"2011全国大学生数学建模竞赛A题：城市表层土壤重金属污染分析"

2011年全国大学生数学建模竞赛A题涉及了《城市表层土壤重金属污染分析》，这一题目反映了当前城市化进程中环境污染问题的严峻性。随着城市经济的快速发展和人口的不断增加，城市土壤重金属污染成为了人们日益关注的焦点。本题通过对城市表层土壤重金属的调查，并应用数学方法对数据进行处理，得到了城市环境质量的演变。通过此次竞赛，参赛者使用了matlab插值法建立了三维模型，得出了城市土壤中八种重金属元素的浓度分布图，从而清晰地展现了各种元素的不同空间分布。在分析问题一的结论的基础上，还得出了生活区和工业区是污染比较厉害的地区。这些结论引起了对城市环境质量和重金属污染传播特征的深入思考。 问题一主要是通过附件一中给出的数据，应用matlab插值法建立了城市土壤重金属元素浓度的三维模型，并通过模型图清晰地展现了不同元素的空间分布。另外，还通过均值法算出了不同区域内各种重金属元素的污染程度，为后续问题的分析提供了依据。 问题二则是在问题一结论的基础上，对城市土壤重金属污染的情况进行了进一步分析。得出了生活区和工业区是污染比较厉害的地区，同时深入探讨了重金属在城市环境中的来源和传播路径。指出了我国在重金属的开采、冶炼、加工过程中引起的严重环境污染，以及人类生活中各种用品含有重金属元素如铅、汞、镉等的问题，从而引起了人们对环境保护的思考。 问题三则是在前两问的基础上，进一步分析了重金属的传播特征，并建立了扩散模型来求出函数的极值，从而确定污染源的位置。这一问题的分析深入探讨了重金属在城市环境中的扩散规律，为城市环境治理和污染源的确定提供了参考。 总的来说，此次竞赛A题《城市表层土壤重金属污染分析》通过对城市土壤重金属的调查和数学方法的运用，得出了城市环境质量的演变和重金属污染传播规律，并引起了人们对城市化进程中环境保护和治理的深刻思考。这一竞赛题目不仅对参赛者进行了能力锻炼，也为当前社会环境问题的解决提供了重要的参考和借鉴。