层次分析综合指数法的土壤重金属污染评价模型
层次分析综合指数法的土壤重金属污染评价模型
0.3131 0.4111 0.2758
表6
k
1
土壤重金属污染等级评定问题第 3 层的计算结果
3 wk
k
0.332 6 0.240 3 0.666 6 0.092 5 3.053 6 3.018 3 3 3.002 6
CI k
0.026 8 0.009 2 0 0.001 3
Mathematical Model of Comprehensive Weighted Factors Based on Analytic Hierarchy Process for Evaluation Soil Heavy Metal Pollution
SU Ting, DONG Sheng-wei
用单因子污染综合指数法对土壤重金属污染进行评 价，其计算公式为： pi ci si ，其中 pi 为土壤污染物 i 的 环 境 质 量 指 数 ； ci 为 土 壤 污 染 物 i 的 实 测 值 ， 单 位 是 mg/kg; si 为土壤污染物 i 的评价标准，单位是 mg/kg。对同 一区域的土壤污染评价采用综合指数法，其计算公式为
(Department of Science, Anyang Institute of Technology, Anyang 455000, China) Abstract: In this paper, soil heavy metal pollution including the single factor index method, inside, the comprehensive index method, and to accumulate index method was evaluated respectively. Using the advantages of them, the heavy metal content in average, toxicity index, and coefficient of variation and correlation of four factors were selected to establish analytic hierarchy structure. By constructing the paired comparison matrix, soil heavy metal pollution comprehensive weights in these three methods were calculated. Degree sorting and evaluation were given by the comprehensive weight of soil heavy metal pollution. Key Words: heavy metal pollution; analytic hierarchy process; comprehensive weight; mathematical model 随着工业和农业生产活动的快速发展，土壤重金属污 染问题已严重影响资源的可持续发展，因此土壤重金属污 染的评价问题一直受到国内外学者的普遍关注
城市土壤表层重金属污染分析模型
城市土壤表层重金属污染分析模型摘要本文通过运用Mathmatica软件对问题中预先给定的数据进行查找，图像生成，拟合等处理后进行相关分析，得到相应的定性结果，从而完成对问题的解答。
首先，通过城市主要表层土壤中的重金属As、Cd 、Cr 、Cu 、Hg 、Ni、Pb、Zn的含量，利用单因子污染指数法，结合该城市近几年土壤表层重金属背景值及国家标准，进行重金属污染评价。
对问题一：为了确定重金属元素在该城市的空间分布，我们先对给定的数据进行分析并通过三维数据插值(反距离加权平均法)、数据的转换、数据的拟合得到每种元素在城区的分布，再通过计算、比较，从而得出该城区内不同类区重金属的污染程度。
对问题二：先通过数据分析，采用Granger因果关系检测法，通过变量的变化来说明重金属污染的主要原因。
对问题三：通过对生活中的一些规律及其各种重金属污染物传播的相关了解和对一些有关重金属污染物传播的资料进行分析并处理，通过有关软件建立数学模型并分析，再分析该城区各种重金属的空间分布和比较，利用该城区不同区域对重金属污染程度的各种值和各区域不同元素的污染指数分布柱形图分析，从而能够准确确定污染源的位置。
对问题四：为了能保证回答的完整性，应该从各方面收集相关信息。
关键词：三维数据插值；数据拟合；单因子污染指数法；内梅罗综合污染指数法；数据转换法。
