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结合主成分分析法(PCA)和正定矩阵因子分解法(PMF)的鄱阳湖丰水期表层沉积物重金属源解析 被引量：51
1
作者 匡荟芬 胡春华 +1 位作者 吴根林 陈苗 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期964-976,共13页
为识别表层沉积物重金属的来源以及量化源贡献,选取鄱阳湖丰水期表层沉积物为研究对象,测定14种重金属(V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Sr、Mo、Cd、Sb、W、Pb、Hg和As)的含量,分析其污染及空间分布特征,并利用主成分分析法(PCA)和正定矩阵因... 为识别表层沉积物重金属的来源以及量化源贡献,选取鄱阳湖丰水期表层沉积物为研究对象,测定14种重金属(V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Sr、Mo、Cd、Sb、W、Pb、Hg和As)的含量,分析其污染及空间分布特征,并利用主成分分析法(PCA)和正定矩阵因子分解法(PMF)对沉积物重金属进行源解析.结果表明:除V和Cr外,Cd、Mo、Hg、Cu、Pb、Zn、W、Sr、As、Ni、Co和Sb的平均含量分别为江西省土壤背景值的5.7、2.2、1.9、1.8、1.5、1.5、1.4、1.3、1.3、1.2、1.0和1.0倍;Cd、Hg、Cu、Mo、Pb、Sr和Zn超出江西省土壤背景值的比例相对较高,分别为100%、100%、100%、100%、97%、97%和93%,所有沉积物样品中Cd含量超过农用地土壤污染风险筛选值的比例为51%;V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Sr、Mo、Sb、W、Pb、Hg和As含量呈未污染至弱污染水平,而Cd含量属于中等污染水平,接近于重污染水平.总体而言,Cd的污染相对较严重.重金属的分布具有显著的区域特征,其中Cr、Cu、Zn、Sr、Pb、Hg和As的空间分布十分相似,表现为在赣江、抚河、信江和饶河入湖口附近区域含量较高,而Co、Ni、Mo和Sb明显在湖区南部、东北部和修水入湖附近这3个区域聚集,Cd和W的空间变异性相对较大,V的含量分布相对较均匀.PCA和PMF解析结果都表明鄱阳湖丰水期表层沉积物重金属受4种来源的共同影响,其中,矿业和工业活动的影响最大,相对贡献率为38%,其次是尾矿和废渣,相对贡献率为28%,再是农业活动,相对贡献率为19%,最后是自然来源的相对贡献率为14%. 展开更多
关键词 主成分分析 正定矩阵因子分解 鄱阳湖 沉积物 重金属 源解析 丰水期
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PMF和PCA/MLR法解析上海市高架道路地表径流中多环芳烃的来源 被引量：31
2
作者 边璐 李田 侯娟 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期3840-3846,共7页
以上海市内环高架道路径流中的多环芳烃（PAHs）为研究对象,于2012年7~9月,实测了8场降雨的道路径流中的PAHs,了解了城市交通干道径流中PAHs的污染状况,并采用正定矩阵因子分解（PMF）和主成分分析/多元线性回归（PCA/MLR）两种模型对... 以上海市内环高架道路径流中的多环芳烃（PAHs）为研究对象,于2012年7~9月,实测了8场降雨的道路径流中的PAHs,了解了城市交通干道径流中PAHs的污染状况,并采用正定矩阵因子分解（PMF）和主成分分析/多元线性回归（PCA/MLR）两种模型对径流中的PAHs进行源解析.因子分析表明,径流中Σ16 PAHs的浓度范围为1.585~7.523μg·L-1,两种模型对于PAHs的来源有较为一致的判定.交通源为高架道路地表径流中PAHs的主要来源,PMF和PCA/MLR得到的源贡献率分别为37.7%和44.3%,其余3种来源石油源、燃气源和其他源,PMF得到的源贡献率依次为21.9%、26.4%、14.0%;与之对应,PCA/MLR得到的源贡献率依次为28.9%、18.3%、8.5%.PMF和PCA/MLR模型的计算值与实测值拟合较好,相关系数分别为0.961和0.997. 展开更多
关键词 多环芳烃 地表径流 源解析 正定矩阵因子分解 主成分分析 多元线性回归
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黔中喀斯特地区临近矿区耕地土壤重金属污染评价及其源解析 被引量：24
3
作者 张宏泽 崔文刚 +3 位作者 黄月美 李云路 钟昕 王龙 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期412-421,共10页
