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Cd 0.2226 0.1483 0.0859 0.9179 0.1256 -0.0306 Cr 0.8590 -0.0160 0.0037 0.1874 0.1411 -0.2450 Cu 0.3949 0.2731 0.0311 0.1768 0.1096 -0.8097 Hg 0.0169 0.9671 0.0163 0.1374 0.0694 -0.1730 Ni 0.8895 0.0514 0.1963 0.1011 0.1695 -0.1031 Pb 0.0734 0.0613 0.1619 0.7178 0.2752 -0.4956 Zn 0.2610 0.0819 0.0966 0.2348 0.9165 -0.1219

由表9和表10可知，旋转前后因子荷载的变量结果基本一致。变量与某一个因子的联系系数绝对值越大，则该因子与变量关系越密切。正交因子解说明：因子1为Cr和Ni的组合，因子2为Hg，因子3为As，因子4为Cd和Pb的组合，因子5为Zn，因子6为Cu，所以认为Cr和Ni、Cd和Pb可能是同一个来源，而且这两组元素正是相关性最好的两组元素。

为了更好的进行分析与评价，利用因子分析所得到的六个因子经过方差极大正交旋转后的该城区表层土壤单点样本在六个主因子上的得分，然后运用MAPGIS作图软件可做出各个因子在空间分布的等直线图，能更直观地说明各个元素在空间平面上的分布特征 （图17-图22）：

15000150001000010000500050000050001000015000200002500000500010000150002000025000 图17 第一个主因子 图18第二个主因子

15000150001000010000500050000050001000015000200002500000500010000150002000025000 图19 第三个主因子 图20 第四个主因子

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15000150001000010000500050000050001000015000200002500000500010000150002000025000 图21 第五个主因子 图22 第六个主因子

通过几组图形的对比与分析，我们得到了以下结论：

1.因子1为Cr和Ni的组合，在来源上关联较密切，在空间分布上近似可认为是一个面积型的污染源。城区的Cr污染还不是很严重平均浓度在22.9~75.37之间，它的污染在区域表现得最为明显，即生活区，因为Cr的含量主要受成土母质的影响。Ni的含量也是主要来自土壤母质，其含量大约为As的两倍，最高可达22.9。该地区表层土壤Cr和Ni基本未污染，只有个别点富集程度较高，污染达到重污染，该富集中心的位置也在工业区附近，主要来源于工厂的废水排放。

2.因子2为元素Hg，汞污染也属于面积型污染，其中一个最大的原因是燃煤污染，从因子2图中可看出，几乎在该生活区的绝大部分面积的土壤中都存在一定程度的汞污染，尤其是生活区中心地带最为严重，由于居民用煤燃烧方式落后导致，除此之外，从图中的分布可以看出，Hg污染除了燃煤来源外，工业排放也是该城区表层土壤Hg污染的另一个重要来源，在大面积污染的几个浓集中心分别有工业区的环绕。所以在工业区和主干交通道路区Hg的含量的是最高的。

3.因子3为元素As，其分布比较广，在工业区、生活区、交通区都有分布，但浓度较小，有局部地区富集的情况，主要也是由于工矿企业的三废的排放。这个城区的As浓度是最低的，但在生活区和公园绿地区的平均含量是所有区域中最高的。As主要来自土壤母质，而生活区和公园绿地区的绿化面积比较大，一些树木的树龄也比较大，为了更好的保护树木花草的健康成长，就会常年的施一些含有As的化肥，经过常年的累积就会致使这两个区域的土壤里的As污染比较严重。在图中，几乎所有工业区都覆盖着As金属的少量污染，在生活区与工业区交集地也有局部的富集，可能因为居民的废弃物堆积。

4.因子4为Cd和Pb的组合，在来源上关联较密切，在空间分布上近似可认为是一个带状的污染源，呈带状分布，这主要因为Pb主要来自交通区汽车尾气的排放，尤其是在生活区这一片，该处交通发达，大部分交通线都围绕生活区。城区的Cd浓度是最高的，在五个区域中区域一、四、五的Cd浓度相对来说是比较高的。Cd在土壤中的主要来源有污水灌溉、垃圾堆肥以及大量使用的农药、化肥带来的污染以及工业废水。在生活区，一些人会以务农为业，所以长年的长期耕种一些农作物，并对他们进行长年的施肥施农药以及灌溉污水，当然还有居民生活制造的大量垃圾，致使含有大量的垃圾堆肥的产生。主干道路区以及公园绿地区的Cd含量比较高主要是因为同时公园与花园绿化过程中污水、污泥堆肥的广泛使用也明显影响到城市土壤中的重金属组成与含量。Pb的来源广泛，可能来源于工业“三废”排放、污水灌溉和交通运输。其中，燃煤和交通运输可能是其

