基于正定矩阵因子分解模型的冲积平原典型区土壤重金属污染成因分析

1

作者 张晓露 韩存亮 +4 位作者 邓一荣 王俊 林龙勇 王进进 李永涛 《环境污染与防治》 北大核心 2025年第4期8-14,I0001,共8页

为探讨冲积平原地区土壤重金属污染来源与现状,以珠江三角洲冲积平原典型区为研究对象,采集表层土壤样品,分析土壤重金属含量及其污染现状,综合运用地理信息系统(GIS)空间分析、多元统计分析以及正定矩阵因子分解(PMF)模型对土壤重金属... 为探讨冲积平原地区土壤重金属污染来源与现状,以珠江三角洲冲积平原典型区为研究对象,采集表层土壤样品,分析土壤重金属含量及其污染现状,综合运用地理信息系统(GIS)空间分析、多元统计分析以及正定矩阵因子分解(PMF)模型对土壤重金属空间分布规律及污染来源进行研究。结果显示:研究区内表层土壤Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni和Zn的平均值分别为0.150、1.02、16.72、57.61、49.86、25.85、15.26、94.03 mg/kg,其中Cd和Hg的平均值高于珠江三角洲土壤背景值。区域内主要污染重金属为Hg和Pb,超标点位占比分别为26.25%和27.50%,受污染土壤主要分布在河流西侧;Cd、As、Cu、Zn污染程度较轻,超标点位占比均不超过5%;Cr和Ni均未超标。多元统计分析和PMF模型显示,Cd主要受农业活动影响,As、Cu、Cr、Ni和Zn主要来源于成土母质,Hg和Pb受工业源和交通源双重影响。 展开更多

关键词 冲积平原 土壤 重金属 源解析 正定矩阵因子分解模型

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基于加速无约束张量隐因子分解模型的Web服务Qo S估计

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作者 林铭炜 李文强 +1 位作者 许秀琴 刘健 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期166-181,共16页

针对基于张量非负隐因子分解模型的Web服务QoS估计方法过于依赖非负初始随机数据以及特意设计的非负训练方法,导致模型的兼容性和扩展性不高的问题,提出了加速无约束张量隐因子分解模型。其主要思想包括三部分:将非负性约束从决策参数... 针对基于张量非负隐因子分解模型的Web服务QoS估计方法过于依赖非负初始随机数据以及特意设计的非负训练方法,导致模型的兼容性和扩展性不高的问题,提出了加速无约束张量隐因子分解模型。其主要思想包括三部分:将非负性约束从决策参数转移到输出的隐因子,并通过单元素映射函数连接它们;运用结合动量方法的随机梯度下降算法,有效提高模型的收敛速度与估计精度;给出加速无约束张量隐因子分解模型的详细算法和结果分析。在实际工业应用中的2个动态QoS数据集上的实证研究表明,与最先进的QoS估计模型相比,所提模型具有较高的计算效率和估计精度。 展开更多

关键词 服务质量 隐因子分解分析 张量非负隐因子分解模型 无约束非负 动量方法

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基于主成分分析法和正定矩阵因子分解法的洱海污染源解析

3

作者 李明民 王俊松 +5 位作者 和弦 鲍智弥 杨顺涛 孔燕 冯海涛 唐诚 《云南农业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期146-153,共8页

【目的】解析洱海污染物来源并量化源贡献,为流域水环境保护决策提供科学依据。【方法】基于洱海多年水质监测数据,分析其污染特征,并使用主成分分析法(principal component analysis,PCA)和正定矩阵因子分解法(positive matrix factori... 【目的】解析洱海污染物来源并量化源贡献,为流域水环境保护决策提供科学依据。【方法】基于洱海多年水质监测数据,分析其污染特征,并使用主成分分析法(principal component analysis,PCA)和正定矩阵因子分解法(positive matrix factorization,PMF)进行污染来源及其贡献率解析。【结果】洱海2015—2021年综合营养状态指数整体呈波动上升趋势,雨季营养状态指数显著高于旱季,9、10月处于最大值。PCA和PMF源解析结果表明:按贡献率从大到小排序,造成洱海水体污染的主要原因为农田面源、畜禽养殖、生活污水和气象因素。【结论】洱海处于中营养状态,但整体呈现营养化趋势,污染主要集中在雨季,应当加强汛期污染防控。主要污染源为农业面源,应加强农业面源系统治理,形成“源头减量—过程拦截—养分再利用—末端修复”的全过程防控体系。其中,源头部分是重点,应当调整农业种植结构,转变农业生产方式,提高植物养分利用效率,推动流域实现农业绿色高质量发展。 展开更多

关键词 主成分分析 正定矩阵因子分解模型 源解析 洱海 农业面源污染

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大气挥发性有机物受体模型来源解析研究进展 被引量：1

4

作者 蔡美全 常淼 +3 位作者 丁萌萌 周健楠 沈秀娥 刘保献 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期224-237,共14页