土壤健康状况是制定土壤可持续发展策略的基础.为阐明黔中喀斯特地区矿区周边耕地土壤重金属(Cd、Hg、As、Pb和Cr)的空间分布特征、污染现状及其来源,本研究按网格法采集378份耕地土壤样本,测定五项重金属含量,基于污染负荷指数法和潜... 土壤健康状况是制定土壤可持续发展策略的基础.为阐明黔中喀斯特地区矿区周边耕地土壤重金属(Cd、Hg、As、Pb和Cr)的空间分布特征、污染现状及其来源,本研究按网格法采集378份耕地土壤样本,测定五项重金属含量,基于污染负荷指数法和潜在生态风险指数法评价重金属超标程度,运用地统计学分析重金属空间特征,应用正定矩阵因子分解法解析重金属来源.研究结果表明:Cd、Hg、As、Pb和Cr的平均含量分别为0.41、0.28、26.1、53.7和82.3 mg·kg^(-1);污染程度从高到低为Hg>Pb>As>Cr>Cd,对耕地土壤潜在生态危害的影响程度从大到小为Hg>Cd>As>Pb>Cr,Hg是最主要的污染因子;在空间分布上,Hg的含量高值区呈面状分布,Cd、As、Pb和Cr含量高值区多呈点状分布,Cd、Hg和Pb受结构性因素和随机性因素共同影响,As和Cr主要受结构性因素影响;PMF定量解析出大气源贡献率为19.12%,自然源贡献率为18.81%,岩性源贡献率为31.46%,工业源贡献率为30.61%.大气沉降和工业活动是导致耕地土壤重金属污染的主要原因. 展开更多
关键词 耕地土壤 重金属 喀斯特 正定矩阵因子分解 污染评价
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辽河口湿地表层土壤中PAHs的源解析研究 被引量：21
4
作者 廖书林 郎印海 +1 位作者 王延松 吕久俊 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期490-497,共8页
分别于2008年10月,2009年5月和8月采集31个辽河口湿地表层土壤样品,利用GC-FID技术定量分析其中多环芳烃(PAH)含量.结果表明,PAHs呈现出一定的时间分布特征,10月份的PAHs平均含量为1001.9ng/g,高于5月(877.1ng/g)和8月(675.4ng/g).应用... 分别于2008年10月,2009年5月和8月采集31个辽河口湿地表层土壤样品,利用GC-FID技术定量分析其中多环芳烃(PAH)含量.结果表明,PAHs呈现出一定的时间分布特征,10月份的PAHs平均含量为1001.9ng/g,高于5月(877.1ng/g)和8月(675.4ng/g).应用比值法识别土壤PAHs主要来源,结果显示,2008年10月主要源于燃烧源,并表现出油类、生物质和煤的燃烧为主要来源的特征;2009年5月和8月均表现出石油源和燃烧源的混合源.正定矩阵因子模型解析结果表明,燃煤、交通燃油和生物质燃烧在2008年10月的贡献率最高,分别为26%、21%和20%.石油与交通污染、石油污染和生物质燃烧是2009年5月最重要的3种污染源,贡献率依次为33%、24%和17%.2009年8月以石油污染和交通污染与生物质燃烧混合源的贡献率最高,贡献率分别为37%和19%. 展开更多
关键词 辽河口湿地 多环芳烃 源解析 正定矩阵因子分解
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正定矩阵因子分解和非负约束因子分析用于大辽河沉积物中多环芳烃源解析的比较研究 被引量：17
5
作者 刘春慧 田福林 +2 位作者 陈景文 李雪花 乔显亮 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第24期3817-3822,共6页
正定矩阵因子分解(PMF)和非负约束因子分析(FA-NNC)是用于污染物源解析的两种较为先进的方法.本研究将PMF和FA-NNC成功用于中国大辽河流域沉积物中多环芳烃(PAHs)的来源解析,并比较两个模型得到的来源类型与贡献.两种模型对于多环芳烃... 正定矩阵因子分解(PMF)和非负约束因子分析(FA-NNC)是用于污染物源解析的两种较为先进的方法.本研究将PMF和FA-NNC成功用于中国大辽河流域沉积物中多环芳烃(PAHs)的来源解析,并比较两个模型得到的来源类型与贡献.两种模型对于多环芳烃来源的判定有一致的结果,分别是燃煤、生物质燃烧、交通和炼焦,PMF得到4个源的贡献率依次是43.3%,24.3%,16.7%,15.7%;与之对应,FA-NNC得到的贡献率为50.4%,21.9%,15.7%,12.0%.PMF和FA-NNC对多环芳烃主要来源的判定结果与比值法、排放清单的结果基本一致,且与辽宁省能源结构相符. 展开更多
关键词 多环芳烃 源解析 正定矩阵因子分解 非负约束因子分析