一、问题重述随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加，人类活动对城市环境质量的影响日显突出。
对城市土壤地质环境异常的查证，以及如何应用查证获得的海量数据资料开展城市环境质量评价，研究人类活动影响下城市地质环境的演变模式，日益成为人们关注的焦点。
按照功能划分，城区一般可分为生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区等，分别记为1类区、2类区、……、5类区，不同的区域环境受人类活动影响的程度不同。
现对某城市城区土壤地质环境进行调查。
为此，将所考察的城区划分为间距1公里左右的网格子区域，按照每平方公里1个采样点对表层土（0~10 厘米深度）进行取样、编号，并用GPS记录采样点的位置。
针对土壤重金属污染评价的模糊数学模型的改进及应用
针对土壤重金属污染评价的模糊数学模型的改进及应用摘要:土壤重金属污染评价是土壤重金属污染研究的重要课题。
本文改进了针对土壤重金属污染评价的模糊数学模型和评价因子权重的计算方法,提出了基于污染物浓度和毒性的双权重因子的模糊综合评价法。
该法慎重考虑了各级标准界限的模糊性,较好继承了模糊数学方法用于土壤重金属评价的优点。
它从定性和定量两方面,比较客观地反映污染因子对土壤环境质量的影响。
采用双权重系数法确定各指标的权重,综合考虑评价因子的浓度和毒性,不但在大多数情形下与对比的其它方法结果相一致,而且可以克服其它几种方法出现的误判,提高了评价结果的分辨性,使评价结果更全面、更能真实地反映土壤重金属污染实际状况。
关键词: 土壤;重金属污染评价;双权重因子;模糊数学模型;模糊综合评价模型中图分类号: X825; X113. 3 文献标识码:A 文章编号: 056423945 (2007) 0120101205土壤是人类赖以生存的最基本的自然资源之一,也是生物可利用重金属的一个重要蓄积库,其所含的重金属通过食物链被植物、动物数十倍的富集[ 1 ] ,通过多种途径直接或间接地威胁人类安全和健康[ 2, 3 ] 。
随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加,土壤重金属污染日益严重[ 4, 5 ] 。
这种形势下迫切需要对所处的土壤环境质量做出客观、切实的综合评价,以此反映经济、技术发展对土壤质量、农业生产、生态环境乃至人类健康的影响,并为土地的可持续利用提供理论依据。
在我国当前大规模农业地质环境调查活动中,有关土壤重金属污染状况评价工作业已列入议事日程,相关学科学者正在积极探讨简便有效实用的评价方法。
目前,关于土壤重金属污染评价的方法较多,如综合污染指数法、聚类分析法、层次分析法和模糊数学等[ 6 - 12 ] 。
模糊数学自1965年由Zadeh提出以来,已得到较充分的发展,同时被广泛用于生产实践中,而且在土壤环境质量评价中其分辨率明显高于其它评价方法[ 13 ] 。
城市表层土壤重金属污染分析模型
描述 8 种重金属元素的空间分布，应该将其用图像表示出来。为了更好地体现空间 性，首先画出该城区的地形图，参考 MATLAB 中等高线绘制函数 contour，将元素的浓度 表示为不同的颜色，绘制等浓度图。分别画出不同元素在整个城区的分布图和分别在各 个区的分布图。但这不能体现海拔与浓度的关系，因此下面还应画出海拔和浓度的关系 图。对于污染程度，首先考虑不同区域各个元素的污染程度，再综合考虑每个区域的综 合污染程度，引入内梅罗指数和不同元素的权重，计算不同区域的综合污染程度。
表 1 城区土壤重金属元素含量分析
元素 极小值
极大值
平均值
背景值
变异系数
As
1.61
Cd
0.04
Cr
15.32
Cu
2.29
Hg
0.0857
Ni
4.27
Pb
19.68
Zn
32.86
30.13 1.6198 920.84 2528.48
16 142.5 472.48 3760.82
5.6765 0.3023 53.5097 55.0167 0.2997 17.2618 61.7409 201.2026
3
图 2 8 种元素在该城区的分布情况图
图 3 8 种元素在一类区的分布情况图
4
图 4 各个元素浓度随海拔变化图 从该图可以看出浓度随海拔的降低而升高，这可能是人类在海拔低处的活动较多， 对重金属元素的浓度产生了较大的影响。 1.2 污染程度分析 下面对该城区中不同区域重金属的污染程度进行具体分析： i）整个城区元素含量分析 根据所给的数据，对该城区土壤重金属元素的含量进行分析，可得到表 1 的结果。
同样，可以得到其他四个区中 8 种元素的权重ω（k) , k = 2,3,⋯,5 .
