基于DE-PP的土壤钝化效果综合评价

查进道

（江苏经贸职业技术学院，江苏 南京 211168）

随着社会城镇化和工业化的加快，土壤也受到不同程度的重金属污染物的污染，对人体的健康造成了威胁。目前，原位钝化修复技术是修复遭重金属污染土壤的主要技术。评价土壤钝化效果常用到的方法有主成分分析法、内梅罗指数法、地积累指数法及德尔菲法等。如赵宇浩等[1]利用主成分分析对水稻土镉污染修复剂修复效果评估。陈德等[2]采用单因素方差分析等方法给出了8种对土壤的处理方式的综合效果评价结果。肖坤等[3]分析了不同剂量水平的钝化剂对Cd污染土壤的钝化率及对铁、锰、铜、锌有效性的影响。本文基于差分进化算法和投影寻踪[4]（Projection Pursuit，PP）理论来对土壤钝化综合效果进行评价。仿真结果表明，该方法是有效的。

1 基于差分进化和投影寻踪的评价模型

2 数值仿真

例1不同钝化剂对土壤修复的综合效果评价。

参考文献[1]分别对施加不同钝化剂 A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3、D1、D2、D3、E1、E2、E3、F1、F2、F3 各组对土壤修复的综合效果进行了测定，采用主成分分析法分析了测定结果，给出了该18种对土壤的处理方式的综合效果评价结果。本文采用基于差分进化和投影寻踪的评价模型对该18种土壤的处理方式的综合效果评价的综合质量评价。表1中的数据来源于参考文献[1]。

表1 不同钝化剂对土壤特性、生物有效性及水稻中镉含量的影响

例2对不同钝化剂对小米椒吸收和积累镉的综合影响效果的评价。

参考文献[2]分别分析了施加不同钝化剂BC、SH、SEP、GMP、F1、F2、F3各组及不施加钝化剂对照组SK中小米椒的果实、茎叶、根系的Cd含量、转运系数、富集系数，采用单因素方差分析等方法给出了该8种对土壤的处理方式的综合效果评价结果。本文采用基于差分进化和投影寻踪的评价模型对该8种土壤的处理方式的综合效果评价的综合质量评价。表2中的数据来源于参考文献[2]。

表2 不同钙化剂对小米椒镉含量的影响

例3比较不同剂量水平的钝化剂对Cd污染土壤的钝化率及对铁、锰、铜、锌有效性的影响。

参考文献[3]分别分析了钝化剂的施加量分别为沸石3.2%、腐植酸1.5%、生物质炭2%、氧化钙0.4%、氢氧化钙4%和蚕沙4%对高Cd污染土壤的钝化率及对高Cd污染土壤的铁、锰、铜、锌有效性的影响进行测定，给出了该6种不同剂量钝化剂的综合效果评价结果。本文采用基于差分进化和投影寻踪的评价模型对该6种不同剂量钝化剂的综合效果评价。表3中的数据来源于参考文献[3]。从低到高依次为氧化钙、氢氧化钙、生物质炭、沸石、蚕沙、腐植酸，与参考文献[3]的结论一致。

表3 不同剂量水平的钙化剂对Cd污染土壤的钙化率及对铁、锰、铜、锌的影响

3 结论

目前具有多种修复遭污染土壤的技术，由于土质的不同、污染物的不同等，需建立数学模型分别针对每种土壤钝化技术的钝化效果进行评价。本文基于差分进化算法和投影寻踪（Projection Pursuit，PP）理论来对土壤钝化的效果进行综合评价，建立一种基于差分进化算法和投影寻踪的土壤钝化效果的综合评价模型。通过对不同钝化剂对水稻土镉污染修复效果、不同钝化剂对小米椒吸收和积累镉的影响效果、不同剂量水平的钝化剂对Cd污染土壤的钝化率及对铁、锰、铜、锌有效性的影响等的综合评价的仿真分析，结果表明，该模型是有效的。