APCS-MLR结合PMF模型的塔里木河上游沉积物重金属源解析与风险评估

为探究塔里木河上游沉积物中重金属的污染来源及潜在生态风险,选取上游阿拉尔—沙雅段表层沉积物为研究对象,测定Cu、Fe、Zn、Pb、As、Cr、Cd、Mn和Ni等9种重金属的含量,分析其污染及空间分布特征.结合相关性分析、聚类分析、绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)和正定矩阵因子分析(PMF)等解析污染来源及其贡献,运用富集系数法、地质累积指数法、沉积物污染指数法和沉积物质量基准法(SQG)对重金属进行了风险评估.结果表明,除As外,Cu、Fe、Zn、Pb、Cr、Cd、Mn和Ni的平均含量均超过背景值;空间上重金属含量较高的采样点基本都出现在河流汇合处及人类活动的密集区.相关性分析、聚类分析和PCA/APCS分析表明,塔里木河上游沉积物的重金属来源主要有3类,第Ⅰ类中Cu、Fe、Zn、Pb、Mn和Ni可能代表禽类粪便和自然来源;第Ⅱ类中As、Cd和Ni可能代表农业活动源;第Ⅲ类中Pb和Cr可能代表交通活动源.APCS-MLR和PMF模型表明,源贡献率最高的是农业活动源,贡献率分别为63.20%和52.36%;养殖和自然来源、交通活动源是解析出的其他2个源,APCS-MLR和PMF解析得到的贡献率分别为10.80%、26.00%和36.09%、11.55%.风险评估方法均表明Cd和Ni处于轻度污染,偶尔会产生生物毒性效应;Zn无污染,生物毒性效应很少发生;塔里木河上游沉积物整体为自然-低风险水平,但样点TH1、TH4和TH7可能存在潜在生态风险.

珠江三角洲大气细颗粒物的致癌风险及源解析

于2004年4、7、10月和2005年1月对广州、深圳大气细颗粒物（PM2.5）中17种多环芳烃（PAHs）的浓度进行了分析,以苯并[a]芘（BaP）为毒性参照物的致癌毒性当量浓度（BaPeq）,通过线性剂量-反应模型计算了呼吸致癌风险水平,结合源排放谱和化学质量平衡受体模型（CMB）,研究了对致癌风险的各排放源贡献.结果表明,PAHs的浓度为5.87-63.36ng/m^3,平均浓度深圳为32.68ng/m^3,广州为28.15ng/m^3,且呈冬高夏低的分布规律.BaP和BaPeq日均超标率达到2.78%和5.56%,相对于WHO的日均标准的超标率达到50.0%和61.1%.该地区呼吸致癌风险平均水平为1×10^-6-1×10^-5,高于日常活动所致风险,低于引起关注的最低风险值.共解析出3种OC及致癌风险的排放源,分别为燃煤排放、机动车排放、生物质燃烧,其中燃煤排放和生物质燃烧贡献最大,对OC及BaPeq的贡献呈现相似规律.

长江干流沿江地区土壤重金属的分布、来源及潜在生态风险

为掌握长江干流沿江地区土壤重金属状况,开展土壤表层样品采集和重金属空间分布研究,使用PMF(positive matrix factorization)模型解析土壤重金属来源,并选取地累积和潜在生态风险等方法,评估重金属的污染状况和生态风险。结果表明:1)土壤重金属的积累程度不同,As、Cd和Cu的超标率高,污染明显。Cd和Cu的变异系数高于1.0,分布不匀,受某些污染源的影响显著。2)各重金属含量呈现条带状的空间格局,在多个地区出现高值,土壤环境质量受到人类活动的负面影响。3)土壤重金属积累主要来源于自然、工业排放、交通运输和农业生产,贡献率分别为36.65%、28.48%、20.07%和14.80%。其中Cd与工业活动有关,Pb和Zn来自交通排放,Cr和Ni与自然源密切相关,As和Cu来源于农业生产。4)Cd的污染程度最高,81.88%的点位达到轻度污染。40%以上的点位受到As、Cu、Ni和Pb污染。75%以上点位的Cr和Zn含量较低,污染程度不高。单项生态风险指数的均值从大到小依次为:Cd、As、Ni、Cu、Pb、Zn、Cr。综合生态风险指数均值为63.17,处于轻微风险水平。该研究作为土壤生态调查的核心,可为土壤环境管理和重金属污染修复提供科学依据。

