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基于高通量监测数据的PMF源解析数据输入量研究 被引量：3
1
作者 牛明芬 商莹 +4 位作者 王镜然 周强 陈欣 王颜红 柴美云 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2422-2431,共10页
为探究数据输入量的变化对源解析结果的影响,以上海某工业区的大气重金属高通量监测数据为例,按不同数据量将监测数据分别输入至正定矩阵因子分解(Positive Matrix Factorization, PMF)模型中,通过考察模型中Q理论值(Qtheo)与Q计算值(Qt... 为探究数据输入量的变化对源解析结果的影响,以上海某工业区的大气重金属高通量监测数据为例,按不同数据量将监测数据分别输入至正定矩阵因子分解(Positive Matrix Factorization, PMF)模型中,通过考察模型中Q理论值(Qtheo)与Q计算值(Qtrue)的接近程度、源分类以及源贡献与研究区污染源分布特点的吻合情况,分析数据输入量对源解析结果的影响。结果显示:该区域大气重金属污染受工业生产主导(64.44%),其次是扬尘(19.60%)和交通运输(15.96%)。通过对数据量的考察,发现输入量为60~120时能够得出研究区域的污染源数量与贡献率,但考虑到测试成本、获取数据的时间,认为输入量为60~80时,也能得出合理的源解析结果。短期高通量的分钟级数据集,有益于PMF模型输出高精密度、高时效性的源解析结果,是解决应急污染监控的最佳手段。 展开更多
关键词 环境学 大气重金属污染物 高通量监测数据 正定矩阵因子分解(pmf)模型 数据输入量
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基于正定矩阵因子分解模型的污染源解析研究进展及应用前景 被引量：1
2
作者 黎海涛 朱心宇 施加春 《环境污染与防治》 北大核心 2025年第1期121-129,共9页
通过对最近10年间(2012—2022年)国内外文献资料检索分析,对正定矩阵因子分解(PMF)模型在环境污染源解析中的研究进行了全面梳理归纳,通过对PMF模型在不同受体和研究对象的污染源解析中应用结果的比较分析,提出了该模型应用存在的缺陷... 通过对最近10年间(2012—2022年)国内外文献资料检索分析,对正定矩阵因子分解(PMF)模型在环境污染源解析中的研究进行了全面梳理归纳,通过对PMF模型在不同受体和研究对象的污染源解析中应用结果的比较分析,提出了该模型应用存在的缺陷及其未来应用前景展望,可为将来更精准的环境污染源解析研究提供科学依据。当前,PMF模型在国内主要应用于大气和土壤等介质中的颗粒物、重金属和有机物等污染源解析,而国外则相对更多集中应用于大气颗粒物源解析。分析发现PMF模型获得的源分析结果与主成分分析法(PCA)、化学质量平衡法(CMB)和Unmix等方法不同,主要区别是对不确定性参数采用了不同取值方法,其次是对原始数据中的不确定性的反映存在不同。综上所述,PMF模型已经在大气颗粒物、土壤重金属和多环芳烃(PAHs)等的应用中相对广泛,但其在其他环境介质中的除上述讨论污染物以外的源解析中仍需要进一步深入探究。 展开更多
关键词 污染源解析 受体模型 pmf模型 研究进展 应用前景
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福建厦门湾底质沉积物重金属分布特征、来源及其对生态环境的影响
3
作者 刘春雷 曹胜伟 +4 位作者 李亚松 张媛静 李剑锋 李静 洪炳义 《中国地质》 北大核心 2025年第1期232-245,共14页