基于表层土壤重金属污染分析的数学模型-最新资料
基于表层土壤重金属污染分析的数学模型1引言近些年，人类活动对城市环境影响越来越严重。
对由人类活动影响造成的城市地质环境的演变模式进行研究，逐渐成为人们关注的焦点。
通过文献[1]提供的某城市城区土壤地质环境进行调查，根据测的的数据，假设样品采集在充分考虑污染源前提下，兼顾空间分布均匀性，同时考虑地形、气候因素影响；数据的处理计算时均采用四舍五入法保留小数点后两位，与原数据保持一致；污染源的重金属浓度不再增加；取样点的数据较好的反映了该地区的污染物浓度，对城市表层土壤重金属的污染进行分析研究。
2 8种主要重金属元素的空间分布根据测得数据，采用8种元素在五个地区各自的作用单独考虑，采用excel 软件绘制标准曲线，对原始数据进行标准化处理，并带入标准曲线求得各采样点的重金属浓度，然后求出平均浓度，再用Muller指数进行各项计算与分析。
除此外还采用了地积累指数法和内梅罗综合指数法进行全面的分析。
Muller指数法是对各重金属元素因子的单独作用在各地区进行分析，目前国内外普遍采用单因子指数法和内梅罗综合指数法等进行土壤重金属污染评价，这两种方法都能对被研究区域的土壤重金属污染程度进行较为全面的评价，但不能从自然异常中分离人为异常，判断表生过程中重金属元素的人为污染情况，但地累积指数法弥补了其他评价方法的不足。
2.1重金属元素在该城区的空间分布图用双调和样条内插进行插值计算，得出重金属空间分布图。
双调和技术在二维或多维空格键中的导数与一维空间中的导数的作用相似。
在m维空间中，利用N个数据点的曲面求解问题：；其中，是双调和算子，x是m维空间中的一个位置。
其通解为，求解线性系统，可以得到。
在EXCEL中分别筛选出每一区的8种重金属浓度情况，由于给出的重金属量纲不统一，用归一化方法统一量纲。
然后分别在每一区内对不同重金属求平均值主要重金属元素关于该城市五个区的分布。
Sij表示规划后某种金属浓度在某个采样点的值，xij某种重金属在某个采样点的值。
土壤重金属污染评价方法-总结各种方法
土壤重金属污染评价方法1、综合污染指数综合指数法是一种通过单因子污染指数得出综合污染指数的方法,它能够较全面地评判其重金属的污染程度。
其中，内梅罗指数法(Nemerow index)是人们在评价土壤重金属污染时运用最为广泛的综合指数法[1]。
SC P ii i= 2max 22）（）（综合P P Pi i +=式中：P i 为单项污染指数；C i 为污染物实测值；S i 为根据需要选取的评价标准；S i 为第i 种金属的土壤环境质量指标[2-3]( As 、Cd 、Cr 、Cu 、Hg 、Ni 、Pb 、Zn 依次为15、0.2、90、35、0.15、40、35、100 mg/kg ) P i 为单项污染指数平均值； P imax 为最大单项污染指数。
2、富集因子法富集因子是分析表生环境中污染物来源和污染程度的有效手段，富集因子(EF)是Zoller 等(1974)为了研究南极上空大气颗粒物中的化学元素是源于地壳还是海洋而首次提出来的。
它选择满足一定条件的元素作为参比元素(一般选择表生过程中地球化学性质稳定的元素)，然后将样品中元素的浓度与基线中元素的浓度进行对比，以此来判断表生环境介质中元素的人为污染状况[4]。
）（）（B B C C ref n ref n EF sampleback round=式中：C n 为待测元素在所测环境中的浓度；C ref 为参比元素在所测环境中的浓度； B n 为待测元素在背景环境中的浓度； B ref 为参比元素在背景环境中的浓度。
3、地积累指数法地积累指数法是德国海德堡大学沉积物研究所的科学家Muller 在1969年提出的，用于定量评价沉积物中的重金属污染程度[5]。
=I geo log 2BECni5.1式中：C i 为样品中第i 种重金属元素的平均浓度( mg/kg )，BE n 是所测元素的平均地球化学背景值，通常为全球页岩元素的平均含量( As 、Cd 、Cr 、Cu 、Hg 、Ni 、Pb 、Zn 依次为13、0.4、62、45、0.35、68、34、118 mg/kg)，1.5 是用来校正由于风化等效应引起的背景值差异的修正指数。
层次分析法在土壤环境评价中的应用评价
层次分析法在土壤环境评价中的应用评价土壤是维持地球生态系统的重要组成部分，它是生物的支柱，它的质量的改变将直接影响地球，乃至人类的生存和可持续发展。
因此，土壤质量的实时监测与评价是维护土壤环境安全的重要手段。