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正定矩阵因子分解模型在环境中多环芳烃源解析方面的应用 被引量：15
6
作者 孙海峰 张勇 解静芳 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期25-33,共9页
正定矩阵因子分解模型(PMF)自1993年开发至今,其在环境中持久性有毒物质(PTS),尤其是多环芳烃(PAHs)源解析中的应用取得了重大研究进展。简要介绍了PMF模型的基本原理,在综述该模型用于土壤/沉积物、大气及水体中PAHs源解析现状的基础上... 正定矩阵因子分解模型(PMF)自1993年开发至今,其在环境中持久性有毒物质(PTS),尤其是多环芳烃(PAHs)源解析中的应用取得了重大研究进展。简要介绍了PMF模型的基本原理,在综述该模型用于土壤/沉积物、大气及水体中PAHs源解析现状的基础上,结合其在实际工作的应用,评述了其在环境中PAHs源解析方面的应用潜力及发展前景。 展开更多
关键词 多环芳烃 正定矩阵因子分解 源解析 沉积物 土壤 大气 水
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枣庄市大气PM2.5重金属元素健康风险评价及污染来源解析 被引量：11
7
作者 魏青 陈文怡 金麟先 《中国粉体技术》 CAS CSCD 2020年第6期69-78,共10页
为了深入探究枣庄市大气PM2.5颗粒物浓度动态变化特征、重金属元素的健康风险和污染来源,通过2017年12月—2020年3月的连续采样监测,采用健康风险评价模型研究12种PM2.5重金属元素的暴露评价和危险度特征,使用正定矩阵因子分解模型(PMF... 为了深入探究枣庄市大气PM2.5颗粒物浓度动态变化特征、重金属元素的健康风险和污染来源,通过2017年12月—2020年3月的连续采样监测,采用健康风险评价模型研究12种PM2.5重金属元素的暴露评价和危险度特征,使用正定矩阵因子分解模型(PMF)定量解析了近3a采暖季各源因子对PM2.5的贡献。结果表明:1)枣庄市大气PM2.5及重金属污染集中于采暖季,PM2.5重金属元素质量浓度为Al>Zn>Cu>Pb>Mn>As>Cd>Hg>Ni>Cr>Sb>Se,致癌性重金属元素As、Cd、Cr的年均值超过国家标准限值;2)PM2.5中12种重金属元素的年均超额危险度均未超过人群可接受危险水平标准,但来自冶金和燃煤等工业排放的Cr和As潜在风险较大;3)采暖季PM2.5重污染的各排放源贡献率为二次源(39.6%)>燃煤源(20.5%)>扬尘源(14.4%)>机动车源(10.4%)>其他源(7.7%)>工业源(7.4%);从PMF解析结果分析得出,PM2.5中重金属元素主要来源于扬尘(44.5%)、燃煤(20.4%)、工业(19.1%)和机动车(14.4%)排放。 展开更多
关键词 健康风险评价 PM2.5 正定矩阵因子分解 重金属 枣庄市
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乐安河沉积物重金属污染评价与来源解析 被引量：8
8
作者 何柱锟 陈海洋 +1 位作者 陈瑞晖 王金生 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期78-85,共8页
河流沉积物中重金属污染形势严峻,对流域生态系统造成了明显威胁.为辨识鄱阳湖重要支流--乐安河中重金属的环境特征,采集了76份乐安河沉积物样品,检测了16种重金属元素,发现所有重金属的质量分数均值超过中国水系沉积物背景值,其中Cd、C... 河流沉积物中重金属污染形势严峻,对流域生态系统造成了明显威胁.为辨识鄱阳湖重要支流--乐安河中重金属的环境特征,采集了76份乐安河沉积物样品,检测了16种重金属元素,发现所有重金属的质量分数均值超过中国水系沉积物背景值,其中Cd、Cu和Hg分别超标22.00、13.13和9.67倍.生态风险评价发现,乐安河流域的生态风险水平处于中等风险或以上水平,Cd的生态风险最高.正定矩阵因子分解(PMF)源解析结果表明乐安河沉积物重金属主要源于金矿采选的混合源、铜矿区尾矿源、铅锌矿采选源、化肥农药源和自然源等,其中采矿活动相关来源的贡献率总和达到67%,说明采矿活动是乐安河流域重金属污染的主要成因. 展开更多
关键词 重金属 生态风险 源解析 正定矩阵因子分解 乐安河
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应用PMF和PCA探究长春市大气中PM_(10)污染来源 被引量：8
9
作者 房春生 王思宇 +2 位作者 杨舒媚 温卓 王菊 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期17-21,共5页