【研究目的】厦门湾生态环境治理和厦门港口建设,造成厦门湾重金属含量变化较大,查明湾区重金属分布特征、演变及来源分析,对厦门湾重金属污染防治与生态风险管控具有重要意义。【研究方法】本文测定了厦门湾87个海域底质表层沉积物中的... 【研究目的】厦门湾生态环境治理和厦门港口建设,造成厦门湾重金属含量变化较大,查明湾区重金属分布特征、演变及来源分析,对厦门湾重金属污染防治与生态风险管控具有重要意义。【研究方法】本文测定了厦门湾87个海域底质表层沉积物中的7种重金属的含量,分析了重金属分布特征、富集程度,并利用因子分解及主成分分析法,定量分析了重金属的主要来源。【研究结果】厦门湾西港区重金属Cu(26.37 mg/kg)、Zn(122.58mg/kg)、Cr(57.25 mg/kg)含量最高,九龙江口区Pb(48.03 mg/kg)、Cd(0.25 mg/kg)、Hg(0.085 mg/kg)、As(9.35mg/kg)含量最高;西港Cu超一类标准率最高,达到25%;九龙江Zn超一类标准率次之,为20.69%。厦门湾重金属富集系数为Cu(1.01)>Cr(0.99)>Cd(0.70)>Zn(0.64)>Pb(0.63)>As(0.48)>Hg(0.33)。Cu表现为轻度富集,Cr与本底值接近。【结论】厦门湾重金属的潜在来源中矿山冶炼贡献率为36.16%、天然母岩风化22.03%、农业与生活污水排放21.98%以及化石燃料燃烧19.83%;Cu、Zn、Cd、Cr主要来源矿山冶炼,As来源分别为燃料燃烧贡献率为85.76%和农业面源污染14.16%。Pb和Hg主要受母岩风化所控制。沉积物重金属潜在生态风险中、重度风险区主要集中在九龙江河口及厦门港附近。 展开更多
关键词 重金属 底质沉积物 pmf源解析 海岸带 海洋地质调查工程 厦门湾 福建
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济南市大寺河沿岸土壤重金属污染风险评价及溯源解析
4
作者 杨正水 杨丽原 +2 位作者 代杰瑞 王红晋 刘恩峰 《济南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期325-331,338,共8页
为了研究济南市大寺河沿岸土壤重金属污染特征及来源,在大寺河沿岸布置68个土壤采样点,分析As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn元素含量,利用地累积指数、潜在生态风险指数和正定矩阵因子分析开展重金属元素污染程度评价和来源解析。结果表... 为了研究济南市大寺河沿岸土壤重金属污染特征及来源,在大寺河沿岸布置68个土壤采样点,分析As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn元素含量,利用地累积指数、潜在生态风险指数和正定矩阵因子分析开展重金属元素污染程度评价和来源解析。结果表明,所选8种元素的含量都低于土壤环境质量标准中的农用地土壤污染风险筛选值,但As、Cd、Hg、Zn元素含量均值相对济南土壤背景值较高,具有不同程度的富集趋势和变异性;地累积指数由高到低的元素顺序为Cd、As、Zn、Hg、Cr、Cu、Pb、Ni,研究区土壤以Hg、Cd元素污染为主,也存在不同程度的Cu、Pb、Zn元素污染;综合潜在生态风险指数为109.35,综合生态风险较低;自然源、自然-工业源、农业源、交通源和综合源为土壤重金属的主要来源,贡献率分别为29.1%、22.5%、10.1%、22%和16.3%。目前大寺河沿岸土壤处于未受污染或轻度污染状态,环境质量良好。 展开更多
关键词 重金属元素 污染特征 正定矩阵因子 源解析 大寺河
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重庆市典型生态功能区土壤重金属污染评价与源解析
5
作者 岳瑞 张梦林 +3 位作者 段佳辉 宁墨奂 陈星 陈国栋 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第8期2917-2927,共11页