传统的土壤检测及评价方法基于各种土壤元素的定量分析，但这种评价方法因为它过于依赖定量的技术，需要消耗大量的经费，给实际检测和评价带来了很大的压力。
因此，有必要寻求新的土壤环境评价方法，可以考虑到现实的时间、物理成本和设备可用性等因素。
层次分析法（AHP）是一种系统思维方法，它凭借着结构清晰、表达明确，可以帮助整理和处理土壤质量实测数据，从而快速、准确地评估土壤环境质量。
二、层次分析法的原理层次分析法是由Thomas L. Saaty在1971年提出的。
它是一种以分析比较的方法，它可以将多种不同的因素（或多种可比较的选择）进行比较，并评估它们之间的相互关系，以确定最佳选项。
它是基于一个层次结构。
层次分析法由4个步骤组成：确定问题和指标；构建结构模型；建立相关矩阵；评价最后结果。
三、层次分析法在土壤环境评价中的应用（1）确定评价指标针对不同类型的土壤质量评价，首先需要确定不同的评价指标。
比如，为了评估土壤的有机质、现质含量，可以采用CEC和总有机碳含量等指标；或者，为了评估土壤中重金属含量，可以采用Cd、As和Pb等指标。
（2）确定层次结构层次分析法的层次结构一般由结构体和一组中间参数组成。
结构体有两个层次，一层是目标层，其中描述了研究目标；另一层是评价指标层，用来衡量实际评价指标在实现目标层的过程中起到的作用。
中间层包括权重矩阵和评分矩阵等。
（3）建立相关矩阵建立相关矩阵意味着建立评价指标之间的关系矩阵，这是一个n*n矩阵，其中n为相关指标的数量。
在建立相关矩阵的过程中，首先要把每个指标的重要性级别划分为9个等级，然后在相关矩阵中，填写每个指标之间的具体相关性。
（4）评估土壤环境质量在建立评价结构图和建立相关矩阵之后，我们可以用层次分析法来评估土壤环境质量。
全国大学生数学建模大赛2011 A题
城市表层土壤重金属污染分析摘要通过分析城市城区土壤地质环境数据，选取采集样本为研究对象，建立模型综合评价城区污染状况，分析确立重金属污染源及其污染的传播方式。
模型一：采用模糊综合评价模型通过建立各重金属浓度的隶属度函数进而求出模糊关系矩阵和模糊权重矩阵，最后求出模糊评价向量，按照最大隶属度原则计算得出各区污染程度的等级，其中生活区、山区、公园绿地属于一级污染，工业区和主干道路区属于二级污染。
模型二：采用改进单因子污染指数模型计算各种重金属污染指数，再根据标准确定各区主要污染因子及其污染程度。
本文得到山区和公园绿地区各种金属污染程度都较低。
生活区主要污染因子Cd和Zn，工业区主要污染因子Cd、Cu、Hg、、Zn，主干道路区主要污染因子Cd和Zn，最后由这些不同区域的不同属性判断重金属污染的原因主要包括生活垃圾，工业排放，汽车尾气等。
模型三：利用地统计学中的半方差函数公式描述八种重金属元素分布在整个城市区域上的浓度变化，分析出这八个变量的空间变异方式，即确定变量的传播方式。
利用克里克法对重金属含量进行插值，模拟出各种重金属的分布扩散区域图，其中As,Cd,Hg 在东北部的污染源全都为点状以小范围的方式向周围辐射，Cd,Cr,Cu,Hg,Ni,Pb,Zn等元素都城市东南部以大范围的方式向四周面状和带状扩散。
污染源中心为22号、8号、20号等许多采样点所处区域。
最后再收集数据，对模型三进行改进，重金属元素通过大气、河流和沉降进入土壤，但都需要经过植物根系主导的土壤水循环，以此建立微分方程模型研究重金属元素的迁移规律，分析地质环境演变。
关键字模糊综合评价单因子污染指数半方差函数微分方程1 问题重述土壤是人类赖以生存的最基本的自然资源之一，也是人类环境的重要组成成分。
随着工业化、城市化进程的不断加快，废弃物排放、农业化肥使用量增加，土壤重金属污染越来越严重。
土壤重金属污染是由于人类活动使重金属在土壤中的累计量明显高于土壤环境质量标准或土壤环境背景值，致使土壤环境质量下降和生态环境恶化的现象。
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A aij ,i, j 1, ,4
且有 aij 1 a ji ， 其中 aij 表示 Ci 和 C j 对目标 A 的影响之比， 第三层方案层对准则层的每一个准则的成对比较矩阵不妨
k 设为 Bk k 1,, 4 ，其中的元素 bij 是评价方法 Pi 与 Pj 对
Mathematical Model of Comprehensive Weighted Factors Based on Analytic Hierarchy Process for Evaluation Soil Heavy Metal Pollution
