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湖南有色金属 2025年第2期 105-109页

作者：彭达湖南有色金属研究院有限责任公司

本研究以某典型矿区耕地为研究对象，通过地统计法分析重金属(如Cd、Pb、As等)的空间异质性，结合Pearson相关性分析揭示元素间的协同迁移规律，最后基于用pmf模型定量来解析污染源贡献率。结果表明：研究区土壤重金属污染呈现显著空间... 详细信息

本研究以某典型矿区耕地为研究对象，通过地统计法分析重金属(如Cd、Pb、As等)的空间异质性，结合Pearson相关性分析揭示元素间的协同迁移规律，最后基于用pmf模型定量来解析污染源贡献率。结果表明：研究区土壤重金属污染呈现显著空间集聚性，pmf源解析识别出3类主要污染源，其中工业污染源贡献率最高(50.51%),其次为农业污染源(29.05%)和成土母质源(20.44%)。研究为矿区耕地重金属精准治理提供了定量化溯源方法与空间决策支持。

关键词：矿区耕地土壤重金属 pmf模型源解析

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pmf模型解析土壤重金属来源的不确定性

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中国环境科学 2020年第2期40卷 716-725页

作者：李娇滕彦国吴劲陈海洋蒋进元生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012 北京师范大学水科学研究院北京100875 北京工业大学建筑工程学院北京100124

正定因子矩阵分解(pmf)是目前污染源解析领域应用最为广泛的受体模型之一,其不确定性研究一直是源解析研究的前沿和热点.利用拔靴法(BS)、替换法(DISP)和拔靴-替换法(BS-DISP)3种不确定性分析方法探讨了pmf模型应用于土壤重金属源解析... 详细信息

正定因子矩阵分解(pmf)是目前污染源解析领域应用最为广泛的受体模型之一,其不确定性研究一直是源解析研究的前沿和热点.利用拔靴法(BS)、替换法(DISP)和拔靴-替换法(BS-DISP)3种不确定性分析方法探讨了pmf模型应用于土壤重金属源解析的不确定性,并以德兴铜矿周边土壤重金属为对象开展案例研究.结果表明,6因子情景是pmf模型最佳运行结果;在6因子情景的源成分谱中,除Cr和Ti外,DISP和BS不确定性区间均处于标识元素基本值的0.6~1.5倍之间,BS-DISP不确定性区间处于基本值的0.6~1.6倍之间;模型结果的不确定性更多源于因子旋转误差.通过这3种不确定性分析方法可以获得pmf模型运算中的随机误差和因子旋转误差.其中,BS-DISP法和BS法得到的结果能够辅助判断因子数是否过拟合,并有助于理解源谱的不确定性,而DISP法能够用于理解旋转的不确定性,可作为评价旋转过程可行性的方法.

关键词：土壤重金属源解析 pmf模型误差估计不确定性

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基于pmf模型的兰州耕地土壤重金属来源解析

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中国环境科学 2020年第9期40卷 3919-3929页

作者：柴磊王新马良成震香苏利民王宇红西北师范大学地理与环境科学学院甘肃兰州730070 兰州市疾病预防控制中心甘肃兰州730030

为了分析Pb、Cd、Cr、Hg、As、Cu、Zn、Ni等8种重金属的污染状况、空间分布及污染来源.2019年9月共采集382个兰州耕地表层土壤样品,并测定其重金属含量.结果表明:①兰州市耕地土壤重金属Pb、Cd、Cr、Hg、As、Cu、Zn、Ni的平均含量分别为... 详细信息

为了分析Pb、Cd、Cr、Hg、As、Cu、Zn、Ni等8种重金属的污染状况、空间分布及污染来源.2019年9月共采集382个兰州耕地表层土壤样品,并测定其重金属含量.结果表明:①兰州市耕地土壤重金属Pb、Cd、Cr、Hg、As、Cu、Zn、Ni的平均含量分别为20.96,0.24,0.05,6.40,8.36,48.57,101.92,34.34mg/kg,其中Hg的均值超过国家土壤污染风险筛选值,Cd、Hg、Cu、Zn、Ni的均值超过兰州市土壤背景值.内罗梅综合指数表明研究区耕地52.62%样点呈现轻度污染,37.70%样点呈现中度污染,3.66%样点呈现重度污染,无重金属污染的样点占6.02%.潜在生态风险指数表明13.09%的样点属于轻微生态风险,68.85%的样点属于中等生态风险,17.54%的样点属于强生态风险,0.52%的样点属于很强生态风险.②基于pmf模型可知8种重金属有4种主要来源,其中Pb、Cd、Zn、Ni以交通运输源为主,贡献率分别为52.4%、50.7%、56.7%和50.2%;Hg以农业活动和医疗设备源为主,贡献率为83.7%;Cr、Cu和Ni以自然源为主,贡献率分别为81.2%和61.3%和49.8%;As以工业活动源为主,贡献率为68.3%.③从空间分布来看,研究区内除Cr外,Pb、Cd、As、Cu、Zn、Ni在城关区和七里河区都有高值区出现,其中Zn和Ni的高值范围较广,可能与人为影响有关;Hg在城关区、安宁区、七里河区以外的研究区内均有高值出现.