为探明重庆市生态功能区重金属污染状况和分析其污染来源,以石柱县(2129 km^(2))为研究对象,采集表层土样5716件、岩样100件和5件矿渣,分析研究区重金属质量比和分布特征。利用内梅罗综合污染指数法、地积累指数法、单因子污染指数对研... 为探明重庆市生态功能区重金属污染状况和分析其污染来源,以石柱县(2129 km^(2))为研究对象,采集表层土样5716件、岩样100件和5件矿渣,分析研究区重金属质量比和分布特征。利用内梅罗综合污染指数法、地积累指数法、单因子污染指数对研究区土壤重金属污染进行分析和评价,进而通过相关性分析和正矩阵分解(Positive Matrix Factorization,PMF)模型分析研究区重金属来源。结果显示,研究区表层土壤中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn超农用地土壤风险筛选值的比率分别为0.0625%、28.24%、0.09%、0.4%、0.185%、1.8%、0.055%和0;在空间分布上,重金属高值区主要分布在研究区西部和东部的二叠系和三叠系地层中,表明重金属富集与地层构成有关;单因子指数评价表明,研究区Cd环境质量较差,有31.24%面积的土壤受到污染;内梅罗综合评价显示,研究区土壤环境污染等级以清洁和轻微污染为主;地积累指数显示,主要污染物为Cd、As和Hg,分别有23.31%、11.24%和10.85%的点位出现污染,表明Cd在研究区内存在明显富集现象;PMF模型分析表明,研究区土壤表层重金属来源主要为3种,分别是自然来源、工农业和交通混合源、工业源,所占比例分别为47.83%、25.37%和26.78%。土壤中Cd元素的质量比会随着岩石中Cd元素质量比的变化而变化,工矿企业周边矿渣中重金属质量比显著高于研究区平均值,这进一步表明重金属富集形成与自然背景值和工业活动有关。重金属污染评价与源解析表明,由自然源和工业源造成的Cd污染问题较为突出,风险较大。研究结果可为研究区土壤污染防治和土地资源开发利用提供科学指导。 展开更多
关键词 环境工程学 土壤重金属污染 重庆市 污染评价 正矩阵分解模型
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基于PMF和Pb同位素的农田土壤中重金属分布及来源解析 被引量：36
6
作者 陈锦芳 方宏达 +3 位作者 巫晶晶 林锦美 蓝伟斌 陈进生 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1026-1035,共10页
为阐明九龙江中下游沿岸农田土壤中重金属分布特征、污染现状及来源,测定了该区域土壤中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb的含量及Pb同位素比值。结果显示研究区域过去20年土壤中重金属含量呈现上升趋势,其中Cd增长幅度最大;空间上,除Cd外,... 为阐明九龙江中下游沿岸农田土壤中重金属分布特征、污染现状及来源,测定了该区域土壤中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb的含量及Pb同位素比值。结果显示研究区域过去20年土壤中重金属含量呈现上升趋势,其中Cd增长幅度最大;空间上,除Cd外,不同功能区组间重金属差异显著,反映出研究区域受到了人为活动的显著影响,高Cd浓度现象可能是农业污染造成的一种普遍的共有现象;潜在危害指数评价法显示该区域大部分站点属于中等生态风险区域,主要贡献因子为Cd;主成分分析法(PCA)和正定矩阵因子分析法(PMF)分析结果均显示土壤重金属主要来自5种污染源,PMF法得出这些污染源的贡献率大小依次为工业源(26.3%)>交通源(23.2%)>自然源(22.0%)>农业源(16.2%)>其他混合源(12.0%);三端源混合模型结合Pb同位素示踪法得到交通源、燃煤和工业源对九龙江土壤中重金属Pb的贡献率分别为57%、34%和9%。三种源解析方法所得结果吻合,三者均能较好地解析土壤中重金属,可以构成互补的多元源解析体系。 展开更多
关键词 重金属 铅同位素 pmf 源解析
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江门市臭氧重污染日特征与成因分析
7
作者 沈劲 陈多宏 +5 位作者 常旺 蔡日东 林玉君 黄泳熙 赵芯 周炎 《中国环境科学》 北大核心 2025年第5期2399-2412,共14页