珠三角某遗留造船厂场地土壤重金属人体健康风险评估及源解析

土壤重金属的人体健康风险评估和源解析是场地污染控制和风险防范的关键。以珠三角某造船厂场地土壤为研究对象,采集造船厂场地169个50cm深度的表层土壤样品,测定土壤pH值及8种重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr、Hg和As的含量;用反距离权重插值法(IDW)探究造船厂土壤重金属的空间分布规律,通过美国环保署(USEPA)推荐的人体健康风险评估方法量化不同人群暴露于造船厂土壤重金属的人体健康风险,并用主成分分析-多元线性回归模型(PCA-MLR)定量解析土壤重金属的来源。结果表明:(1)土壤重金属Pb、Hg和As在部分点位的含量超过一类建设用地风险筛选值,人体健康风险评估表明造船厂土壤重金属存在不同程度的非致癌和致癌风险,且Pb和As是主要贡献因子;(2)土壤Cu、Zn和As的高值出现在造船坞和涂装车间,土壤Ni和Cr高值出现在管加新车间;(3)PCA-MLR模型源解析表明造船厂场地土壤重金属来源主要有3种:Cu、Zn、As和少部分的Cd来源于船体加工过程,Ni、Cr和少部分Cd来源于自然源和管加新车间钢材的加工、堆放,Pb和Hg来源于造船厂内部的交通运输过程,上述3种来源贡献率分别为60.8%、14.8%、24.4%。为降低造船厂土壤重金属污染引起的人体健康风险,建议加强造船坞和涂装车间以及管加新车间等重点区域土壤Cu、Zn、As、Cr等污染物的风险管控。

海口市农用地土壤重金属生态风险评价及源解析

为探究海口市土壤重金属污染水平和污染来源,以海口市农用地为研究对象,采集测定土壤表层样品镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)、铅(Pb)、铬(Cr)、铜(Cu)、镍(Ni)、锌(Zn)等8种重金属含量,结合地统计学分析方法阐明重金属空间分布特征,采用单因子污染指数法、地累积指数法、潜在生态风险指数法进行土壤污染评价,利用相关性分析和主成分分析/绝对主成分分数(PCA/APCS)受体模型定量解析重金属来源。结果表明,Cd、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn等6种重金属超过农用地风险筛选值,比例从高到低为Cr、Ni(31.6%)>Cu(21.1%)>Cd(5.3%)>Pb、Zn(2.6%)。Cu、Zn、Ni、Cr的含量空间分布特征基本一致,与基性火山岩分布较为相似。土壤重金属地累积指数评价结果表明,土壤Cd富集程度最高,土壤受Cd影响较大,Cr次之,其他重金属影响较小。土壤重金属污染潜在生态风险等级以轻微和中度风险等级为主,As、Pb、Cr、Zn为轻微生态风险,潜在生态危害较小;Cd、Hg、Ni强度生态风险以上点位占比分别为52.6%、15.8%、5.3%,土壤重金属的潜在生态风险主要由Cd和Hg引起。8种重金属元素被识别为3种来源,Cu、Ni、Cr、Zn主要来源为自然源,主要受基性火山岩成土母岩土壤背景值高影响,Pb、Cd、As、Hg主要来自工业交通源,As同时受到农业源影响。海口市土壤重金属来源相对单一,应加强土壤中Cd、Cr、Hg的污染控制,尤其是Cd的污染管控。