关键词：耕地土壤重金属 pmf模型分布特征

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基于pmf模型的北京市PM_(2.5)来源的时空分布特征

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中国环境科学 2015年第10期35卷 2917-2924页

作者：王琴张大伟刘保献陈添魏强李金香梁云平北京市环境保护监测中心北京100048 北京市环境保护局北京100048

2012年8月至2013年7月,对北京市定陵、车公庄、东四、石景山、通州、房山、亦庄和榆垡等8个站点的大气细颗粒物PM2.5进行了12个月次的同步采样观测,并测定了其中元素碳、有机碳、水溶性离子和无机元素的浓度水平.利用pmf模型对PM2.5的... 详细信息

2012年8月至2013年7月,对北京市定陵、车公庄、东四、石景山、通州、房山、亦庄和榆垡等8个站点的大气细颗粒物PM2.5进行了12个月次的同步采样观测,并测定了其中元素碳、有机碳、水溶性离子和无机元素的浓度水平.利用pmf模型对PM2.5的来源进行解析.结果表明,北京市PM2.5的主要来源为二次源、燃煤、地面扬尘、机动车排放、工业源和建筑尘等,年均贡献率分别为42%、19%、19%、10%、6%和4%.PM2.5的来源具有显著的季节变化,春季大风天气频繁、地面扬尘源为主要来源,而夏、秋、冬季均以二次源为主,尤其是夏季二次源贡献达56%,冬季燃煤源对PM2.5的贡献显著提升为25%.污染源贡献也存在一定空间差异,冬春季燃煤源对郊区点的贡献显著高于城区点,而二次污染源具有区域性污染特征.在区域性积累型重污染日,二次源对PM2.5的贡献均占主要地位,对气态前体物NOx、SO2和VOCs等的控制对PM2.5的减少至关重要.

关键词： PM2.5 pmf模型源解析时空变化

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基于pmf模型的准东煤矿周围土壤重金属污染及来源解析

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农业工程学报 2019年第9期35卷 185-192页

作者：比拉力·依明阿不都艾尼·阿不里师庆东刘素红尼加提·卡斯木李浩新疆大学干旱生态环境研究所乌鲁木齐830046 新疆大学绿洲生态教育部重点实验室乌鲁木齐830046 北京师范大学地理科学学部北京100875

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 ecolog... 详细信息

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 50.09~1 038.47 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%。

关键词：土壤重金属污染矿区生态风险 pmf模型污染源

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联合pmf模型与稳定同位素的地下水污染溯源

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环境科学 2022年第8期43卷 4054-4063页

作者：张涵杜昕宇高菲曾卓程思茜许懿西南交通大学环境科学与工程系成都610031 成都市规划设计研究院成都610041

基于传统水质监测与污染排放的污染源识别方法,存在监测频率与识别结果模糊等限制,难以实现污染源及迁移转化的准确量化.联合多元统计分析与稳定同位素技术,以成都平原典型混合用地区地下水污染为研究对象,提出利用正定矩阵因子分析(pmf... 详细信息