以江门市为例,通过整合污染物浓度、气象数据、光解数据以及挥发性有机物(VOCs)组分浓度等多元资料,综合利用正定矩阵因子分析模型(PMF)和基于观测的模型耦合CB06化学机制(OBM-CB06),对臭氧(O_(3))重污染日特征与成因进行了分析.研究发... 以江门市为例,通过整合污染物浓度、气象数据、光解数据以及挥发性有机物(VOCs)组分浓度等多元资料,综合利用正定矩阵因子分析模型(PMF)和基于观测的模型耦合CB06化学机制(OBM-CB06),对臭氧(O_(3))重污染日特征与成因进行了分析.研究发现,江门臭氧重污染主要由于气象条件导致清晨前体物累积,之后光化学反应有利,臭氧浓度峰值后扩散不利所致,尤其清晨氮氧化物(NO_(x))和一氧化碳(CO)浓度显著高于周边城市.VOCs源解析显示移动源(29.91%~31.25%)和液化石油气(LPG)使用源(28.8%~30.73%)是主要贡献来源.臭氧敏感性分析发现,重污染天气下江门市臭氧更倾向于对NO_(x)敏感,NO_(x)下降20%可有效避免重度污染,进一步降低60%则有望将臭氧浓度控制在轻度污染范围内.前体物相对增量反应活性(RIR)也反映了重污染天气下NO_(x)控制的相对重要性,即NO_(x)的RIR值最高(0.95~0.99).重污染日臭氧收支分析则揭示了区域影响,除年末在有力管控下,江门重污染天受区域影响较小,其他时段的重污染天受上风向地区(如珠三角中部广佛地区)的贡献显著;且日变化中,重污染日15:00之后区域贡献普遍显著上升(贡献率>60%).江门市在臭氧重污染天气下,应强化NO_(x)等前体物排放控制,并与上风向城市如佛山、中山、广州等实施区域联防联控. 展开更多
关键词 臭氧 重污染事件 正定矩阵因子分析模型(pmf) 基于观测的模型(OBM) 污染特征
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基于GIS和PMF的铜仁植烟土壤重金属污染特征与来源解析 被引量：15
8
作者 陈雪 刘鸿雁 +3 位作者 吴攀 孟伟 胡菁 李学先 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期794-801,共8页
植烟土壤重金属污染不仅影响烟叶品质,同时会对吸烟者的健康构成潜在危害,研究植烟土壤重金属污染现状及来源贡献对于保障烟叶安全生产具有重要意义。为定性、定量分析贵州铜仁地区植烟土壤重金属污染特征及来源贡献,采集主要植烟区土... 植烟土壤重金属污染不仅影响烟叶品质,同时会对吸烟者的健康构成潜在危害,研究植烟土壤重金属污染现状及来源贡献对于保障烟叶安全生产具有重要意义。为定性、定量分析贵州铜仁地区植烟土壤重金属污染特征及来源贡献,采集主要植烟区土壤样品267份,测定8种重金属元素(Cu、Ni、Pb、Zn、As、Hg、Cr、Cd)含量,采用单因子污染指数(P_(i))、污染负荷指数(PLI)结合地统计分析对重金属污染特征进行评价,并运用正定矩阵因子模型(PMF)解析其重金属的来源及贡献率。结果表明:植烟土壤Hg和Pb累积明显,均值分别是贵州省土壤背景值的2.27倍和1.74倍;Pi表明Cd、As、Pb的污染程度较高,高值区分布与区域矿冶活动分布密切相关。PMF计算结果显示,植烟土壤重金属来源主要有自然源、铅锌矿业源、交通和铅锌冶炼混合源、汞矿和煤矿源以及农业源5种类型,贡献率分别为25.38%、20.41%、16.60%、14.56%、23.05%。研究区植烟土壤重金属综合污染水平较低,重金属来源复杂,应重点加强Hg、Cd、Pb的源头控制,以降低其污染风险。 展开更多
关键词 重金属 植烟土壤 正定矩阵因子模型(pmf) 源解析
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基于PMF模型的兰州耕地土壤重金属来源解析 被引量：90
9
作者 柴磊 王新 +3 位作者 马良 成震香 苏利民 王宇红 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期3919-3929,共11页
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... 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. 展开更多
关键词 耕地土壤 重金属 pmf模型 分布特征
