基于APCS-MLR受體模型的農(nóng)田土壤重金屬源解析

環(huán)境修復(fù)網(wǎng)訊:摘 要：定性、定量分析湘潭縣農(nóng)田土壤重金屬的污染來源及源貢獻率。以湘潭縣農(nóng)田土壤為研究對象，結(jié)合地統(tǒng)計學(xué)分析，利用數(shù)理統(tǒng)計方法[相關(guān)性分析、因子分析和絕對因子分析/多元線性回歸（APCS-MLR）受體模型]，解析了研究區(qū)域內(nèi)鎘（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、鉛（Pb）、鉻（Cr）、銅（Cu）、鋅（Zn）和鎳（Ni）8 種重金屬元素的來源及源貢獻率。

結(jié)果表明：研究區(qū)域內(nèi)8 種重金屬元素中僅有Cd 含量平均值超出了農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險篩選值（0.3 mg·kg-1，pH≤5.5），且Cd 的空間變異性較強，其次是Hg，兩者均受人為活動影響較大。綜合數(shù)理統(tǒng)計分析和地統(tǒng)計學(xué)分析，將土壤中8 種重金屬元素的主要來源歸結(jié)為3 個：工業(yè)源主要分布于湘潭縣工礦企業(yè)密集的東北部，其對Cd、Pb、Zn、Hg 具有較大貢獻率，分別為65.36%、49.21%、43.43%和22.12%；農(nóng)業(yè)源對As、Hg、Pb 具有較大貢獻率，分別為59.20%、24.97%和17.82%；自然源對Ni、Cu、Cr 具有較大貢獻率，分別為86.73%、87.87%和89.67%。

研究區(qū)域內(nèi)土壤重金屬含量主要受工業(yè)活動和自然成土母質(zhì)影響較大，應(yīng)重點加強Cd 的來源控制，并加強管理和修復(fù)治理進度，降低其風(fēng)險水平。受體模型和地統(tǒng)計學(xué)的結(jié)合使用能有效地定性、定量解析農(nóng)田土壤重金屬的來源與源貢獻率。

結(jié) 論：

（1）湘潭縣農(nóng)田土壤中Cd、Hg、Pb 含量的平均值分別超出湖南省各重金屬背景值的7.29、1.67、1.62 倍，其余均接近于背景值。除Cd 外，其他7 種重金屬Cr、As、Hg、Pb、Ni、Cu、Zn 含量的平均值均低于《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB 15618—2018）所規(guī)定的對應(yīng)重金屬的土壤污染風(fēng)險篩選值。農(nóng)田土壤Cd 空間變異性較強，受人為活動影響大，在所研究的點位中超篩選值的點位占比為75.66%，因此，應(yīng)嚴格控制Cd 的來源，加強治理，分區(qū)管理。

（2）通過相關(guān)性分析、因子分析和地統(tǒng)計學(xué)分析，湘潭縣農(nóng)田土壤中這8 種重金屬的污染源大致分為工業(yè)源、自然源和農(nóng)業(yè)源這3 種主要來源。由APCS-MLR 受體模型的定量源解析可知，工業(yè)源對Cd、Pb、Zn、Hg 具有較大貢獻率，分別為65.36%、49.21%、43.43%和22.12%。農(nóng)業(yè)源對As、Hg、Pb 具有較大貢獻率，分別為59.20%、24.97%、17.82%。自然源對Ni、Cu、Cr 具有較大貢獻率，分別為86.73%、87.87%、89.67%。

（3）本研究表明，傳統(tǒng)統(tǒng)計學(xué)方法因子分析和APCS-MLR 的混合方法結(jié)合地統(tǒng)計分析，能較為快速和準(zhǔn)確地定性、定量解析出湘潭縣農(nóng)田土壤重金屬的來源與貢獻率，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)田土壤重金屬修復(fù)治理和科學(xué)管理提供理論依據(jù)。