基于传统水质监测与污染排放的污染源识别方法,存在监测频率与识别结果模糊等限制,难以实现污染源及迁移转化的准确量化.联合多元统计分析与稳定同位素技术,以成都平原典型混合用地区地下水污染为研究对象,提出利用正定矩阵因子分析(pmf)模型识别污染主控因子,减小环境因素对污染源判别的干扰,并基于水化学分析与土地利用构建贝叶斯稳定同位素混合模型,进一步量化不同污染源对地下水典型污染物硝酸盐氮(NO~-_(3))的贡献率.结果表明,研究区地下水NO~-_(3)、 NO~-_(2)、 NH~+_(4)、 Mn、 Fe、 SO_(4)^(2-)和Cl~-均存在不同程度超标,且具有空间异质性.地下水中“三氮”主要以NO~-_(3)为主,NO~-_(3)浓度在菜地的地下水中普遍偏高(平均值为9.29 mg·L^(-1)),其次是在养殖场(平均值为7.66 mg·L^(-1))和耕地(平均值为7.09 mg·L^(-1)),在工业区最低(平均值为2.20 mg·L^(-1)).研究区地下水水质受原生地质作用、农业活动、水文地球化学演化、生活污染和工业污染的复合影响,且农业活动是研究区地下水NO~-_(3)增长的主要原因.研究区内农业区地下水NO~-_(3)的主要来源贡献为化肥(32%)和土壤氮(25%);工业区地下水NO~-_(3)的主要来源贡献为污水排放(28%)和大气降雨(27%).通过多元统计与稳定同位素技术的有机结合,有效识别了地下水污染来源及其贡献率,可为地下水污染源头防控提供科学依据.

关键词：地下水污染源解析 pmf模型稳定同位素土地利用

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基于pmf模型的垃圾焚烧厂周边农田土壤重金属源解析

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环境科学 2022年第12期43卷 5718-5727页

作者：张恬雨胡恭任于瑞莲林承奇黄华斌华侨大学化工学院厦门361021 华侨大学环境生态工程研究所厦门361021 环境监测福建省高校重点实验室厦门361024

为调查垃圾焚烧厂周边农田土壤重金属污染特征和来源,用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和原子荧光光谱法(AFS)分析了厦门市某垃圾焚烧厂周边农田表层土壤(0~20 cm)中V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb和Hg的含量,用Kriging插... 详细信息

为调查垃圾焚烧厂周边农田土壤重金属污染特征和来源,用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和原子荧光光谱法(AFS)分析了厦门市某垃圾焚烧厂周边农田表层土壤(0~20 cm)中V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb和Hg的含量,用Kriging插值法分析了上述元素的空间分布特征,用地累积指数法、内梅罗综合污染指数法、富集因子法和潜在生态风险指数法对重金属污染程度和生态风险进行了评价,运用聚类分析、主成分分析和pmf模型相结合的方法探究了重金属来源.结果表明,Cu、Zn、As、Cd和Hg的含量平均值分别是厦门土壤元素背景值的1.96、1.52、5.95、3.38和3.65倍.地累积指数结果表明,研究区以As污染为主,Hg和Cd污染次之;内梅罗综合污染指数结果表明,研究区重金属的综合污染程度为中度至重度污染;研究区表层土壤重金属富集程度较高,As、Hg、Cd和Cu有显著富集;研究区表层土壤重金属潜在生态风险较高,Hg和Cd是主要风险因子,As次之,高风险区主要位于研究区南部.研究区表层土壤重金属主要来源为垃圾焚烧、交通源、自然源和农业源的混合源以及燃煤源,贡献率分别为28.42%、27.22%、26.29%和18.07%.

关键词：垃圾焚烧厂农田土壤重金属污染源解析 pmf模型

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基于pmf模型的县域尺度土壤重金属来源分析及风险评价

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环境科学 2023年第9期44卷 5242-5252页

作者：郑永立温汉辉蔡立梅罗杰汤端阳武妙李慧李鼎长江大学资源与环境学院武汉430100 长江大学油气地球化学与环境湖北省重点实验室武汉430100 广东省有色金属地质局940队清远511500

为探究小尺度空间区域土壤重金属的污染特征、风险和来源,以广东省揭阳市榕城区为例,运用富集系数、污染负荷指数、生态风险评价模型、健康风险评价模型进行风险评价,结合相关性分析、空间分析和正定矩阵因子分解(pmf)模型进行来源解析... 详细信息

