLHClO4（如果在开始加热蒸发前先把样品在混合 酸中静置几个小时，酸溶效果会更好一些），加盖后在电热板上200℃下蒸发（蒸发至样品近消化完后打开坩埚盖）至形成粘稠状结晶为止（2～3小时）； 3)视情况而定，若有未消化完的样品则需要重新加入HF和HClO4，每次加入都 需要蒸发至尽干；若消化完全则直接进行下一步； 4)加入4.0mLHClO4，蒸发至近干，以除尽残留的HF； 5)加入10.0mL的5mol/L HNO3，微热至溶液清亮为止。检查溶液中有无被分解 的物料。如有，蒸发至近干，执行步骤4（此时可以酌情减半加酸）； 6)待清亮的溶液冷却后，转入容量瓶，用去离子水定容至50mL（此时所得溶 液中硝酸含量为1mol/L），然后立即转移到新聚丙烯瓶中储存。 附： 现在一般做法是,砷汞用1+1的王水在沸水煮2小时,加固定剂(含5g/l重铬酸钾的5%硝酸溶液),在50毫升比色管中,固定,然后用原子荧光光谱仪测定砷汞.
云南省重金属污染土壤修复与调查 摘要：土壤在人类的生产生活中占有着无可取代的地位，是人类赖以生存的根基。但是，随着人类工业化的进程不断推进，越来越多的土壤遭受了各种各样的污染和永久性的破环，人类的可持续发展岌岌可危。云南是一个各色金属矿业比较发达的省份，同时重金属污染土壤的情况也较为突出，本文对云南省重金属污染土壤的区域进行了调查并做了简单的总结。 关键词：云南土壤重金属污染修复调查 紫茎泽兰及其根内生真菌在重金属矿区修复中的基础研究 2010，康宇，云南大学 对云南省澜沧县竹塘乡募乃矿区进行了调查研究修复，发现矿区的自然生长的植物紫茎泽兰为优势植物，包括紫茎泽兰在内的矿区植物普遍为AMF和DSE 定殖；紫茎泽兰对重金属污染具有较强的抗性和适应能力，接种AMF/DSE能增强其对重金属的抗性，并影响重金属在地下、地上部分的积累和迁移；筛选适当的AMF（arbuscular mycorrhizal fungi，丛枝菌根真菌）和DSE（dark septate endophytes，深色有隔内生真菌）与紫茎泽兰形成高效抗性组合，利用紫茎泽兰与其根内生真菌联合修复矿区重金属污染土壤具有良好的应用前景。 蒙自桤木在云南重金属矿区植物修复中的应用价值评估 2012，崔洪亮，云南大学 同样以澜沧县慕乃矿区为背景，提出利用募乃铅锌矿区自然生长的蒙自桤木根系进行处理后，用于重金属污染土壤后的修复。 应用BCR分析云南蒙自大屯水稻田土壤中重金属形态 2013，张娅[1] 项朋志[2] 王振峰[3] [1]云南省中医中药研究院, [2]云南国防工业职业技术学院化学工程学院[3]云南民族大学民族药资源化学国家民委-教育部重点实验室, 以云南蒙自大屯水稻田土壤为研究对象，利用BCR连续提取法分析水稻田土壤样品中Cu、Pb、Zn的赋存特征，这些赋存特征主要包括可交换及碳酸盐结
论文课题土壤重金属污染现状及其治理方法 小组组长12549025 李思远 小组成员12549026 李康 12549028 王鑫 12549030 吴义超 土壤重金属污染现状及其治理方法随着社会的快速发展，土壤重金属污染日益严重。针对此，涌现了许多修复技术，而生物修复前景广阔，正日益受到重视。 现代工农业等快速发展的同时，土壤重金属污染的形势也越来越严峻。其治理方法很多，而生物修复以其无可比拟的优势正受到关注，应用前景广阔。但生物修复仍存在许多问题待解决，如超积累植物吸收重金属的机理还未研究清楚。所有这些，都阻碍了生物修复的大规模应用。 土壤重金属污染是指土壤中重金属过量累积引起的污染。污染土壤的重金属包括生物毒性显著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As，以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。这类污染范围广、持续时间长、污染隐蔽、无法被生物降解，将导致土壤退化，农作物产量和质量下降，并通过径流、淋失作用污染地表水和地下水。过量重金属将对植物生理功能产生不良影响，使其营养失调。汞、砷能抑制土壤中硝化、氨化细菌活动，阻碍氮素供应。重金属可通过食物链富集并生成毒性更强的甲基化合物，毒害食物链生物，最终在人体内积累，危害人类健康。 1现状 1.1国内