SU Ting, DONG Sheng-wei
n 1 2 3 4 5 6
0.3131 0.4111 0.2758
表6
k
1
土壤重金属污染等级评定问题第 3 层的计算结果
3 wk
k
0.332 6 0.240 3 0.666 6 0.092 5 3.053 6 3.018 3 3 3.002 6
CI k
0.026 8 0.009 2 0 0.001 3
指数值越大污染越严重。表 1 和表 2 分别给出了土壤环境 质量标准和土壤质量分级划定。 表1
一级 项目 Pb Zn As 水田 As 旱地 Ni Cr 水田 Cr 旱地 Cd 自然背景 35 100 15 15 40 90 90 0.2 pH<6.5 250 200 30 40 40 250 150 0.3
[1-7]
值、毒性指标、变异系数和相关系数等评价因素和单因子 指数法、内梅罗指数法和地积累指数法三种评价方法，确 定该三种方法对总目标的综合权重，以更真实地反映土壤 污染状况。 1 1.1 理论基础 单因子综合指数法
。 然而由
于影响土壤重金属污染因素的多样性，尽管评价土壤污染 程度的分级方法早已提出，但是至今仍未找到一个好的评 价方法。单因子综合指数评价法、内梅罗综合指数法和地 积累指数法是目前应用广泛的评价区域土壤质量的方法， 各有侧重，按某一标准进行评判结果是合格的，但是其毒 性却无法估计，就像很少量的 Pb 或 As 其毒性是无法逆转 的， 因此如果能综合影响土壤重金属污染因素的几个指标， 结合上述三种方法对土壤质量进行综合评价，使得评价结 果更为科学、合理是有意义的。 本文尝试利用层次分析法，综合考虑重金属含量平均
I geo 0 0 I geo 1 1 I geo 2 2 I geo 3 3 I geo 4 4 I geo 5 5 I geo
1.4
层次分析法
层次分析法[9]是对较复杂的决策问题，对其本质、影 响因素及内在关系等进行分析，用较少的定量信息使决策 过程数学化，比较适合结果难于直接准确计算的场合。其 基本步骤是：建立层次结构模型；构造成对比较矩阵；计 算权向量并做组合一致性检验；计算组合权向量并做组合 一致性检验；最后得到方案对于总目标的总排序。 2 2.1 改进的评价模型 建立层次分析的结构图
图1 2.2
基于层次分析法的土壤污染等级评定结构图 构造各层成对比较矩阵，进行一致性检验
设第二层准则层对目标层的成对比较矩阵为
C I geo log 2 n k Bn ， 其中 Cn 是元素 n 在沉积物中的含量； Bn 是沉积物中该元素
的地球化学背景值； k 为考虑各地岩石差异可能会引起背 景值变动而取的系数（一般取值为 1.5） ，用来表征沉积特 征、岩石地质和其他影响。用此方法评价重金属污染，除 考虑人为因素、环境地球化学背景值外，还考虑由于自然 -8-
用单因子污染综合指数法对土壤重金属污染进行评 价，其计算公式为： pi ci si ，其中 pi 为土壤污染物 i 的 环 境 质 量 指 数 ； ci 为 土 壤 污 染 物 i 的 实 测 值 ， 单 位 是 mg/kg; si 为土壤污染物 i 的评价标准，单位是 mg/kg。对同 一区域的土壤污染评价采用综合指数法，其计算公式为
第 36 卷第 5 期 Vol.36 No.5
唐山师范学院学报 Journal of Tangshan Teachers College
2014 年 9 月 Sep. 2014
层次分析综合指数法的土壤重金属污染评价模型
苏 婷，董胜伟
455000） （安阳工学院 数理学院，河南 安阳 摘
要：综合土壤重金属污染评价的单因子综合指数法、内梅罗综合指数法和地积累指数法的优点，以重
随机一致性指标 RI 的数值
RI 0 0 0.58 0.90 1.12 1.24 n 7 8 9 10 11 RI 1.32 1.41 1.45 1.49 1.51
0.527 8 0.209 8 0.166 7 0.292 2
0.139 6 0.549 9 0.166 7 0.615 3
2 3 4
2.3
土壤污染评定等级A
2
1 n pi ， pmax max pi , i 1,, n ， n i 1 其分级标注见下表 3。其 p综 值越大表示污染越严重。 p
表3 内梅罗综合指数法的土壤重金属污染分级标准 分级 1 2 3 4 5 污染等级 安全 警戒线 轻污染 中污染 重污染 污染水平 清洁 尚清洁 土壤已污染 土壤已中度污染 土壤已重度污染 污染指数