挥发性有机物(VOCs)是细颗粒物和臭氧的重要前体物,对其开展来源解析研究非常必要。正定矩阵因子分解(PMF)模型是应用较为广泛的受体模型来源解析技术,该文归纳了PMF模型中关键参数的选取,综述了其在大气VOCs来源解析上的应用情况,总结... 挥发性有机物(VOCs)是细颗粒物和臭氧的重要前体物,对其开展来源解析研究非常必要。正定矩阵因子分解(PMF)模型是应用较为广泛的受体模型来源解析技术,该文归纳了PMF模型中关键参数的选取,综述了其在大气VOCs来源解析上的应用情况,总结了中国不同区域VOCs来源特点,阐述了特征比值法、潜在污染源区及传输路径分析方法等方法与PMF模型结合开展VOCs来源的研究进展。结果表明:(1)VOCs物种、不确定度、物种权重、因子数等关键参数的选取均会影响解析结果的误差;(2)大气VOCs来源因地区、季节及人为管控等因素影响而存在差异,但机动车相关排放源是北京市、济南市、武汉市、长三角地区及南部城市大气VOCs的主要来源,贡献在16.9%~75.4%;(3)在PMF模型获取源贡献的基础上,利用条件概率函数、潜在源贡献函数、浓度加权轨迹等模型可掌握污染来源空间分布及传输贡献,光化学损耗估算方法可减小高活性VOCs的解析误差,为管理部门提供更加精准的VOCs污染来源信息。研究显示,在PMF模型广泛应用于大气VOCs来源解析的背景下,开展量化VOCs污染本地生成及区域传输贡献、准确估算VOCs损耗方法研究具有重要意义。 展开更多

关键词 挥发性有机物 来源解析 受体模型 正定矩阵因子分解模型

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夏季北海市大气烷烃类挥发性有机物变化特征及来源解析

5

作者 吴琴琴 吴影 +1 位作者 陈福坤 张丽微 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第4期1609-1621,共13页

北海市是广西北部湾城市群典型的沿海城市,研究在2022年夏季对烷烃类挥发性有机物进行了观测,共测量了29种烷烃类挥发性有机物。观测发现,北海市夏季烷烃类挥发性有机物的平均体积分数为1.875×10-9,不同烷烃日出峰情况不同,每日出... 北海市是广西北部湾城市群典型的沿海城市,研究在2022年夏季对烷烃类挥发性有机物进行了观测,共测量了29种烷烃类挥发性有机物。观测发现,北海市夏季烷烃类挥发性有机物的平均体积分数为1.875×10-9,不同烷烃日出峰情况不同,每日出现3~7个峰不等;各烷烃间相关性与含C数、烷烃结构、来源占比相关,含C数相近且来源构成相似的烷烃,相关性较高。研究利用一级反应动力学估算烷烃类有机物寿命,发现其平均反应速率常数为(0.23±0.17) h-1,平均寿命为(10.73±22.59) h。利用正定矩阵因子分解模型(Positive Matrix Factorization, PMF)进行来源解析发现,北海市夏季烷烃类挥发性有机物主要来源于油气挥发(35.9%)、汽油车排放(28.9%)、溶剂使用(23.3%)、柴油车船排放(6.5%)和燃烧(5.3%)。其中,溶剂使用是北海市夏季烷烃类挥发性有机物中的臭氧生成潜势估算(Ozone Formation Potential, OFP)最大贡献源,占比为39.70%;次要贡献源包括汽油车排放、油气挥发源、柴油车船排放源和燃烧源,贡献率分别为24.50%、18.87%、10.58%和6.35%。 展开更多

关键词 环境学 挥发性有机物 烷烃 正定矩阵因子分解模型 寿命

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低秩稀疏矩阵优化问题的模型与算法 被引量：3

6

作者 潘少华 文再文 《运筹学学报》 北大核心 2020年第3期1-26,共26页

低秩稀疏矩阵优化问题是一类带有组合性质的非凸非光滑优化问题.由于零模与秩函数的重要性和特殊性,这类NP-难矩阵优化问题的模型与算法研究在过去十几年里取得了长足发展。本文从稀疏矩阵优化问题、低秩矩阵优化问题、低秩加稀疏矩阵... 低秩稀疏矩阵优化问题是一类带有组合性质的非凸非光滑优化问题.由于零模与秩函数的重要性和特殊性,这类NP-难矩阵优化问题的模型与算法研究在过去十几年里取得了长足发展。本文从稀疏矩阵优化问题、低秩矩阵优化问题、低秩加稀疏矩阵优化问题、以及低秩张量优化问题四个方面来综述其研究现状;其中,对稀疏矩阵优化问题,主要以稀疏逆协方差矩阵估计和列稀疏矩阵优化问题为典例进行概述,而对低秩矩阵优化问题,主要从凸松弛和因子分解法两个角度来概述秩约束优化和秩(正则)极小化问题的模型与算法研究。最后,总结了低秩稀疏矩阵优化研究中的一些关键与挑战问题,并提出了一些可以探讨的问题。 展开更多