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基于PMF模式的南京市大气细颗粒物源解析 被引量：82
10
作者 王苏蓉 喻义勇 +4 位作者 王勤耕 陆燕 殷丽娜 张予燕 陆小波 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期3535-3542,共8页
为研究南京市大气细颗粒物(PM_(2.5))污染来源,分别在3个点位、4个季节开展了PM_(2.5)环境样品的采集,共获得170个有效样本对样本进行了化学成分分析,包括Al、Fe、Na、Mg、K、Ba、Li、Tl、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Sb、Pb、Cr、Ce、Na^+、NH... 为研究南京市大气细颗粒物(PM_(2.5))污染来源,分别在3个点位、4个季节开展了PM_(2.5)环境样品的采集,共获得170个有效样本对样本进行了化学成分分析,包括Al、Fe、Na、Mg、K、Ba、Li、Tl、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Sb、Pb、Cr、Ce、Na^+、NH_4^+、Mg^(2+)、Ca^(2+)、SO_4^(2-)、NO_3^-、Cl^-、以及OC,EC,共计26种,首先采用OC/EC最小比值法估算出二次有机气溶胶(SOA)的含量;然后利用正矩阵因子分解法(PMF)对PM_(2.5)的非SOA部分进行来源解析,共解析出6类因子:二次无机气溶胶(SIA),燃煤、机动车排放、地面扬尘、冶金和其它源,贡献率分别25.0%、23.5%、20.4%、17.1%、3.0%和11.0%;最后基于南京市SO_2、NO_x、VOCs三种主要前体污染物的排放量,分别对SIA和SOA在一次来源中进行再分配最终结果表明,南京市PM_(2.5)主要来源为燃煤、机动车、扬尘、工业和其它源,其贡献率分别为29.6%,22.4%、14.6%、18.7%和14.7%. 展开更多
关键词 源解析 正矩阵因子分解法(pmf) 细颗粒物
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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：52
11
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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基于PMF模型的土壤重金属源解析中变量敏感性研究 被引量：16
12
作者 吴劲 滕彦国 +1 位作者 李娇 陈海洋 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2960-2969,共10页
为探究应用受体模型对土壤污染物进行源解析,输入变量对模型运行及其结果的影响,以乐安河中上游地区土壤重金属调查数据作为典型受体模型(PMF模型)的输入数据集,并在PMF模型基础方案运行结果的基础上,采用局部敏感性分析法来探讨输入变... 为探究应用受体模型对土壤污染物进行源解析,输入变量对模型运行及其结果的影响,以乐安河中上游地区土壤重金属调查数据作为典型受体模型(PMF模型)的输入数据集,并在PMF模型基础方案运行结果的基础上,采用局部敏感性分析法来探讨输入变量变化对模型诊断及源识别结果的影响.结果表明:6因子数情景是研究区土壤重金属源解析PMF模型最佳运行结果;土壤中Cu、Mo、Na 2O、As、Mn和Cd等参数属于敏感变量,这些变量均为每个因子中的主要载荷元素,即每个源的特征污染物;不同变量的敏感性有较大差异,Cu、Mo的总敏感性最大,分别为12.1,8.2,大于其他输入变量的敏感性.因此,在应用PMF模型进行源解析时,特征污染物是敏感性较强的变量,其数据质量的优劣是影响源解析结果可靠性的重要因素. 展开更多
关键词 土壤重金属 源解析 正定矩阵因子分解法 输入变量 敏感性分析
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非负约束因子分析和PMF模型解析黄浦江表层沉积物中多环芳烃的来源 被引量：3
