物元分析法對土壤重金屬質量評價的研究及改進

謝峻銘

(廣東環境保護工程職業學院，廣東 佛山 528216)

土壤重金屬污染是指由于人類活動，導致重金屬元素進入土壤后并超過其自凈能力而造成土壤環境質量惡化的現象。土壤重金屬污染主要由Zn、Cu、Cr、Cd、Pb、Ni、Hg、As等8種重金屬元素引起的土壤污染[1]，其可通過食物鏈傳遞并累積，具有滯后性、隱蔽性和長期性的特點，會對生態環境和人體健康造成嚴重的危害。因此，對土壤環境進行重金屬污染評價是了解重金屬對土壤的污染狀況、治理與改善土壤環境的必要手段；同時，土壤重金屬質量評價是環境影響評價的重要組成部分。

在土壤重金屬質量評價方面有較多的方法和模型，如模糊數學綜合評價法、灰色關聯分析法、灰色聚類法和物元分析評價法等，這些評價方法各有其獨特的特點，但國內目前尚未有統一的評價方法[2]。

本文主要針對物元分析法在土壤重金屬質量評價中的應用進行研究。物元分析理論以研究處理矛盾問題的思維過程并將其數學形式化為核心[3]。物元是把事物的質和量有機聯系在一起的重要概念，“事物”、“特征”及“量值”構成了物元三要素。從數學角度，給定事物的名稱N，它關于特征C的量值為X,以有序3元R=(N,C,X)組作為描述事物特征的基本元，簡稱物元[4]。

1 物元分析的方法步驟

物元分析方法的步驟如下：

1.1 建立物元矩陣

根據事物特征選取多個特征量實測值，建立相應物元矩陣R0(待評對象)[5]，則：

式中，P0為待評單元；Ci為待評單元的第i項特征，i=1,2,…,n;Xi為關于P0的量值，即對待評單元第i項特征進行分析的原始數據。……