浙江省某尾矿库周边农田土壤重金属污染特征及来源解析

尾矿库周边生态环境安全受到高度关注,土壤重金属污染是农田治理和保护的风险源之一。以地处浙东丘陵山地的浙江省某铜矿尾矿库周边农田为研究对象,测定了农田土壤中8种重金属元素Cd、Hg、As、Pb、Zn、Cu、Cr、Ni的浓度,运用地累积指数法、污染指数法、潜在生态风险指数法和生态风险预警指数法对农田土壤重金属污染程度以及生态风险进行评价,结合正定矩阵受体模型(PMF),定量解析农田土壤重金属的来源。结果表明:1)研究区农田土壤中Cd、Hg、Cu、Zn浓度分别是土壤元素背景值的5.36、2.06、8.19、5.36倍,具有高度变异性;污染指数评价结果表明,Cu、Zn、Cd重度污染占比均达到10.5%,中度污染占比为5.26%,靠近尾矿库(<300 m)的15.8%的点位处于重度污染等级;地累积指数评价结果表明,Cd、Cu、Zn和Hg可能具有累积风险。2)潜在生态风险评价结果表明,Cd为很强生态风险,Hg为较强生态风险,Cu为中等生态风险,其余重金属均为轻微风险;综合潜在生态风险指数(RI)为308.91,综合潜在风险为较强风险。生态风险预警评估结果表明,Cu为重警,Cd和Zn为中警,Hg为轻警,As为预警,Pb、Cr和Ni为无警;综合生态风险预警指数(IER)为16.06,综合生态风险预警为重警。RI和IER空间分布基本一致,主要受Cd、Cu、Zn和Hg的影响。3)PMF解析出3个源,Cd、Zn、Cu主要受铜矿尾矿库尾砂和坝下渗水的混合源影响,贡献率分别为94.4%、94.3%和67.1%;Hg可能是以肥料、农药施用等农业活动源为主,贡献率为61.5%;Cr、Ni、Pb和As主要受成土母质和交通运输活动混合源的影响,贡献率分别为89.7%、82.7%、75.0%和68.3%。

城市交通拥塞因子时空变化特征及源解析研究

交通拥塞因子是造成“点-线-面”三级城市交通拥塞效应的重要源。为深入探究城市交通拥塞因子的时空变化特征和影响程度,本文引入用于地质和生态风险评价的相关方法。首先,基于“源-路径-目标”模型,综合考虑城市交通拥塞多变综合复杂性,深入剖析建立城市交通拥塞评价影响指标体系;其次,采用Mann-Kendall趋势检验法评估不同交通拥塞因子的时空变化趋势和突变点,利用小波分析探究周期性变化规律;改进内梅罗污染指数法对交通拥塞因子的特征及风险程度进行评估;最后,采用person相关性分析和正定矩阵因子分解(PMF)模型分析其主要来源,评估结果的不确定性。结果表明:超车、违反交通规则、随意变换车道、停车、违法违规占用道路、不良天气状况、突发交通事故这7个因子的大小变化较为明显,变异系数均超过40%;城市交通拥塞程度因子^(18)Σ_(i=1)B_(i)在1月份的早、午、晚高峰最大(11.23),3月份达到最低(8.12)。城市交通拥塞整体呈现晚高峰,早高峰,中高峰依次降低的时间变化特征,且存在8a(第1主周期)和4a(第2主周期)两个周期时间变化。内梅罗污染指数法得到的结果以中等及以上程度交通拥塞为主。研究结果可为城市交通拥塞节点治理提供科学依据。

宁镇矿集区小流域水系沉积物重金属污染评价及来源解析

为查明有过矿业活动史的水源地汇水区内水系沉积物的重金属含量特征、主要来源及其贡献率,本文以宁镇矿集区小流域表层水系沉积物为研究对象,在调查与采样测试基础上,采用潜在生态危害指数计算、相关性分析、主成分分析和绝对主成分—多元线性回归模型分析等方法,对表层水系沉积物重金属(Cr、Cu、Ni、As、Hg、Cd、Pb)的分布特征及潜在生态风险、污染来源及各来源贡献率进行研究。结果表明:研究区7种水系沉积物重金属变异系数为0.51~2.80,属中到强变异;除Hg外,其他6种元素均呈现富集现象,其中Cd、Cu累积明显;且因Cd、Cu的高累积而使部分采样点处于高—极高生态风险水平,但大部分采样点处于低生态风险。经源解析,研究区表层水系沉积物重金属主要有自然源、采矿活动源和农业源3个来源,7种元素受几种源共同作用,其中自然源对As、Cr、Ni的贡献率分别为92.18%、87.48%、74.00%,采矿活动源对Cd、Cu的贡献率为63.54%、69.57%,而农业源对Pb、Hg的贡献率为50.41%和73%。研究成果能够为该水源地水系沉积物重金属针对性污染防治与修复工作提供一定的理论和数据依据。

