2023.4电脑编程技巧与维护1概述土壤重金属污染不仅会对土壤环境造成严重的破坏,还会通过食物链富集和传播,导致农场品重金属超标,最终影响人类和其他动物的健康。研究表明,Cd的过量食用会对人体的肝脏和骨骼造成严重的危害,影响人体免疫系统,特别是对发育期的青少年,危害性更大。因此,开展农产品土壤重金属污染来源解析,对于土壤的管理和修复及提高人类健康水平具有重大的意义。以稻田中的5个主要重金属元素(As、Hg、Cr、Cd、Pb)为研究目标,通过构建基于LDA算法的ALDS-MLR解析模型,将模型与APCS-MLR模型进行对比,解析出研究区域稻田土壤重金属污染来源和贡献率,从而为当地土壤重金属污染科学防治与恢复控制工作提供依据。2材料与方法2.1研究区域概况某县地势比较复杂,高低相差悬殊,呈现出自西向东渐次降低的趋势,年均坡降14.5%,已形成了山区、丘陵和冲积平原三大基本地形类别。此地属亚热带季风湿润气候,年均室内平均温度为16.9℃,多年平均降雨量为1215.6mm。这里耕地类型主要包括果园、水田、旱地、水浇地4种,农产品的一般熟制方式为两年三熟或一年两熟,粮食作物以包谷、稻米为主。2.2样品采集与处理在某县典型稻田土壤区域共随机布设了722个采样点,采用5点法采样。在每个取样地点周围随机进行了5个深度均在0~20cm范围内的农田耕层土混匀,将土壤标本运回来后自然风干,去掉其中的植株根部和污物,混匀后进行了四分法分析,用玛瑙研钵将其磨碎后,经150目尼龙筛后装入密封箱中备用。用电子天平精确称重0.1000g土壤试样后,将根据名称所选择的土壤试样放置于由HNO3、HF和HClO4(比例为1∶2∶1)构成的混合酸溶液中消解,然后采用ICP-MS(安捷伦7700x)测定土壤中重金属Cd、Pb、Cr的含量[4];再称取0.5000g土壤试样,放入50%的王水中,利用微波法消解后,用原子荧光法测定As、Hg的浓度[5~6]。使用空白试样、平行样等标准物质(GBW07429)对试样实施标准管理,各种重金属的回收率都在(100±10)%范围内。对土壤样pH值通过高固液混合物比(1∶2.5)的玻璃电极法进行调节测量[7]。3基于LDA算法的ALDS-MLR源解析模型3.1LDA算法以往的土壤重金属来源解析研究中都没有使用LDA降维,在LDA降维过程中可以使用类别的先验知识,克服了主成分分析(PCA)这样的无监督学习问题,以及无法使用类别先验知识的局限性。LDA算法采用LDA降维最大化类间距离、最小化类内距离,优化目标函数,得到最佳的投影矩阵ω。LDA算法的具体步骤如下。(1...