利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析了长春市2011-2012年期间在8个大气自动监测点位上采集的PM10的40个样本,得到19种无机元素组成的成分谱,包括Be、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Mo、Ag、Cd、Sb、Ba、Tl、Pb、Na、Mg、K和Ca。应用... 利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析了长春市2011-2012年期间在8个大气自动监测点位上采集的PM10的40个样本,得到19种无机元素组成的成分谱,包括Be、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Mo、Ag、Cd、Sb、Ba、Tl、Pb、Na、Mg、K和Ca。应用正定矩阵因子分解法(PMF)和主因子分析法(PCA)进行源解析,得出如下结论:PMF模型得到了4个主要污染来源,有垃圾焚烧尘/土壤尘/建筑尘、交通综合尘、燃煤尘/工业尘、燃油尘;PCA得出4个主因子,有土壤尘/车辆尾气尘、垃圾焚烧尘/燃煤尘、工业尘、其他未知尘源。2种模型的解析结果相互印证,具有很好的一致性。 展开更多
关键词 PM10 源解析 正定矩阵因子分解 主因子分析
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常州春季PM_(2.5)的氧化潜势及其来源解析
10
作者 吴一昊 崔尧嘉 +2 位作者 臧鑫芝 王文强 叶招莲 《环境工程》 CAS CSCD 2024年第5期53-61,共9页
为探究细颗粒物(PM_(2.5))的健康风险及其来源,采用二硫苏糖醇(DTT)法测定了常州春季PM_(2.5)的氧化潜势(OP),用DTTv(体积归一化的DTT)和DTTm(质量归一化的DTT)表征。采用正定矩阵因子分解法(PMF)、主成分分析(PCA)联合多元线性回归(ML... 为探究细颗粒物(PM_(2.5))的健康风险及其来源,采用二硫苏糖醇(DTT)法测定了常州春季PM_(2.5)的氧化潜势(OP),用DTTv(体积归一化的DTT)和DTTm(质量归一化的DTT)表征。采用正定矩阵因子分解法(PMF)、主成分分析(PCA)联合多元线性回归(MLR)2种方法解析了DTTv的来源。结果表明:采样期间大气PM_(2.5)的DTTv和DTTm日平均值分别为(0.83±0.09)nmol/(min·m^(3))和(12.52±4.22)pmol/(min·μg),处于国内相对较低的暴露水平。有机碳、二次离子(SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)和NH+4)和交通源特征元素(Cu、Zn等)与DTTv呈中度相关,说明二次源、交通源等对健康相关的PM暴露产生一定影响。PMF对DTTv的源解析结果也表明,交通源(40.1%)和二次源(35.6%)对DTTv的贡献高于扬尘源(18.6%)和燃烧源(5.8%),MLR-PCA解析结果进一步证实了交通源和二次源对DTTv的重要贡献。该成果可为大气污染精准防控和健康影响分析提供参考。 展开更多
关键词 PM_(2.5) 氧化潜势 多元线性回归 主成分分析 正定矩阵因子分解
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暴雨期间秦淮河水质特征及其污染源解析
11
作者 金辉 梁文伯 +3 位作者 陈鸣 吕婷 金哲 杨小丽 《环境保护科学》 CAS 2024年第4期77-86,共10页
为深入探究暴雨前后秦淮河的水质变化,对造成河道污染的污染源进行识别,对秦淮河5个监测断面在无雨期和暴雨期的水质进行统计分析。文章利用箱线图和相关性分析对不同时期秦淮河水质指标的变化进行了分析;利用APCS-MLR和PMF模型对不同... 为深入探究暴雨前后秦淮河的水质变化,对造成河道污染的污染源进行识别,对秦淮河5个监测断面在无雨期和暴雨期的水质进行统计分析。文章利用箱线图和相关性分析对不同时期秦淮河水质指标的变化进行了分析;利用APCS-MLR和PMF模型对不同污染源的贡献率进行计算。结果表明,暴雨期,秦淮河的CODMn、NH_(4)^(+)-N和TN的浓度高于无雨期,其中NH_(4)^(+)-N的变化率最大,DO低于无雨期;相比无雨期,暴雨期下DO与CODMn、NH_(4)^(+)-N和TN的负相关性增加。APCS-MLR结果显示,暴雨期时,河道内源污染、城市面源污染、点源污染及未识别污染对秦淮河水质变化的贡献率分别为61.239%、27.287%、7.739%及3.735%;PMF模型结果显示,暴雨期时,河道内源污染、城市面源污染及点源污染对秦淮河水质变化的贡献率分别为62.934%、23.489%及13.577%。2种模型的结果相近,具有较高的准确性。该结果可为秦淮河暴雨期污染控制提供对策。 展开更多