典型矿冶城市土壤重金属累积驱动因子研究和概率风险评估

明确土壤重金属来源及其健康风险是有效开展土壤污染风险管控的重要环节。本研究以某典型矿冶城市作为研究案例,采用地累积指数法(I_(geo))评价8种重金属(As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn和Hg)的污染特征,结合相关分析和正定矩阵因子分解(PMF)模型分析土壤重金属的潜在来源,进一步应用冗余分析探索土壤重金属累积的环境驱动因子,借助健康风险评估模型量化土壤重金属的风险水平。I_(geo)结果显示,Cd污染处于中度污染水平,Cu、Pb和Zn污染处于轻度污染水平。依据PMF模型确定研究区域土壤重金属存在4个可能的污染来源,结合相关分析和区域特征,判断污染来源包括铅锌矿采选和冶炼源(Cd和Pb)、自然源与铜矿采选和冶炼的混合源(Cr、Ni、Cu和Pb)、有色金属冶炼排放源(Hg)、金矿采选和冶炼源(As),其中自然源和铜矿采选、冶炼的混合源是最主要的来源(70.10%)。冗余分析进一步明确,阳离子交换量、含水率和企业距离是土壤重金属累积的关键驱动因子。从健康风险评估结果来看,研究区域土壤重金属对儿童存在不可接受的致癌风险(概率为15.21%),对成人的致癌风险以及对儿童和成人的非致癌风险处于可接受风险水平。值得注意的是,As是研究区域主要的致癌因子,致癌风险的95%分位值(1.75×10-4)超过可接受风险阈值1×10-4。上述研究结果可为研究区域土壤重金属的优先管控和污染防治提供数据支撑。

基于特定源-风险评估模型的兰州黄河风情线绿地土壤重金属污染优先控制源分析

为甄别城市滨河公园景区绿地土壤重金属污染优先控制因子和污染源,以兰州市黄河风情线大景区为研究区,采集并测定64个绿地土壤样品重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的含量;采用单因子污染指数法和污染负荷指数法量化重金属污染程度,利用绝对因子得分-多元线性回归(APCS-MLR)模型对绿地土壤重金属进行源解析.并运用APCS-MLR模型与综合生态风险指数和人体健康风险评价模型相耦合方法,解析各污染源对生态风险和人体健康风险的贡献率.结果表明,除Cr和Ni之外,As、Cd、Cu、Hg、Pb和Zn的含量均值高于兰州市土壤元素背景值,但所有元素含量均低于《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》(GB 36600-2018)的筛选值.单因子污染指数结果显示,As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn为无污染至轻微污染水平,而Hg属于轻度污染.污染负荷指数评价结果显示,绿地土壤总体上属于轻度污染水平.源解析表明,绿地土壤重金属源自于交通源、自然-农业源和自然-工业源,贡献率分别为34.79%、23.12%和18.49%.特定源-综合生态风险指数结果表明,Cd和Hg为生态风险优先控制元素,自然-工业源为优先控制污染源;特定源-健康风险评价模型分析结果表明,As和Ni为人体健康优先控制元素,自然-农业源为优先控制污染源.

聊城市典型农业区土壤重金属分布特征、生态风险及来源解析

选择聊城市典型农业区为研究对象,采集84份浅层土壤样品并测定了8种重金属元素含量。运用GIS及地统计学方法、地累积指数法、潜在生态风险指数法分析了土壤重金属空间分布及潜在生态风险,并应用相关性分析及正定矩阵因子分析(PMF)模型识别了重金属的可能来源及贡献率。结果表明:1)研究区As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn的平均含量是聊城市土壤环境背景值的1.05、1.16、1.28、1.06、1.08、1.05、1.07和1.11倍,除Cd最大值略高于GB 15618-2018中农业土壤污染风险筛选值标准,其余各项元素均小于风险筛选值。2)各重金属地累积指数平均值由大到小依次为Cr>Cd>Zn>Pb>Hg>Cu>As>Ni。其中Hg和Cd空间变异性最大,局部累积程度最高,分别有21.4%、6.0%的采样点处于轻度-中度污染。3)潜在生态风险评价结果表明,Hg存在轻微至强生态风险,Cd存在轻微至中度生态风险;其余各元素均为轻微生态风险,总体生态风险较低。4)PMF模型源解析结果表明土壤重金属主要有四种来源,分别为地质背景引起的自然来源、燃煤活动-交通运输混合源、工业来源及农业活动源,其相对贡献率分别是25.33%、35.92%、22.40%、16.35%。As、Ni主要为自然源,Cd、Zn、Pb、Cu主要来源于燃煤活动-交通运输,Cr主要受地质背景和工业来源大气沉降共同作用,Hg主要来源于肥料农药施用等农业活动。