13
作者 王瑞琦 陆敏 +3 位作者 杨毅 刘敏 于英鹏 汪青 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1617-1624,共8页
采用GC/MS对黄浦江表层20个沉积物样品中的16种PAHs进行定量分析,得到沉积物中总PAHs含量为0.723～38.541μg·g^-1,其中3环和4环所占比例较高,部分样品中总PAHs含量超过了风险评价低值（ER-L或ISQV-L）,对该区水生生物具有潜在不... 采用GC/MS对黄浦江表层20个沉积物样品中的16种PAHs进行定量分析,得到沉积物中总PAHs含量为0.723～38.541μg·g^-1,其中3环和4环所占比例较高,部分样品中总PAHs含量超过了风险评价低值（ER-L或ISQV-L）,对该区水生生物具有潜在不利影响。运用非负约束因子分析法（FA-NNC）和PMF模型,分析黄浦江表层沉积物中多环芳烃的污染源类型及源的贡献率。PMF和FA-NNC分析得到三个主因子,并且各自得到的总PAHs浓度预测值和实测值拟合较好,相关系数分别为0.987 4和0.999 6。两种模型对于PAHs的来源有较为一致的判定结果,分别是交通源、燃煤和生物质燃烧源、炼焦源。由FA-NNC得到的3个源的贡献率依次为交通源71.3%,燃煤和生物质燃烧源12.0%,炼焦16.6%;与之对应,PMF得到的源贡献率依次为57.6%、32.1%、10.3%。 展开更多
关键词 源解析 非负约束因子分析 pmf 多环芳烃
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基于PMF的武汉市大气细颗粒物消光来源解析 被引量：4
14
作者 夏瑞 谭健 +10 位作者 汪琼琼 吴兑 孔少飞 陈楠 邓涛 陶丽萍 张雪 吴柏禧 吴良斌 王庆 吴晟 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期7-19,共13页
利用武汉2020年7月(夏季)和10月(秋季)的在线观测数据,同时将颗粒物的光学参数和化学组分数据输入正定矩阵因子分解(PMF)源解析模型,对PM2.5消光系数的源贡献进行定量解析.研究发现,对吸收系数贡献较大的源为机动车(66.3%)和工业源(14.2... 利用武汉2020年7月(夏季)和10月(秋季)的在线观测数据,同时将颗粒物的光学参数和化学组分数据输入正定矩阵因子分解(PMF)源解析模型,对PM2.5消光系数的源贡献进行定量解析.研究发现,对吸收系数贡献较大的源为机动车(66.3%)和工业源(14.2%),对散射系数贡献较大的源为以硝酸盐为主的二次无机盐Ⅰ(38.4%)和机动车(27.0%),光散射的源贡献率呈现出明显的季节变化,二次无机盐Ⅰ在夏季(14.6%)的贡献较秋季(47.4%)显著降低.消光系数源贡献方面,夏季机动车(37.2%)和以硫酸盐为主的二次无机盐Ⅱ(21.2%)对消光的贡献较大,而秋季主要的消光源为二次无机盐Ⅰ(44.7%)和机动车(26.7%).最后,还获取了几个重要源的波长吸收指数(AAE)值:机动车(0.96)、工业源(1.04)、扬尘(1.39)、生物质燃烧(2.24). 展开更多
关键词 武汉市 消光系数 正定矩阵因子分解(pmf) 源解析 气溶胶光学特性
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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 被引量：9
15
作者 张胜楠 孟福军 +1 位作者 尤永军 王闪 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期4264-4277,共14页
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... 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. 展开更多
关键词 河流沉积物 重金属 源解析 风险评估 绝对主成分-多元线性回归模型 正定矩阵因子分 解法.