关键词 暴雨 秦淮河 绝对主成分-多元线性回归 正定矩阵因子分解 污染源
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武汉市PM_(2.5)中二元羧酸的污染特征及来源解析 被引量：1
12
作者 邵轩 周家斌 +2 位作者 袁畅 李宽 熊鹰 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期393-397,411,共6页
在武汉市工业区和交通区展开了PM_(2.5)样品采集,研究了PM_(2.5)中二元羧酸的化学组成、污染水平及来源。二元羧酸在工业区为103.1～2 219.2ng/m^3,年平均值为958.4ng/m^3;在交通区为66.9～2 176.8ng/m^3,年平均值为749.7ng/m^3。丙二酸... 在武汉市工业区和交通区展开了PM_(2.5)样品采集,研究了PM_(2.5)中二元羧酸的化学组成、污染水平及来源。二元羧酸在工业区为103.1～2 219.2ng/m^3,年平均值为958.4ng/m^3;在交通区为66.9～2 176.8ng/m^3,年平均值为749.7ng/m^3。丙二酸/丁二酸(C_3/C_4,质量比,下同)表明,武汉市二元羧酸主要来自机动车尾气排放;己二酸/壬二酸(C_6/C_9)表明,二元羧酸的人为源贡献大于自然源。正定矩阵因子分解(PMF)模型解析结果显示,工业区中二次源占13.7%,建筑扬尘占23.1%,机动车尾气排放占37.0%,生物质燃烧占26.2%;交通区中二次源占8.9%,建筑扬尘占24.9%,机动车尾气排放占51.8%,生物质燃烧占14.4%。潜在源区贡献因子(PSCF)分析得出,武汉市夏季二元羧酸主要受到南部季风的影响,冬季主要受到西部冷空气的影响。 展开更多
关键词 武汉市 二元羧酸 来源解析 正定矩阵因子分解 潜在源区贡献因子
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近十年来我国土壤重金属污染源解析方法比较 被引量：55
13
作者 于旦洋 王颜红 +2 位作者 丁茯 陈欣 王镜然 《土壤通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1000-1008,共9页
根据土壤实际情况选择适当的源解析方法,对于判明土壤重金属污染物来源、有针对性地进行治理具有重要意义。重点归纳近十年国内场地土壤重金属污染源解析的研究进展,按不同土地利用类型、不同重金属对常用的污染源解析方法进行汇总,在... 根据土壤实际情况选择适当的源解析方法,对于判明土壤重金属污染物来源、有针对性地进行治理具有重要意义。重点归纳近十年国内场地土壤重金属污染源解析的研究进展,按不同土地利用类型、不同重金属对常用的污染源解析方法进行汇总,在阐述各种源解析方法优势和局限的基础上,重点就主成分分析法(PCA)、正定矩阵因子分解法(PMF)、绝对因子得分-多元线性回归法(APCS-MLR)、单一与多参数同位素示踪法的应用特点进行了比较。在明确场地土壤重金属污染源解析研究面临的挑战的同时,指出联合应用多种源解析方法、多参数同位素示踪法是未来土壤重金属污染源解析研究的发展趋势。 展开更多
关键词 土壤 重金属源解析 同位素示踪法 多元统计分析 正定矩阵因子分解法
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基于PMF模型及地统计法的乐安河中上游地区土壤重金属来源解析 被引量：45
14
作者 李娇 滕彦国 +2 位作者 吴劲 蒋进元 黄莹 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期984-992,共9页
为实现较大区域范围内土壤重金属来源贡献程度的定量化,选取江西省乐安河中上游地区表层土壤为研究对象,分析污染源样品化学组分并构建本地污染源成分谱,利用PMF(正定矩阵因子分解)模型对土壤重金属进行源解析,并结合地统计空间分析法... 为实现较大区域范围内土壤重金属来源贡献程度的定量化,选取江西省乐安河中上游地区表层土壤为研究对象,分析污染源样品化学组分并构建本地污染源成分谱,利用PMF(正定矩阵因子分解)模型对土壤重金属进行源解析,并结合地统计空间分析法识别各源的主要影响区域.结果表明:乐安河中上游地区土壤中w(As)、w(Hg)、w(Cd)、w(Cr)、w(Zn)、w(Cu)、w(Mn)、w(Pb)的平均值分别为21.400、0.105、0.25、73.5、88.4、56.2、577.0、49.5 mg/kg,是江西省土壤背景值平均值的1.0~1.8倍,其中,w(As)、w(Cd)、w(Cu)、w(Pb)平均值超过GB 15618-1995《土壤环境质量标准》一级标准限值.土壤重金属主要受铅锌矿冶炼源、金矿选冶源、铜矿采选源、自然源、混合源的影响.铅锌矿开采冶炼活动对洎水河左岸大部分区域土壤造成了影响,源贡献率均大于30%;金矿选冶活动目前仅影响矿区附近土壤,源贡献率最高可达94%;铜矿采选活动也使德兴铜矿周边较大区域范围土壤受到影响,源贡献率处于19%~89%之间.研究显示,构建本地源成分谱可以辅助解析验证PMF源成分谱的有效性,将PMF模型与地统计空间分析法相结合,可以进一步得到源贡献率在空间上的分布状况,对于土壤污染治理决策可提供行之有效的支撑. 展开更多