矿区周边土壤重金属污染优先控制因子及健康风险评价研究

土壤重金属污染已严重威胁生态环境和人类健康。由于资源和成本的限制,确定土壤污染的优先控制因子和污染源是管控和治理土壤重金属污染的关键。于内蒙古河套地区某矿区及周边区域共采集31个土壤样品(0—20 cm),基于污染指数法、PMF模型、Monte Carlo模拟和USEPA健康风险评价模型等耦合模拟研究,探究其土壤重金属的污染特征、污染源及其对人体健康的危害,确定土壤重金属污染管控中的污染源和污染元素等优先控制因子,以期为矿区土壤重金属污染防治和管控提供科学依据。结果表明,Cd、Cu、Zn、Ni、Pb、Cr和As 7种重金属平均含量均超过内蒙古河套地区土壤背景值,Cu和Pb超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618—2018)的风险筛选值。利用PMF模型结合相关性分析,确定土壤重金属主要来源为交通污染源(34.7%)、农业污染源(9.3%)、自然母质源(17.8%)以及尾矿污染源(38.2%)。健康风险评价结果显示,儿童和成人均存在致癌风险,而非致癌健康风险只有儿童超过了可接受值。基于源导向的健康风险评价表明,As和Cr为优先控制元素,尾矿污染源和自然母质源为优先控制污染源。

陕北矿区河流沉积物重金属的生态风险源定量解析

以陕北矿区腹地的窟野河为研究对象,采集59处沉积物样品,测定Zn、Cr、Ni、Cu、Pb、As、Cd和Hg共8种沉积物重金属含量.运用正定矩阵分解法(PMF)定量解析重金属的来源,并对各个污染源的生态风险贡献率进行了分析.结果表明:(1)沉积物中8种重金属含量均超过陕西省土壤背景值,其中Hg的平均值为背景值的3.42倍,且总浓度高值样点主要位于中上游的工业园区周边.(2)综合潜在生态风险指数为26.15~483.70,Hg的贡献最大(主要为煤炭开采源),部分样点高达75%,其次是Cd(交通源);研究区28.8%样点属于较重生态风险.(3)PMF源解析表明研究区沉积物重金属主要来自于工业源、交通源、农业污染源和煤炭开采源.(4)PMF-RI风险源解析结果表明,煤炭开采源(48.79%)对生态系统的影响最大,其次是交通源(34.41%)和工业源(12.70%),农业污染源的贡献率最低(4.10%).PMF-RI模型在PMF解析的污染源贡献浓度基础上,还综合考虑了污染物的毒性系数等因素,使解析结果更加合理.建议对矿区河流沉积物重金属开展生态风险源定量评估研究,并及时采取适当的风险防范措施.

武穴市大法寺镇农田重金属含量特征及生态风险评价

以大法寺镇268个耕地地块为研究对象,人工采集土壤样品139个,采用相关性分析、潜在生态风险指数法和正定矩阵分解模型(positive matrix factorization,PMF)等方法分析了土壤重金属Cu、Zn、Pu、Cd、Cr、Ni、Hg、As的含量分布特征和污染水平。结果表明:Cd、Ni、Pb、Zn、As的含量均高于湖北省土壤背景值,分别为湖北省土壤背景值的2.23、1.71、1.23、1.15、1.14倍,其中,Cd超标倍数最大,应当引起重视;潜在生态风险指数法评价结果显示,研究区约有97%的土壤样品处于轻微生态风险等级及中度生态风险等级;通过正定矩阵分解模型和主成分分析解析出3个污染因子,分别为农业源与自然源的复合源,工业源、大气沉降源,而农业源与工业源是研究区的主要污染源。