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清远市清城区土壤中重金属的空间分布、来源解析和健康评价:基于PCA和PMF模型的对比 被引量：17
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作者 宁文婧 谢先明 严丽萍 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期470-484,共15页
本研究在中国东南部一个典型的快速转型工业城区采集了122个土壤样品。我们采用富集因子(EF)、地质累积指数法(I_(geo))、斯皮尔曼相关性分析、潜在生态风险综合指数(RI)和人体健康风险模型(HHR)多种分析方法对研究区9种重金属(As、Co... 本研究在中国东南部一个典型的快速转型工业城区采集了122个土壤样品。我们采用富集因子(EF)、地质累积指数法(I_(geo))、斯皮尔曼相关性分析、潜在生态风险综合指数(RI)和人体健康风险模型(HHR)多种分析方法对研究区9种重金属(As、Co、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Ti和Zn)的污染特征进行评估,并结合主成分分析(PCA)、正矩阵分解(PMF)模型和地统计学法对研究区土壤进行来源解析。结果表明,土壤中As、Cu、Hg、Pb、Zn存在明显富集,但研究区整体处于清洁状态。由于PCA和PMF模型对重金属聚类分组的结果并不完全一致,故分别将9种重金属元素划分为两个来源和3个来源,以便互相验证元素划分的准确性。在潜在生态风险评价中,研究区整体处于轻微生态风险水平;值得注意的是,Hg元素带来的生态风险是所有元素中最高的。对于人体健康风险评价,在该研究区中,成人和儿童均不存在非致癌风险和致癌风险,但是我们发现儿童比成人在面对重金属带来的健康风险时表现得更敏感,应当引起重视。 展开更多
关键词 土壤重金属 来源解析 主成分分析(PCA) 正定矩阵模型(pmf) 健康评价
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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：64
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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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基于PMF模型的五彩湾矿区土壤重金属污染空间分布与来源解析 被引量：8
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作者 孙小丽 阿不都艾尼·阿不里 +1 位作者 哈力旦·艾赛都力 叶盼青 《中国矿业》 2022年第11期62-70,共9页
以新疆准东煤田五彩湾矿区周围土壤为研究目标,采集了100个表层土壤样本,采用地累积指数、潜在生态风险指数和综合风险指数对研究区土壤中Zn、Cu、Cr、Pb、Hg和As等6种重金属元素进行生态风险评估,并运用正定矩阵因子分析模型(PMF)解析... 以新疆准东煤田五彩湾矿区周围土壤为研究目标,采集了100个表层土壤样本,采用地累积指数、潜在生态风险指数和综合风险指数对研究区土壤中Zn、Cu、Cr、Pb、Hg和As等6种重金属元素进行生态风险评估,并运用正定矩阵因子分析模型(PMF)解析土壤中6种重金属的来源和贡献率。研究结果表明:土壤中重金属Zn、Cu、Cr、Pb、Hg和As含量的平均值分别为69.60 mg/kg、23.42 mg/kg、59.15 mg/kg、22.37 mg/kg、0.033 mg/kg和6.71 mg/kg,含量浓度的大小为Zn>Cr>Cu>Pb>As>Hg, 6种重金属元素平均值均未超过国家一级标准和国家二级标准,其中,Zn、Pb、Hg和As超出了新疆土壤背景值,分别超出了1.01倍、1.20倍、1.15倍和1.94倍;分析地累积指数大小可知,土壤中Zn、Cu、Cr、Hg和As元素处于轻微污染状态或未污染状态,Pb元素处于中高度污染状态;潜在生态风险指数结果显示:重金属Zn、Cu、Cr、Hg和As均未被污染,Pb处于强度风险状态;综合风险指数结果表明:Hg元素的综合风险指数为7 870.59,处于存在极高的风险状态,而其他5种重金属存在的潜在风险水平属于低水平轻微风险;正定矩阵因子分析模型(PMF)解析出该地区土壤中6种重金属元素的污染源为自然因素、工业排放、交通运输、燃煤源、大气降尘和人类活动,其贡献率分别为20%、14%、14%、22%、20%、10%。本研究结果将为干旱地区土壤重金属污染防治和预警提供科学依据和理论基础。 展开更多