关键词 土壤重金属 源解析 源成分谱 正定矩阵因子分解模型 反距离权重法
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拉林河流域土壤重金属污染特征及来源解析 被引量：43
15
作者 李娇 陈海洋 +1 位作者 滕彦国 董箐箐 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第19期226-233,共8页
该文选取拉林河流域表层土壤为研究对象,通过对土壤重金属的含量和空间分布分析、污染评价、以及潜在生态风险评价,了解土壤重金属的分布特征和污染现状,并利用正定矩阵因子分解法(PMF)探索土壤重金属污染的来源。结果表明,表层土壤中Cr... 该文选取拉林河流域表层土壤为研究对象,通过对土壤重金属的含量和空间分布分析、污染评价、以及潜在生态风险评价,了解土壤重金属的分布特征和污染现状,并利用正定矩阵因子分解法(PMF)探索土壤重金属污染的来源。结果表明,表层土壤中Cr、As、Pb、Cu、Zn、Ni、Mn、V的平均含量均低于背景值,Co和Se略微高于背景值,部分土壤样点Cd和Ni超过国家土壤环境质量标准的二级标准。研究区土壤污染的主要金属元素为Cd和Hg,地累积指数表明受到污染的样品比例分别达到45.1%和37.0%,其潜在生态危害指数平均值分别为49.83和70.29。根据PMF计算结果,拉林河流域表层土壤重金属累积主要受自然源、农药肥料源、工业排放源的影响。其中,自然本底对研究区土壤中重金属的影响最大,贡献率为38.0%,其次是农药和肥料施用,贡献率为32.6%,燃煤和工业排放源的贡献率稍低,为29.4%。 展开更多
关键词 重金属 土壤 污染 地累积指数 潜在生态风险指数 正定矩阵因子分解法 拉林河流域
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阳朔典型铅锌矿区流域土壤重金属空间分布特征及来源解析 被引量：41
16
作者 陈盟 潘泳兴 +2 位作者 黄奕翔 王櫹橦 张睿东 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期4545-4555,共11页
以广西阳朔县典型铅锌矿为研究对象,对其流域内水系表层土壤中10种金属元素(Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Sb、Hg和Pb)含量进行分析测定.综合运用Pearson相关性分析、主成分分析(PCA)和正定矩阵因子分解法(PMF)等多种方法,识别和定量解... 以广西阳朔县典型铅锌矿为研究对象,对其流域内水系表层土壤中10种金属元素(Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Sb、Hg和Pb)含量进行分析测定.综合运用Pearson相关性分析、主成分分析(PCA)和正定矩阵因子分解法(PMF)等多种方法,识别和定量解析污染源及贡献.在168个表层土壤样本分析数据中,土壤中Zn、Cd、Hg和Pb的含量平均值高于国家土壤环境质量标准,Sb、Cd、Cu、Pb和Zn的含量平均值分别比当地背景值高出约1.01、5.50、3.29、9.11和10.67倍,表明重金属在表层土壤中已经富集.土壤重金属地累积指数(I)结果显示,研究区污染最严重的是Hg,其次为Pb、Zn和Mn.相关性分析和主成分分析结果表明,区内表层土壤中金属污染来源较为复杂,且明显受到人为活动的影响.Cu、Zn、Cd、Sb、As和Pb主要来源于采矿活动;Hg、Cr和Ni由土壤母质控制;Mn和Cd主要来源于工矿与农业活动.PMF模型分析结果表明,表层土壤中金属来源分为3种,工矿活动源、自然源和工矿及农业活动复合源的综合贡献率分别为58.0%、13.5%和28.6%.Ni、Cu、Zn、As、Sb、Hg和Pb以工矿活动源为主,贡献率分别为46.9%、89.6%、45.5%、67.8%、99.3%、58.3%和96.8%;母岩矿物风化和降雨冲刷等自然源对Cr的相对贡献率达到44.6%,对Ni和Hg也分别有23.2%和21.0%的相对贡献率;工矿及农业活动的复合源对Mn和Cd的相对贡献率分别达到75.4%和70.4%. 展开更多