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重要的来源。交通运输所用各种工具，如汽车、飞机等使用的汽油燃烧后可把含Pb的化合物排入大气，使得机场附近和交通道路两侧的土壤严重污染。据调查，在公路两侧100m范围内，土壤中含铅量可高达1000ppm。所以工业区和主干道路区的土壤含Pb量都是非常高的，最高可达98.75. 于是我们得出了一个结论：市内交通尾气的排放和汽车轮胎的磨损是该城区土壤Pb污染的基本传播途径。根据资料显示，城市中Pb元素的根本来源是工矿企业部门的颜料厂，冶炼等工业的废水，橡胶厂和农药厂，而Cd主要来源于颜料行业和石油化工厂，因此，在几个工业区内有小面积的富集情况。

5.因子5为元素Zn，高含量Zn主要集中在该城区的工业区，为局部面积型污染，主要来源于化工行业、塑料厂、橡胶厂和印染行业的三废排放，以及城市商业活动、城市居民生活累加到土壤中的Zn，还有部分属于交通来源。

6.因子6为元素Cu，在该城区土壤中污染并不算严重，有局部地区富集的情况，主要集中在工业区与生活区交界带，属于轻度污染。

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3 土壤重金属污染程度的模糊综合评价

经过以上几章的分析可得影响土壤环境的因素很多，每一种因素会因其所处的自然环境条件、时间及本身性质和权值等的差异而表现出不同的特征，这些因素相互联系、相互影响，其中的关系较为复杂，不易确定，是相关的模糊性。如用传统数学的方法去处理，变模糊数量关系为清晰数量关系，往往极为困难且又带强烈的主观性，使得出的结论与实际状况差异较大。前文所介绍的常用的评价方法在重金属污染问题中虽然得到了广泛的应用，但在某些区域因为评价方法的不一致，存在着污染程度或污染级别的差异性，各自评价方法都是基于数学模型的结果而对污染程度进行定级，其评价方法与评价结果均具有一定的缺陷。本文尝试采用一种新的评价模型—模糊贴近度模式，将其应用于城市重金属污染的综合评价中，从数学角度阐明各模式在土壤质量评价中的可靠性、实用性。

3.1模糊综合评价法的概述

1965年，美国著名自动控制专家查德（L.A. Zadeh）教授提出了模糊（fuzzy）的概念，并发表了第一篇用数学方法研究模糊现象的论文“模糊集合”（fuzzy set）。他提出用“模糊集合”作为表现模糊事物的数学模型。并在“模糊集合”上逐步建立运算、变换规律，开展有关的理论研究，就有可能构造出研究现实世界中的大量模糊的数学基础，能够对相当复杂的模糊系统进行定量的描述和处理的数学方法。

模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评价方法[17-18]。该综合评价法根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价，即用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价。它具有结果清晰,系统性强的特点,能较好地解决模糊的、难以量化的问题,适合各种非确定性问题的解决。

3.2 模糊综合评价法的步骤

利用模糊综合评价法首先要确定被评价对象的因素（指标）集合评价（等级）集；再分别确定各个因素的权重及它们的隶属度向量，获得模糊评判矩阵；最后把模糊评判矩阵与因素的权向量进行模糊运算并进行归一化，得到模糊综合评价结果。其特点在于评判逐对象进行，对被评价对象有唯一的评价值，不受被评价对象所处对象集合的影响。综合评价的目的是要从对象集中选出优胜对象，所以还需要将所有对象的综合评价结果进行排序。利用模糊综合评价法建模的基本步骤如下[17]：

Step1: 确定评价对象的因素论域,设评判对象为P,其因素集记为

U?{u1,u2,?,um}

Step2: 确定评语等级论域，评判等级集记为V?{v1,v2,?,vm}。 Step3: 建立模糊关系矩阵R

在构造了等级模糊子集后，要逐个对被评事物从每个因素ui(i?1,2,?,p)上进行量

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