国家环境保护部抽样监测30万公顷基本农田保护区土壤，发现有3.6万公顷土壤重金属超标，超标率达12.1%。 据国土资源部消息，目前全国耕地面积的10%以上已受重金属污染，约有1.5亿亩，污水灌溉污染耕地3250万亩，固体废弃物堆积占地和毁田200万亩，其中多数集中在经济相对发达地区。 据我国农业部调查数据，在全国约140万公顷的污灌区中，受重金属污染的土地面积占污灌区面积的64.8%，其中轻度污染46.7%，中度污染9.7%，严重污染8.4%。 华南部分城市50%的耕地遭受镉、砷、汞等有毒重金属污染；长三角地区有些城市大片农田受多种重金属污染， 10%的土壤基本丧失生产力。 2005年，长三角等地土壤重金属污染严重的情况，曾见诸报端，并引发舆论普遍关注和争议。土壤污染立法迫在眉睫。 对浙北、浙东和浙中的236.5万公顷农用地调查发现，不适合种农作物的农用地面积为47.2万公顷，占20%；浙北、浙中、浙东沿海三个区域中，属轻度、中度与重度重金属污染的面积分别占38.12%、9.04%、1.61%，城郊传统的蔬菜基地、部分基本农田都受到了较严重的影响。 第九届亚太烟草和健康大会中一项名为《中国销售的香烟：设计、烟度排放与重金属》的研究报告称：13个中国品牌国产香烟中铅、砷、镉等重金属成分含量严重超标，其含量最高超过拿大产香烟3倍以上！ 2009年8月，陕西凤翔县发现大量儿童血铅含量严重超标，后确认是附近的陕西东岭冶炼公司的铅排放所导致。 1.2国外 英国早期开采煤炭、铁矿、铜矿遗留下的土壤重金属污染经过300年依然存在。1996到1999年间，英格兰和威尔士尝试挖出污染土壤并移至别处，但并未根本解决问题。从20世纪中叶开始，英国陆续制定相关的污染控制和管理的法律法规，并进行土壤改良剂和场地污染修复研究。 日本的土地重金属污染在上世纪六七十年代非常严重。其经济的快速增长导致了全国各地出现许多严重环境污染事件，被称为四大公害的痛痛病、水俣病、第二水俣病、四日市病，就有三起和重金属污染有关。 荷兰在工业化初期土地污染问题严重。从20世纪80年代中期开始，加强土壤的环境管理，完善了土壤环境管理的法律及相关标准。国土面积4.15万平方
2017年中国研究生数学建模竞赛D题 基于监控视频的前景目标提取 视频监控是中国安防产业中最为重要的信息获取手段。随着“平安城市”建设的顺利开展，各地普遍安装监控摄像头，利用大范围监控视频的信息，应对安防等领域存在的问题。近年来，中国各省市县乡的摄像头数目呈现井喷式增长，大量企业、部门甚至实现了监控视频的全方位覆盖。如北京、上海、杭州监控摄像头分布密度约分别为71、158、130个/平方公里，摄像头数量分别达到115万、100万、40万，为我们提供了丰富、海量的监控视频信息。 目前，监控视频信息的自动处理与预测在信息科学、计算机视觉、机器学习、模式识别等多个领域中受到极大的关注。而如何有效、快速抽取出监控视频中的前景目标信息，是其中非常重要而基础的问题[1-6]。这一问题的难度在于，需要有效分离出移动前景目标的视频往往具有复杂、多变、动态的背景[7，8]。这一技术往往能够对一般的视频处理任务提供有效的辅助。以筛选与跟踪夜晚时罪犯这一应用为例：若能够预先提取视频前景目标，判断出哪些视频并未包含移动前景目标，并事先从公安人员的辨识范围中排除；而对于剩下包含了移动目标的视频，只需辨识排除了背景干扰的纯粹前景，对比度显著，肉眼更易辨识。因此，这一技术已被广泛应用于视频目标追踪，城市交通检测，长时场景监测，视频动作捕捉，视频压缩等应用中。 下面简单介绍一下视频的存储格式与基本操作方法。一个视频由很多帧的图片构成，当逐帧播放这些图片时，类似放电影形成连续动态的视频效果。