关键词 铅锌矿 土壤重金属 空间分布 来源解析 正定矩阵因子分解法(PMF)
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海-陆大气交汇作用下青岛冬季大气PM_(2.5)污染特征与来源解析 被引量：28
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作者 庹雄 杨凌霄 +9 位作者 张婉 齐安安 王浥铭 王鹏程 黄琦 赵彤 张雄飞 徐鹏 张天琪 王文兴 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期2284-2293,共10页
为了研究海-陆大气交汇作用对沿海城市大气污染物的传输与扩散的影响,于2019年11月18日至12月23日在青岛观测站采集大气PM_(2.5)样品,对PM_(2.5)中的水溶性离子、无机元素和碳质组分特征进行了分析,并结合后向轨迹聚类分析模型和PMF模... 为了研究海-陆大气交汇作用对沿海城市大气污染物的传输与扩散的影响,于2019年11月18日至12月23日在青岛观测站采集大气PM_(2.5)样品,对PM_(2.5)中的水溶性离子、无机元素和碳质组分特征进行了分析,并结合后向轨迹聚类分析模型和PMF模型等方法对青岛市冬季大气污染来源进行分析.结果表明,青岛冬季ρ(PM_(2.5))平均值为61.0μg·m^(-3),其中,ρ(水溶性离子)、ρ(无机元素)、ρ(OC)和ρ(EC)平均值分别为29.9、5.46、10.2和3.82μg·m^(-3);二次离子(SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、NH_(4)^(+))和地壳元素(Si、K、Ca、Fe、Ti)是主要的离子和元素成分,分别占水溶性离子和无机元素的89.3%和61.1%.青岛市大气主要受局部海陆风气流影响(43.4%),其次是季风气流(36.2%),冷空气气流对青岛影响较低(20.4%).PMF模型结果表明,青岛冬季PM_(2.5)主要来自机动车源(22.0%)、海盐源(21.0%)和煤燃烧源(19.8%).局部海陆风气流中的污染物主要来自煤燃烧(25.4%)和机动车(18.9%),该气流会加剧本地污染向市内聚集;冷空气气流则以海盐源为主(26.8%),有利于市内大气污染扩散;季风气流对青岛无机元素贡献较高,也会将外地的机动车污染输送至青岛. 展开更多
关键词 海-陆大气交汇 PM_(2.5) 水溶性离子 无机元素 碳质组分 正定矩阵因子分解模型(PMF)
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基于PMF模型的PM2.5中金属元素污染及来源的区域特征分析 被引量：28
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作者 邓林俐 张凯山 +3 位作者 殷子渊 李欣悦 武文琪 向锌鹏 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期5276-5287,共12页
金属元素是大气PM2.5的重要组成成分,对人群危害性极强且兼具源特异性,分析不同经济模式地区大气细颗粒物中金属污染状况及来源差异,可以为科学规划城市产业布局和保护大气环境提供参考.通过霾/非霾期大气PM2.5采样,使用电感耦合等离子... 金属元素是大气PM2.5的重要组成成分,对人群危害性极强且兼具源特异性,分析不同经济模式地区大气细颗粒物中金属污染状况及来源差异,可以为科学规划城市产业布局和保护大气环境提供参考.通过霾/非霾期大气PM2.5采样,使用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定成都市及仁寿县样品中18种金属元素质量浓度,分析其污染水平,并基于正定矩阵因子分解模型(PMF)解析两地大气PM2.5中金属元素的来源.结果表明,成都市扬尘源、移动源和燃煤源特征元素占元素总和的比值大于仁寿县,而仁寿县生物质燃烧源、工业源以及燃油源特征元素占比则较高.两地Cr、Cd和As元素浓度均超标,表明PM2.5中重金属污染严重.随着霾污染加剧,两地PM2.5中金属元素总量上升,但增幅远低于PM2.5浓度增长.此外,不同元素在霾期和非霾期浓度比值存在差异,成都市变化范围为0.7(Al)~2.8(Ba),仁寿县介于0.8(Al)~3.1(Mn)之间,但总的来说两地大致呈现出燃煤和工业活动排放元素增幅较大,机动车污染源次之,扬尘源增幅较缓的状况.受地区产业布局、经济规模和发展模式的影响,大气PM2.5中金属元素污染水平及来源呈现出不同的区域特征.在重点发展第三产业的大型城市,如成都,更易遭受交通运输和城市建设等带来的大气污染,而在仁寿等第二产业占比不断增加的郊县,其污染主要受化石燃料燃烧和工业过程排放的影响. 展开更多