北京冬季雾霾频发期VOCs源解析及健康风险评价

采用低温固体吸附采样、热脱附-气相色谱-质谱联用的方法对北京冬季雾霾频发期空气中挥发性有机物(VOCs)进行了连续监测,对以雾霾期为标志划分的4个阶段的VOCs浓度水平与组成变化特征进行了分析研究,利用正矩阵因数分解模型(positive matrix factorization,PMF)对VOCs的可能来源进行解析,并进行了健康风险评价.结果表明,VOCs的日均浓度为332.34μg·m^(-3),苯系物和卤代烃在研究区域大气环境的VOCs中含量占主导地位;冬季雾霾的主要污染物排放源为溶剂/涂料使用及机动车尾气排放;区域所检出的致癌性VOCs的致癌风险均超过了EPA给出的风险限值.

白洋淀典型抗生素的源解析及其特定源风险评估

目前我国湖泊中抗生素污染形势严峻,研究多集中于抗生素的时空分布与风险评价等,而有关源解析的研究则较少.鉴于此,选取白洋淀为研究区,探究典型抗生素的污染来源及其特定源风险.运用高效液相色谱串联质谱法(HPLC-MS)测定样品中的四环素类(TCs)、磺胺类(SAs)和喹诺酮类(QNs)抗生素,并运用正定矩阵因子分解(PMF)模型和风险商值法(RQ)相结合的方法对典型抗生素进行源解析和特定源风险评估.结果表明:①水体和沉积物中抗生素含量范围分别为ND~2 635 ng·L^(-1)和ND~259.8 ng·g^(-1);②就水体中抗生素浓度的空间分布而言,QNs呈“西高东低”,SAs呈“中部高、南北低”,TCs呈“中部低、南北高”的分布特征;就沉积物中抗生素含量的空间分布而言,QNs呈“中部高,东西低”,而SAs和TCs均呈“西高东低”的分布特征;③就抗生素的来源而言,水产养殖(33.2%)占比最高,其次为污水处理厂(29.2%)、畜禽养殖(18.9%)和生活污水(18.7%);④就生态风险而言,恩诺沙星(ENR)和氟甲喹(FLU)处于中高风险水平;⑤就特定源风险的空间分布而言,除S1处水产养殖处于高风险水平,其余样点各源均处于中低风险水平;就源的种类而言,水产养殖处于中高风险水平,其余各源均处于中低风险水平.因此,针对白洋淀抗生素的主要来源及其特定源风险等级,需采取更为精准科学的抗生素风险管控.

不同年份太湖水域全氟化合物健康风险源解析对比

基于2010年和2019年太湖水样中全氟化合物(PFASs)的数据,对比了不同年份水体中PFASs的组分特征、来源和健康风险,并使用PMF源解析模型分别对2010年和2019年太湖水样中的PFASs进行了源解析,均识别出3种主要污染源,分别为涂料制造业(2010年29.59%,贡献率,下同,2019年67.69%)、纺织与电镀业(2010年25.68%,2019年10.26%)和氟化物加工制造业(2010年44.72%,2019年22.05%).利用环境健康风险评估模型对水体中的PFASs(PFOA和PFOS)进行评价,发现2019年水体中PFASs的致癌风险(2.69E-07)明显小于2010年的风险值(4.56E-07),且鱼类摄入是重要暴露途径.采用PMF-健康风险混合模型解析了3种排放源的健康风险贡献率,结果表明纺织与电镀业源对健康风险的贡献率最高(2010年64.86%,2019年92.48%),其次是涂料制造业源(2010年为31.30%,2019年为5.04%)和氟化物加工制造业源(2010年3.84%,2019年2.48%).相比于2010年,2019年水体中PFOA和PFOS等组分浓度大大降低,而PFBS和PFHxS浓度则大幅度升高,这与我国出台的PFOA和PFOS污染物的管控措施直接相关.建议加强对PFHxS等短链PFASs开展健康风险评估研究,适时采取合理的污染防控措施.