从数学表达上来看，存储于计算机中的视频，可理解为一个3维数据，其中代表视频帧的长，宽，代表视频帧的帧数。视频也可等价理解为逐帧图片的集合，即，其中为一张长宽分别为 的图片。3维矩阵的每个元素（代表各帧灰度图上每个像素的明暗程度）为0到255之间的某一个值，越接近0，像素越黑暗；越接近255，像素越明亮。通常对灰度值预先进行归一化处理（即将矩阵所有元素除以255），可将其近似认为[0,1]区间的某一实数取值，从而方便数据处理。一张彩色图片由R（红），G（绿），B（蓝）三个通道信息构成，每个通道均为同样长宽的一张灰度图。由彩色图片
第23卷第2期2005年5月 贵州师范大学学报(自然科学版) Journa l of Guizhou Nor m al University(Natural Sciences) Vo.l23.No.2 M ay2005 文章编号:1004)5570(2005)02-0113-08 土壤中重金属环境污染元素的来源及作物效应 王济1,王世杰2 (1.贵州师范大学地理与生物科学学院,中科院地化所环境地球化学国家重点实验室,中科院研究生院贵州贵阳550002; 2.中科院地化所环境地球化学国家重点实验室,贵州贵阳550002) 摘要:主要介绍我国5土壤环境质量标准6中规定含量的8种重金属环境污染元素(汞、镉、铅、铬、砷、锌、铜、镍)的污染来源及作物效应。土壤中重金属的主要来源是成土母质,矿山开采的三废污染,大气中重金属的沉降,农药、化肥、塑料薄膜等的使用等。重金属在作物中的分布规律一般是根>茎>叶>籽实。 关键词:土壤;重金属;环境;污染;来源;作物效应 中图分类号:X53文献标识码:A The sources and crops effect of heavy m eta l ele m en ts of con ta m i na ti on i n soil WANG Ji1,WANG S h i2ji e2 (1.Gu iz hou Nor ma lUn i ve rs i ty,The State Key Laboratory of Enviro nmenta lGeochem istry,Institute of Geochem i stry,Graduate School of Ch i nese A cade m y of Sc i ences,Guiyang,Gu i zho u550002,Ch i na; 2.The S tate Key Laboratory of Environ m en tal Geoche m istry,Instit ute of Geoche m istry, Chinese A cade m y of Sc i ences,Guiyang,Gu i zho u550002,Ch i na) Abstr act:Th is paper has intr oduced t h e source and crops eff ect of heavymetal e le ments of conta m i n a2 ti o n(H g,Cd,Pb,Cr,A s,Z n,Cu,N i)li m ited by Environmental Qua lity Standar d f or Soils (GB1561821995).The ma i n source is f ro m mother2materi a l of soi.l The heavy meta ls polluti o n also can be related w ith the produce ofm iner,sedi m en tation of heavy me tals in at m osphere,use of agro2 che m icals etc.The distri b uti o na l or der in crops i s root>ste m>leaf>f rui.t K ey w ord s:soi;l heavy meta;l environmen;t pollution;source,crop e f fect 土壤中重金属污染元素主要包括汞、镉、铅、铬及类金属元素砷等生物毒性显著的元素,以及有一定毒性的锌、铜、镍等[1]。