关键词 PM2.5 金属元素 正定矩阵因子分解模型(PMF) 源解析 霾
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扬州市PM_(2.5)中重金属来源及潜在健康风险评估 被引量：28
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作者 董世豪 谢扬 +4 位作者 皇甫延琦 史旭荣 易睿 史国良 冯银厂 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期540-547,共8页
本研究利用正定矩阵因子分解模型(PMF)-健康风险评价模型(HMHR)探究了扬州市细颗粒物(PM_(2.5))中重金属污染来源及不同污染源对重金属潜在健康风险值的贡献.结果表明,各重金属全年浓度均值为Pb(64. 4 ng·m^(-3))> Cr(25. 24ng&... 本研究利用正定矩阵因子分解模型(PMF)-健康风险评价模型(HMHR)探究了扬州市细颗粒物(PM_(2.5))中重金属污染来源及不同污染源对重金属潜在健康风险值的贡献.结果表明,各重金属全年浓度均值为Pb(64. 4 ng·m^(-3))> Cr(25. 24ng·m^(-3))> As(6. 36 ng·m^(-3))> Ni(5. 36 ng·m^(-3))> Cd(3. 34 ng·m^(-3))> Co(1. 21 ng·m^(-3));各污染源对PM_(2.5)贡献分别为二次源(37. 7%)>燃煤源(19. 4%)>扬尘(17. 5%)>机动车(16. 9%)>建筑尘(5. 2%)>工业源(3. 4%). As主要源于燃煤、机动车和扬尘; Co主要源于工业源;燃煤源对Pb的浓度贡献较高;工业源对Ni、Cd含量的贡献最高.不同污染源的健康风险依次为扬尘源、燃煤源、机动车、工业源、建筑尘.扬尘源和燃煤源的潜在健康风险较其他污染源为高,与其源谱中重金属元素占比较大且对PM_(2.5)贡献浓度较高有关. 展开更多
关键词 重金属元素 健康风险 致癌风险 正定矩阵因子分解模型(PMF) PM2.5
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南昌市大气降水化学特征及来源分析 被引量：27
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作者 孙启斌 肖红伟 +1 位作者 肖化云 张忠义 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1841-1848,共8页
为分析南昌市大气降水离子来源和源区,对南昌市2016年4—9月大气降水样品主要阴阳离子的组成进行了测定分析,并运用PMF(正定矩阵因子分解)模型分析来源和Traj Stat软件模拟后向轨迹.结果表明:NH_4^+和Ca^(2+)是南昌市大气降水中的主要... 为分析南昌市大气降水离子来源和源区,对南昌市2016年4—9月大气降水样品主要阴阳离子的组成进行了测定分析,并运用PMF(正定矩阵因子分解)模型分析来源和Traj Stat软件模拟后向轨迹.结果表明:NH_4^+和Ca^(2+)是南昌市大气降水中的主要阳离子,加权平均浓度为65.3和23.9μmol/L,分别占阳离子总量的57%和21%;SO_4^(2-)和NO_3^-是主要阴离子,加权平均浓度为60.4和25.3μmol/L,分别占阴离子总量的56%和23%.c(NH_4^+)、c(Ca^(2+))、c(K^+)、c(Mg^(2+))、c(Na^+)、c(Cl^-)、c(NO_3^-)之间均存在着较为显著的相关性,说明它们之间可能有相似的来源或形成化合物共同存在.结合PMF模型分析结果表明,Na^+、Cl^-很明显受到了海盐的影响,也部分受土壤和二次污染影响;K^+、Mg^(2+)、Ca^(2+)大部分来自于土壤,海盐、二次污染也贡献了一部分的K^+;SO_4^(2-)、NH_4^+和NO_3^-是组成大气二次颗粒物的主要成分,主要由二次污染源贡献;煤燃烧贡献了主要的F^-和部分SO_4^(2-).后向轨迹模型分析表明,南昌市大气降水主要受局地降雨气团影响,5月、8月、9月受陆源及人为影响较大,海源性离子经过内陆上空时被稀释或沉降,导致6月、7月来自于海洋上空的降雨气团对南昌影响不大.研究显示,SO_4^(2-)对南昌市大气降水的影响逐渐增大导致降雨类型逐渐由混合型向硫酸型转化,人为影响是造成大气污染的主要原因. 展开更多
关键词 南昌 大气降水 化学组成 正定矩阵因子分解模型 后向轨迹
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