承德市PM_(2.5)中多环芳烃的季节分布特征、来源解析及健康风险评价

为研究承德市PM_(2.5)中多环芳烃(PAHs)的季度变化特征和污染来源,于2019年的1、4、7和10月采集PM_(2.5)样品,采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定了16种PAHs的浓度,并利用时序变动、特征比值和正定矩阵因子模型(PMF)的方法,分析了各季节PAHs的浓度变动、组分特征和潜在污染源.此外,为评价PAHs对健康风险的影响,采用BaP毒性当量法(BaP_(Teq))及增量终生致癌风险(ILCR)模型,并结合PAHs数据和PMF结果进行分析.结果表明,采样期间承德市PM_(2.5)中ρ(ΣPAHs)的变化范围为2.7~246.4 ng·m^(-3),呈现(136.8±52.1)ng·m^(-3)(冬季)>(70.3±36.7)ng·m^(-3)(秋季)>(24.7±17.4)ng·m^(-3)(春季)>(13.7±9.4)ng·m^(-3)(夏季)的显著季节特征.不同环数PAHs的浓度占总浓度的占比中,5~6环的PAHs是4个季节的主要成分,2~3环的占比较少,4环在冬季的占比最高(37.63%).春季和夏季原油和石油挥发泄漏排放对PAHs的贡献率相对较高,秋季和冬季燃煤和生物质燃烧排放源占绝对优势;BaP_(Teq)表现为:冬季>秋季>春季>夏季;ILCR模型指出,成人的呼吸暴露风险高于儿童,成人在春季、秋季和冬季存在不同程度的致癌风险,儿童仅在冬季存在一定程度的致癌风险,成人和儿童ILCR在4个季节的变化均为:冬季>秋季>春季>夏季.

黄河流域农田土壤重金属污染特征及其优先控制源分析

农田土壤环境质量评价与污染溯源解析是保障国家粮食安全和农业可持续发展的基础,也是扎实推进国家净土保卫战的重要前提.基于2000~2023年黄河流域农田土壤重金属(As、 Cd、 Cr、 Cu、 Hg、 Ni、 Pb和Zn)含量数据,采用地累积指数法对重金属污染特征进行评价,利用正定矩阵因子分解(PMF)模型定量解析重金属的来源贡献,并通过运用蒙特卡洛(Monte Carlo)模拟和人体健康风险评价模型相耦合的方法评价重金属污染的潜在健康风险,实现优先污染源和污染元素的确定.结果表明:(1)研究区农田土壤所有重金属的含量均值均低于《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618-2018)(pH>7.5)的筛选值,但分别有21.69%、 5.56%和1.23%的样点Cd、 As和Zn含量超出其筛选值,Cd超标率最高.(2)Hg和Cd为偏中度污染,Cu和Pb为轻度污染,其余元素均为无污染.(3)农田土壤重金属主要来源为交通-工业源、自然-农业源、工业-自然源和农业-工业源,贡献率分别为37.04%、 26.69%、 21.72%和14.55%.(4)农田土壤重金属对成人与儿童存在致癌健康风险,但不具有非致癌风险;As和Cd为人体健康风险优先控制元素,工业-自然源和农业-工业源为研究区优先控制源.

渝东南典型地质高背景区土壤重金属来源解析及污染评价

为了解渝东南典型地质高背景区土壤重金属的污染特点,解析其污染来源并针对性地提出风险管控建议,在重庆市酉阳县北部兴隆镇和木叶乡共采集土壤表层样品(0~20 cm)211件,分析了表层土壤8种重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn)的含量及土壤pH值,采用数理统计、污染负荷指数、潜在生态风险指数、相关性分析和正定矩阵因子分解(PMF)模型等技术,研究了表层土壤重金属的含量及空间分布特征,并开展了污染评价和重金属的来源解析.结果表明,表层土壤重金属平均含量均超过重庆市土壤背景值,呈现出不同程度的富集情况,其中Cd超《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618-2018)中筛选值的比例高达83.41%,超管制值的比例为7.58%,潜在风险较高.污染负荷指数法评价结果显示研究区整体呈轻微污染,潜在生态风险指数评价结果显示研究区整体生态风险较高,其中重金属Hg、Cd和As的贡献率分别为50.27%、28.63%和11.70%.PMF结果显示研究区土壤中重金属的来源主要3种,即自然母质源、农业源和工业活动及交通排放的混合源,所占比例分别为40.49%、29.12%和30.39%.研究区土壤重金属的定量化源解析结果对于地质高背景区土壤重金属污染治理具有重要参考意义.