因此我们将汞、镉、铅、铬、砷、锌、铜、镍合称为重金属环境污染元素。人类活动将重金属加入到土壤中,致使土壤中重金属含量明显高于原有含量,并造成生态环境质量恶化的现象称为土壤重金属污染[2]。重金属污染物在土壤中移动性很小,不易随水淋滤,不被微生物降解[3,4]。它们一方面对农作物、农产品和地下水等许多方面产生重大影响,并通过食物链危害人体健康;另一方面因大多数重金属在土壤中相对稳定且难以迁出土体,对土壤理化性质及土壤生物学特性(尤其是土壤微生物)和微生物群落结构产生明显不良影响,从而影响土壤生态结构和功能的稳定性[2,5]。 113 收稿日期:2005-01-04 基金项目:贵州省高校发展专项资金(黔教科2004111),贵州师范大学校科研启动费资助项目。作者简介:王济(1975-)男,博士,研究方向:土壤与环境。
水果蔬菜重金属快速检测仪各项重金属的检测原理及采用标准 重金属中特别是砷、汞、锡、铬、镉等具有显著的生物毒性，其危害性是空前的。重金属一旦进入土壤后，很难从土壤中移除。尽管土壤对重金属等有毒物质有一定的缓冲能力，但是大量重金属的存在会对土壤的理化性质、土壤微生物、土壤酶活性以及土壤生产能力产生明显的不良影响。重金属在土壤中的危害还具有长期性、隐蔽性和交互性的特点，所以土壤一旦被重金属污染，其危害性将是长远的。 如被某些重金属污染的土壤可能要100～200年才能恢复。土壤污染不仅导致土壤质量和生产力的降低，而且引起水、气环境质量的下降，严重的土壤污染将直接危及到生态安全、食品安全和人体健康，同时也影响着投资经商、对外贸易以及一些重要国际公约的履行，不利于我国的环境外交、全社会的稳定和经济增长，从而制约区域和国家的可持续发展。据报道，全国每年受重金属污染的粮食多达1 200万吨，因重金属污染而导致粮食减产高达1 000多万吨，合计经济损失至少200亿元。 从宏观来说，土壤受到重金属污染后，会影响植物生长状况，植物整体长势变差，根系发育不良，地上部生长矮小，叶片失色变形，果实畸形，最终产量下降，果实品质变差。土壤污染直接导致农产品品质不断下降，降低我国农产品的
国际市场竞争力。 食品、土壤、水质逐渐被工业废气、废水、废渣所污染，甚至有些人直接用工业废水浇灌庄稼，造成土壤耕作层内的镉、铜、砷、铬、汞等重金属大量富积、积累，特别是城市郊区现象更为严重;加上大量使用无机化学农药等致使蔬菜和鱼类体内的重金属含量严重超标的情况，不断在人体内积累，导致消费者重金属慢性中毒现象发生，国内已发生多起重金属集体中毒事件，已引起政府的高度重视和社会各界的广泛关注，但是当前重金属测定方法测定速度慢、步骤繁琐且仪器昂贵。基于这种形势，我们开发出了重金属快速测定方法，可对食品样品中的铅、砷、铬、镉、汞进行快速联合测定 现场测试 一、重金属快速检测仪检测原理： (一)、样品经消化后，所有形态的重金属(包括砷、铅、镉、铬、汞等)都转化为离子型态，加入相关检测试剂后显色，在一定浓度范围内溶液颜色的深浅与重金属的含量呈比例关系，服从朗伯--比尔定律，再通过仪器进行测定得出含量值，与国家标准农产品安全质量无公害蔬菜安全要求允许限量的标准进行比较，来判断蔬菜样品重金属含量是否超标。 (二)、各项重金属的检测原理及采用标准 1、重金属砷的检测原理及采用标准 采用国家标准(GB/T5009.11-2003)硼氢化物还原比色法，即样品经消化后，加入碘化钾-硫脲并加热，将五价砷还原为三价砷，在酸性条件下硼氢化钾将三
