基于支持向量機的太原市土壤重金屬污染評價研究.pdf

1、城市擴張、工業(yè)發(fā)展和人口劇增導(dǎo)致城市土地生態(tài)系統(tǒng)承受著越來越大的風(fēng)險。本文以土壤質(zhì)量風(fēng)險為研究內(nèi)容,以山西省太原市為研究區(qū),以2013年4月對研究區(qū)的系統(tǒng)布點采樣為數(shù)據(jù)源,首先分析了土壤重金屬元素和土壤養(yǎng)分的統(tǒng)計特征及其空間分布格局,探討了土地利用方式對土壤質(zhì)量的影響。在此基礎(chǔ)上,利用支持向量機(Support Vector Machine,簡稱SVM)算法,對太原市的土壤重金屬污染及土壤質(zhì)量狀況進行了評價,并結(jié)合太原市污染源普查數(shù)據(jù),

2、探討了土壤重金屬污染和污染源之間的關(guān)系。本文得到的研究結(jié)論主要有:
　　(1)土壤重金屬元素Cu、Zn、Cr、Pb和養(yǎng)分堿解氮、速效磷、速效鉀等這些變量值之間的變動較大。除As以外,土壤重金屬元素之間都有很顯著且較強的正相關(guān)性;土壤養(yǎng)分各成分之間均具有顯著的正相關(guān)性(P<0.01)。
　　(2)小店區(qū)的Cu、Zn、Ni、Pb、Cd污染較重,Cu、Pb和Hg含量較高的樣點位于晉源區(qū),杏花嶺區(qū)的As污染最嚴(yán)重,總體上小店區(qū)和晉源

3、區(qū)污染較嚴(yán)重。
　　(3)各土地利用方式只對土壤速效鉀的含量有顯著差異,對其他土壤養(yǎng)分指標(biāo)和所有重金屬元素的影響均無顯著差異(P>0.05)。
　　(4)基于 SVM的重金屬污染評價結(jié)果表明,太原市土壤總體上污染較輕,污染較重的樣點主要分布在小店區(qū);基于SVM的土壤質(zhì)量評價結(jié)果表明,太原市土壤質(zhì)量最好的區(qū)域主要為杏花嶺區(qū)和萬柏林區(qū)的一部分區(qū)域,土壤質(zhì)量最差的樣點主要分布在晉源區(qū)。結(jié)果表明,SVM在生態(tài)風(fēng)險評價方面有很強的適用

4、性和優(yōu)越性,其分類精度較高,尤其是對小樣本、非線性問題。
　　(5)不同類別污染源對土壤重金屬Zn、Pb、Cd、Hg的含量影響有顯著差異?；ゎ愇廴驹春偷V石類污染源是需要加強治理和管理的兩類主要污染源,它們可引起多種土壤重金屬元素的污染,尤其是化工類企業(yè)。
　　本文的研究結(jié)果從理論上驗證了支持向量機算法在生態(tài)風(fēng)險評價方面的適用性和優(yōu)越性,彌補了傳統(tǒng)評價方法的一些不足。實踐上,該評價結(jié)果展示了太原市土壤重金屬污染的輕重分布區(qū)及