为探究小尺度空间区域土壤重金属的污染特征、风险和来源,以广东省揭阳市榕城区为例,运用富集系数、污染负荷指数、生态风险评价模型、健康风险评价模型进行风险评价,结合相关性分析、空间分析和正定矩阵因子分解(pmf)模型进行来源解析.结果表明,土壤中ω(Cr)、ω(Hg)、ω(As)、ω(Pb)、ω(Ni)、ω(Cd)、ω(Cu)和ω(Zn)的均值分别为54.87、 0.25、 8.35、 56.00、 15.38、 0.35、 30.56和124.23 mg·kg^(-1),均超过广东省土壤背景值;Cr、 As、 Pb和Ni无富集,Zn和Cu轻微富集,Hg和Cd中等富集;污染负荷指数的均值为2.37,总体上属于重度污染水平,8种元素处于不同的污染水平.研究区土壤重金属整体处于重度生态风险,其中Hg和Cd属于强烈生态风险,其他元素属于轻微生态风险.不同元素在3种暴露途径下产生的非致癌风险处于可接受范围;成人和儿童的致癌风险分别为9.81E-05和5.59E-04,Cr和As是致癌风险的主要贡献者,需重点关注.研究区土壤重金属共有4种主要来源:交通来源(37.02%)、成土母质来源(18.53%)、大气沉降来源(26.49%)和工业来源(17.96%).

关键词：重金属风险评估来源分析土壤 pmf模型

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基于pmf模型的石家庄VOCs来源解析

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煤炭与化工 2025年第1期48卷 138-142页

作者：张菲菲李晓丽河北省生态环境监测中心河北石家庄050000

基于pmf模型对石家庄市VOCs进行来源解析。解析得出石家庄市主要有5类VOCs排放源,主要来自机动车尾气,占比34%,其次为工业排放,其分担率为24%,油气挥发和溶剂使用的贡献均为19%,天然源占比最小,仅4%。不同的排放源对臭氧生成潜势的贡献... 详细信息

基于pmf模型对石家庄市VOCs进行来源解析。解析得出石家庄市主要有5类VOCs排放源,主要来自机动车尾气,占比34%,其次为工业排放,其分担率为24%,油气挥发和溶剂使用的贡献均为19%,天然源占比最小,仅4%。不同的排放源对臭氧生成潜势的贡献不同,对臭氧生成起主要作用的是工业排放、溶剂使用和机动车尾气。

关键词：挥发性有机物 pmf模型石家庄来源解析

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基于蒙特卡洛模拟与pmf模型的黄河流域沉积物重金属污染评价及源解析

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环境科学 2022年第8期43卷 4008-4017页

作者：庞阔李敏刘璐杨珺斓赵洪军北京林业大学环境科学与工程学院北京100083

沉积物是河流的重要组成部分,而沉积物中重金属的富集严重威胁着水环境安全.黄河流域沿程分布着众多工业城市,且流域水土流失量大,泥沙携带重金属进入河流导致沉积物重金属污染问题日趋严重,研究黄河流域沉积物中重金属污染状况对流域... 详细信息

沉积物是河流的重要组成部分,而沉积物中重金属的富集严重威胁着水环境安全.黄河流域沿程分布着众多工业城市,且流域水土流失量大,泥沙携带重金属进入河流导致沉积物重金属污染问题日趋严重,研究黄河流域沉积物中重金属污染状况对流域生态安全具有重要意义.收集2000~2020年发表的关于黄河流域沉积物中重金属(铅、镉、铬、砷、锌、铜、镍和汞)含量的数据,首先基于描述性统计及地统计法分析重金属的空间分布特征,进一步采用蒙特卡洛法进行地累积指数(I_(geo))、潜在生态风险及毒性单位概率的评价,最后结合正定矩阵因子分解模型(pmf)与Pearson相关性分析确定污染源个数及贡献率.结果发现,黄河流域沉积物中ω(Pb)、ω(As)、ω(Zn)、ω(Ni)、ω(Cu)、ω(Hg)、ω(Cr)和ω(Cd)的均值分别为26.92、 11.78、 87.17、 31.13、 24.96、 0.07、 73.36和0.58 mg·kg^(-1),分别超过黄河流域各省土壤背景值均值1.27、 1.08、 1.26、 1.05、 1.09、 2.32、 1.14和5.95倍,其中Cd超标倍数最大,应当引起重视;I_(geo):Cd>Hg>Cr>Cu>Pb>Zn>As>Ni,Cd和Hg存在中度-严重污染;数据表明黄河流域上、中和下游沉积物重度生态风险占比分别为18.6%、 15.7%和7.1%,呈递减趋势;黄河流域沉积物中重金属处于低毒性状态;溯源分析表明黄河流域沉积物重金属的4个来源分别是矿业源(42.2%)、自然活动(38.3%)、农业活动(11.6%)和电镀废水(7.9%).研究结果可为黄河流域制定相关污染防控措施提供依据.

关键词：沉积物重金属空间分布风险评价蒙特卡洛 pmf模型黄河

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