土壤污染调查问卷 调查地点： 调查时间：2011 年月日 性别：男（）；女（）。 1.您的年龄 A.20岁以下 B.21—30 C.31—40 D.41—50 E.50岁以上 2.您的职业（） A.种粮专业户 B.养殖专业户 C.蔬菜种植专业户 D.教师 E.外出打工人士 F.基层干部 G.留守人员H.其他 4.家庭人口数 A.三人及三人以下 B.四人 C.五人 D.六人 E.七人及七人以上 3.您家的主要经济来源是（） A.种田 B.外出打工 C.种植经济作物 D.本地乡镇企业收入 E.养殖 G..其他 5.您家的经济收入在本地处于（） A.很好 B.较好 C.中等 E.较差 F.很差 6.家庭年人均收入 A.1000元以下 B.1000—2000 C.2001—3000 E.3001—4000 F.4001—5000 G.5000以上 7.你觉得当地的土壤污染严重吗? A.非常严重 B.一般 C.污染较轻 D.没有污染 8.你认为土壤污染对人身健康的影响有多大 A.没影响 B.可能有，但感觉不到 C.有，能感觉到，但不严重 D.有，且相当严重（是否已经引起地方性的疾病_________具体是____________） 9.家里拥有（包括承包别人的）土地的亩数________________ 10.近些年的农作物产量如何（与前些年相比较）注明所知作物_________________; A.减产程度很严重 B.有一定的减产现象 C.没有明显的变化 D.有一定的增产 E.产量大大增加 11.您认为，当地政府处理土地污染的有关政策和效果怎么样？ A.没有处理 B.有政策，但没有效果 C.有效果，很小 D.很有效 12.当地的灌溉用水主要来源 A.很少灌溉 B.天然水（雨水、河水等） C.处理后的工厂、生活污水 D.未经处理的工厂、生活污水 E.自来水 13.您对用污水灌溉农田有什么认识？ A.帮助作物生长，提高产量 B.污染土壤和地下水 C.污染农产品 D.危害人体健康 E.破环生态环境F没影响 14.您在使用农药或化肥时，会选择一些污染较小、残留较少的种类吗? A、不会，随意使用，有效就行 B、偶尔会注意 C、如果效果好的话，会选择环保型的 D、很注意，尽量用环保产品 15.有无发生在您身边由土壤污染引起的影响甚至危害人身体健康的事件？您觉得严重吗？ A.有，比较严重 B.有，但不严重 C. 没有
中国耕地土壤重金属污染概况 摘要：依托收集的耕地土壤重金属污染案例资料，建立了我国138个典型区域的耕地土壤重金属污染数据库，并利用《土壤环境质量标准》（GB15618—1995）中的二级标准作为评价标准，测算了我国耕地的土壤重金属污染概况。研究表明：（１）我国耕地的土壤重金属污染概率为16.67%左右，据此推断我国耕地重金属污染的面积占耕地总量的1/6左右；（２）耕地土壤重金属污染等别中，尚清洁、清洁、轻污染、中污染、重污染比重分别为68.12%，15.22%，14.49%，1.45%，0.72%；（３）８种土壤重金属元素中，Ｃｄ污染概率为25.20%，远超过其他几种土壤重金属元素；此外，也有一些区域发生Ni，Hg，As和Pb土壤污染，但是Ｚｎ、Ｃｒ和Ｃｕ元素发生污染的概率较小；（４）辽宁、河北、江苏、广东、山西、湖南、河南、贵州、陕西、云南、重庆、新疆、四川和广西１４个省、市和自治区可能是我国耕地重金属污染的多发区域，特别是辽宁和山西的耕地土壤重金属污染可能尤其严重。 关键词：土壤污染；重金属；耕地；污染概率 过去的50年中，大约有2.2万ｔ的Cr，9.39×10５ｔ的Cu，7.89×10５ｔ的Pb 和1.35×10６ｔ的Zn排放到全球环境中，其中大部分进入土壤，引起了土壤重金属污染。随着我国工业和城市化的不断发展，工业和生活废水排放、污水灌溉、汽车废气排放等造成的土壤重金属污染问题也日益严重。重金属污染不仅能够引起土壤的组成、结构和功能的变化，还能够抑制作物根系生长和光合作用，致使作物减产甚至绝收。更为重要的是，重金属还可能通过食物链迁移到动物、人体内，严重危害动物、