金属含量平均值、毒性指标、变异系数和相关性四个因素建立层次分析结构图，通过构造成对比较矩阵，计算 出了单因子综合指数法、内梅罗综合指数法和地积累指数法三种方法在土壤重金属污染评价中的综合权重，利 用综合权重对土壤重金属的污染程度进行了排序和评估。 关键词：重金属污染；层次分析法；综合权重；数学模型 中图分类号： X53 A 文献标识码： 文章编号：1009-9115(2014)05-0007-04 DOI：10.3969/j.issn.1009-9115.2014.05.004
Pi
1 n Pi ， n i 1
────────── 基金项目：安阳市科技发展计划社发攻关项目（201203b043） 收稿日期：2013-11-19 作者简介：苏婷（1980-） ，女，河南许昌人，硕士，讲师，研究方向为数学模型、调和分析。
-7-
第 36 卷第 5 期
唐山师范学院学报
2014 年 9 月
2.0 p 3.0 为 4 级， 3.0 p 时规定为 5 级，分别对应轻度
1 12 5 2 2 1 6 3 。 A 1 5 1 6 1 1 2 1 2 1 3 2 1
(Department of Science, Anyang Institute of Technology, Anyang 455000, China) Abstract: In this paper, soil heavy metal pollution including the single factor index method, inside, the comprehensive index method, and to accumulate index method was evaluated respectively. Using the advantages of them, the heavy metal content in average, toxicity index, and coefficient of variation and correlation of four factors were selected to establish analytic hierarchy structure. By constructing the paired comparison matrix, soil heavy metal pollution comprehensive weights in these three methods were calculated. Degree sorting and evaluation were given by the comprehensive weight of soil heavy metal pollution. Key Words: heavy metal pollution; analytic hierarchy process; comprehensive weight; mathematical model 随着工业和农业生产活动的快速发展，土壤重金属污 染问题已严重影响资源的可持续发展，因此土壤重金属污 染的评价问题一直受到国内外学者的普遍关注
表2
土壤单项指数 P<0.7 0.7-1.0 >1.0
土壤环境质量等级划分
土壤质量等级 1 2 3 等级名称 清洁 尚清洁 超标
2
内梅罗综合因子指数法
土壤综合污染指数计算公式为
p综
其中
p
2
2 pmax
将土壤污染等级评定分为 3 个层次，最上层为目标层 A，即对土壤的污染程度进行等级评定，最下层为方案层， 有 3 个方案供选择，中间层为准则层，有土壤重金属含量 土壤重金属毒性指标 C2 、 重金属变异系数 C3 和 平均值 C1 、 重金属元素间的相关性 C4 四个主要因素， 构造的层次模型 如图 1 所示。
于准则 Ck 的优越性的比较尺度。 由第二层的成对比较矩阵
A 算出权向量
2 2 2 w 2 w1 2 , w2 , w3 , w4
苏
婷，等：层次分析综合指数法的土壤重金属污染评价模型
阵，即
w3 0.2958 0.5278 0.2098 0.1667 0.2922 0.4841 0.1396 0.5499 0.1667 0.6153 0.0709 0.3326 0.2403 0.6666 0.0925 0.1491
综合权重法的土壤等级排序
对用单因子指数法、内梅罗指数法和地积累指数法计 算所得的土壤重金属污染等级的结果分别记为 p1 , p2 , p3 ， 则该地区土壤的最终污染等级为