基于PMF模型的准东煤矿周围土壤重金属污染及来源解析

• 作者: 刘素红 尼加提·卡斯木 师庆东 李浩 比拉力·依明 阿不都艾尼·阿不里
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 土壤 重金属 污染 矿区 生态风险 PMF模型 污染源
• 年，卷（期）: 2019,（9）
• 所属期刊栏目: 农业生物环境与能源工程
• 页码范围: 185-192
• 页数: 8页
• 分类号: P964
• 字数: 6289字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2019.09.022

摘要

为了解准东煤矿区周围土壤的污染状况及来源,在准东露天矿区采集47个表层土壤样本,测定其中Zn、Cu、Pb、Cr、Hg和As 6种重金属元素的含量.运用统计学方法、地累计指数(geoaccumulation index,Igeo)和潜在风险指数(potential ecological risk index,PER)对研究区土壤重金属污染程度和生态风险态势进行评价,采用正矩阵分解模型(positive matrix factorization,PMF)解析重金属污染源.结果表明:1)研究区土壤Zn、Cu、Pb、Cr、Hg和As含量均超出新疆土壤环境质量背景值,超标率分别为2.1％、14.9％、4.3％、68.1％、68.1％和95.8％,其中As含量的均值分别超过国家土壤质量Ⅰ级和Ⅱ级标准(GB15618-1995)的2.1和1.3倍;2)Hg的地累积指数和潜在生态风险指数呈极高污染和高风险态势,Zn、Cu和Pb处于未污染和低风险状态.研究区综合潜在生态风险指数介于50.09～1038.47之间,差异明显,均值为180.22,21％和11％土壤采样点呈现出较高和高风险水平;3)PMF模型结果显示:研究区土壤Hg主要受到燃煤活动的影响;Pb的积累主要与交通运输有关,As的积累主要与大气沉降和工业排放有关,工业排放是Cr的主要污染源,Zn和Cu的积累主要与土壤成土母质等自然因素有关.燃煤、交通运输、大气降尘、工业排放和自然因素5种来源的贡献率分别为20.79％,16.83％,16.83％和27.72％和17.82％.