【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境监测，具体涉及一种实时监测土壤中重金属分布的方法。
技术介绍
1、近几十年来，工业和城市的发展使得大量的重金属进入到表层土壤之中。土壤特别是农田土壤中的重金属可通过食物链的方法进入生物体内，对生物的正常繁殖和生存造成危害。土壤中重金属的监测工作可以为政府部门制定土壤管理政策提供参考，因此一直是环境科学和生态学中的重要课题。目前对土壤中重金属含量的测控工作主要分为以下步骤：首先，根据研究区域大小和特点，制定采样计划；然后，进行实地采样；最后，在实验室内通过酸解法溶解样品，并使用仪器测定其中的重金属含量。尽管传统的方法可以有效的测定土壤中重金属的含量，但是存在耗时费力的问题，并且在实验处理阶段需要用到氢氟酸和高氯酸等强酸，存在实验风险，而实验后的废液极易造成环境污染。另外，传统方法由于费时耗力，无法对大区域尺度上的重金属分布进行实时监测。由于传统方法存在的一系列的问题，建立一种既方便快捷又可对区域尺度土壤重金属进行监测的方法一直是各国科研人员的工作目标。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决上述问题，提供一种实时监测土壤中重金属分布的方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种实时监测土壤中重金属分布的方法，包括如下步骤：
4、步骤1)收集数据指标：通过开源数据库检索确定理论上土壤中重金属的影响因素，并收集数量指标和名义指标；
5、步骤2)通过数学模型模拟并筛选出对研究区域土壤中重金属含量分
6、步骤3)在研究区域中采集土壤样本，测定其中的重金属含量，将所测得数据分为两部分，一部分作为校准集合，另一部分作为检验集合，通过逐步线性回归模型建立校准集合中重金属含量与关键因素的数学关系，并通过参数考察模型的可靠性；
7、步骤4)使用趋势分析和地理统计方法(热点分析)观测预测数据和实测数据之间的差距，确定重金属含量与关键因素之间数学关系(模型)的可靠性，通过检验的模型可用于后续对研究区域土壤重金属含量进行实时监测。
8、进一步的，所述步骤1)中的数量指标包括土壤属性、人类活性、气象环境三大类共23个数量指标，所述名义指标包括土壤类型和土地利用两个。
9、进一步的，所述步骤2)中的数学模型包括mantel检验(mantel test)、广义增强回归模型(generalized boosted-regression model)和共现网络分析(co-occurrencenetwork analysis)。
10、进一步的，所述步骤3)中的参数包括相关系数r(correlation coefficient)，平均误差me(mean error)，均方根误差rmse(root mean square error)和残差预测偏差rpd(residual prediction deviation)。
11、进一步的，所述相关系数r模型本身得到的数值，所述平均误差、均方根误差和残差预测偏差的计算方法分别如下所示：
12、
13、
14、
15、式中，mi和pi分别为采样点土壤中重金属元素含量预测值和实测值，n为采样点的数量；sd为重金属含量实测值的标准偏差，sep是模拟数据的标准误差；
16、若rpd值大于1.5，则结果可被接受，r和rpd值越高，me和rsme值越低，模拟的效果越好。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
18、1、本专利技术不同于传统上通过实地采样和实验室处理的方式监测土壤中重金属含量的分布，而是基于收集到的与重金属分布相关的因素，建立关键因素和重金属含量的关系，从而实现对土壤重金属含量的快捷模拟预测；
19、2、本专利技术可以省去传统方法中需要耗时费力的进行野外样品采集的步骤，减少了化肥，增加了效率；
20、3、本专利技术土壤中重金属含量的预测模拟过程，对环境无害；
21、4、本专利技术可对区域尺度土壤重金属含量分布进行实时的监控；
22、5、本专利技术构建的重金属含量预测方法，方便了政府单位和研究人员对土壤重金属含量的监测，并对后续制定土壤管理方案具有重要的意义。
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1.一种实时监测土壤中重金属分布的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种实时监测土壤中重金属分布的方法，其特征在于，所述步骤1)中的数量指标包括土壤属性、人类活性、气象环境三大类共23个数量指标，所述名义指标包括土壤类型和土地利用两个。
3.根据权利要求1所述的一种实时监测土壤中重金属分布的方法，其特征在于，所述步骤2)中的数学模型包括Mantel检验(Manteltest)、广义增强回归模型(Generalizedboosted-regression model)和共现网络分析(Co-occurrence network analysis)。
4.根据权利要求1所述的一种实时监测土壤中重金属分布的方法，其特征在于，所述步骤3)中的参数包括相关系数R(correlation coefficient)，平均误差ME(mean error)，均方根误差RMSE(root mean square error)和残差预测偏差RPD(residual predictiondeviation)。
5.根据权利要求4所述的
...【技术特征摘要】
1.一种实时监测土壤中重金属分布的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种实时监测土壤中重金属分布的方法，其特征在于，所述步骤1)中的数量指标包括土壤属性、人类活性、气象环境三大类共23个数量指标，所述名义指标包括土壤类型和土地利用两个。
3.根据权利要求1所述的一种实时监测土壤中重金属分布的方法，其特征在于，所述步骤2)中的数学模型包括mantel检验(manteltest)、广义增强回归模型(generalizedboosted-regression model)和共现网络分析(co-occurrence netw...
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