关键词 五彩湾煤矿 土壤重金属 正定矩阵因子分析 风险评价 源解析
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平原河网地区农田土壤重金属污染特征及来源解析 被引量：5
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作者 张旭峰 冯韶华 +2 位作者 尚婷婷 刘劲松 孟祥周 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期835-844,共10页
为实现对平原河网地区农田土壤重金属的精准管控,保障农产品的质量安全,本研究以典型平原河网地区——嘉兴市为例,通过采集表层(0~20 cm)土壤样品(n=40),分析土壤中重金属的含量水平与分布特征,利用地累积指数法和潜在生态风险指数法,... 为实现对平原河网地区农田土壤重金属的精准管控,保障农产品的质量安全,本研究以典型平原河网地区——嘉兴市为例,通过采集表层(0~20 cm)土壤样品(n=40),分析土壤中重金属的含量水平与分布特征,利用地累积指数法和潜在生态风险指数法,评价重金属的污染风险,并结合相关性分析、绝对主成分得分-多元线性回归(APCS-MLR)和正定矩阵因子分解模型(PMF),定量解析重金属的污染来源。结果显示:土壤中铜(Cu)、镍(Ni)、铬(Cr)、锌(Zn)、铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)和汞(Hg)的含量分别为(28.8±3.73)、(36.5±5.98)、(60.7±5.38)、(70.5±8.04)、(33.2±6.25)、(0.08±0.04)、(7.30±1.52)mg·kg^(-1)和(0.31±0.15)mg·kg^(-1)。其中,部分点位Hg含量超过农用地土壤风险筛选值(超标率为12.5%)。研究区域主要污染元素为Hg,其地累积指数(Igeo)为(0.20±0.77),呈轻微至轻度污染(67.5%);综合潜在生态风险(RI)为(122±39.8),属于中度风险,Hg是主要风险因子(64.4%)。源解析结果表明,农田土壤重金属的来源为工业源(32.0%)、自然源(28.2%)、农业源(25.8%)和交通源(14.0%),其中Hg主要来源于农业源(62.9%)和工业源(37.1%)。未来可加强对农业投入品及工业三废的管控,降低农田土壤中Hg的输入,保障农田土壤的安全利用及农产品的质量安全。 展开更多
关键词 农田 重金属 生态风险 来源解析 正定矩阵因子分解模型(pmf)
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河南典型城市寺庙灰尘重金属健康风险及来源解析 被引量：1
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作者 朱铭 王佩珺 +4 位作者 吴梦怡 吴姗珍 刘雨凡 魏亚飞 刘德新 《环境工程技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1393-1402,共10页
以新乡市贾湾泰山庙为研究对象,测定并分析寺庙地表灰尘中8种重金属元素(Hg、As、Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb)浓度,进行健康风险评估与重金属污染源解析。结果表明:寺庙地表灰尘中除As外的7种重金属元素存在空间变异情况,浓度超过豫境平原... 以新乡市贾湾泰山庙为研究对象,测定并分析寺庙地表灰尘中8种重金属元素(Hg、As、Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb)浓度,进行健康风险评估与重金属污染源解析。结果表明:寺庙地表灰尘中除As外的7种重金属元素存在空间变异情况,浓度超过豫境平原南区土壤环境背景值。各采集点位Cu浓度土壤背景值超标率达91.03%,Ni平均浓度超标率达151.1%。地表灰尘重金属对儿童与成人的潜在致癌、非致癌风险均低于标准值,Cr和Pb为主要非致癌因子。地表灰尘中重金属对儿童健康风险高于成人,手—口摄入为主要的接触途径。重金属健康风险指数随距炉心梯度的增加先增后减,最高值普遍位于20 m梯度处。正定矩阵因子分析表明,地表灰尘中Hg和Pb主要来自建筑油漆污染,Cr、Cu、Ni、Zn主要来自寺庙燃香污染,Cd和As主要来自农业种植和畜牧活动。寺庙燃香污染源作为主要污染贡献源占比达40.96%,农业畜牧污染源占比达37.40%,寺庙建筑污染源占比达21.64%。 展开更多
关键词 寺庙 重金属污染 健康风险 源解析 正定矩阵因子分析(pmf)
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