关键词 低秩稀疏矩阵优化 凸松弛模型 因子分解模型 精确恢复条件 收敛性

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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

7

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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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

8

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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南京大气颗粒物化学组分的粒径分布和来源解析

9

作者 卢睿霖 曹芳 +2 位作者 林煜棋 吴长流 章炎麟 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第7期1079-1088,共10页

大气颗粒物中化学组分的粒径分布与其来源、形成过程、环境及健康效应密切相关。而过去对不同季节颗粒物的粒径分布特征,以及不同来源对粗、细颗粒物的贡献的研究相对较少。于2022年12月(冬季)和2023年8月(夏季)在南京采集了大气分粒径... 大气颗粒物中化学组分的粒径分布与其来源、形成过程、环境及健康效应密切相关。而过去对不同季节颗粒物的粒径分布特征,以及不同来源对粗、细颗粒物的贡献的研究相对较少。于2022年12月(冬季)和2023年8月(夏季)在南京采集了大气分粒径颗粒物样品,分析了粗颗粒物(PM_(2.1-10))和细颗粒物(PM_(2.1))中碳质组分和主要水溶性无机离子的粒径分布和季节变化,运用正定矩阵因子分解模型(Positive Matrix Factorization,PMF)进行PM_(2.1-10)和PM_(2.1)的源解析。结果表明,在粒径分布特征上,冬夏两季有机碳(OC)、元素碳(EC)、水溶性有机碳(WSOC)的平均浓度呈双峰型分布。SO_(4)^(2-)和NO_(3)^(-)的季节平均浓度均为双峰型分布。NH_(4)^(+)主要分布在细颗粒物中,季节平均浓度呈单峰型分布,冬夏季均在0.43-0.65μm出现峰值。在季节变化上,颗粒物中除Na^(+)和SO_(4)^(2-)外的主要化学组分浓度均在冬季高于夏季。冬夏两季Ca^(2+)、Mg^(2+)主要集中在粗颗粒物中。根据PMF模型解析结果,南京大气颗粒物主要有4类来源贡献,即交通源、二次生成、生物质燃烧和扬尘源。PM_(2.1)主要来自二次生成和生物质燃烧源,冬夏季分别贡献了65.7%和61.0%,其中冬季生物质燃烧和二次硝酸盐的贡献占主导地位,而夏季主要来自二次硫酸盐的贡献。冬季PM_(2.1-10)主要来自交通源(41.8%),夏季则主要来自生物质燃烧和硝酸盐的二次生成贡献(43.9%)。研究探讨了大气颗粒物的化学组分的粒径分布特征、季节差异及来源,可为制定有针对性的大气污染防控措施提供科学依据。 展开更多

关键词 大气颗粒物 碳质气溶胶 水溶性离子 粒径分布 季节差异 正定矩阵因子分解模型

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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

10

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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利用SPAMS研究西安市重污染天气细颗粒物污染特征及来源 被引量：13

11

作者 闫璐璐 刘焕武 +2 位作者 黄学敏 高健 张文杰 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1841-1848,共8页

为了对西安市冬季重污染过程中的细颗粒物进行动态源解析,于2016年12月5—22日,利用SPAMS (单颗粒气溶胶质谱仪)在西安市城市运动公园开展连续观测.将观测期分为4个阶段,结合气象条件对不同阶段细颗粒物的污染特征进行分析比较.依据质... 为了对西安市冬季重污染过程中的细颗粒物进行动态源解析,于2016年12月5—22日,利用SPAMS (单颗粒气溶胶质谱仪)在西安市城市运动公园开展连续观测.将观测期分为4个阶段,结合气象条件对不同阶段细颗粒物的污染特征进行分析比较.依据质谱特征,将所采集到的颗粒分为EC (元素碳)、OC (有机碳)、ECOC (混合碳)、HM (重金属)、LEV (左旋葡聚糖)、Si O3(矿尘)、K (钾)、Na (钠)、HOC (有机大分子)及Other (其他)类.结果表明:观测期间所采集到的OC类颗粒物数量最多,在重污染阶段OC、K和EC类颗粒物占颗粒总数的70%以上,是重污染天气的主要组成颗粒.在雾霾消散期,OC、LEV和Si O3类颗粒是主要类型颗粒物.根据颗粒物的化学类型及离子特征,利用PMF (正交矩阵因子分解)模型法得到6种污染源贡献率分别为27. 7%(燃煤源)、22. 3%(二次污染源)、20. 4%(交通源)、10. 4%(生物质燃烧源)、9. 7%(工艺过程源)、6. 5%(扬尘源)及3. 0%(其他未知源).研究显示:在重污染阶段,燃煤源与交通源占比大幅上升,与二次污染源共同造成了此次重污染天气;在雾霾消散期,扬尘源及生物质燃烧源成为大气细颗粒物的主要污染源. 展开更多

关键词 单颗粒气溶胶质谱 细颗粒物 正交矩阵因子分解模型 来源解析

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南昌市大气降水化学特征及来源分析 被引量：28

12

作者 孙启斌 肖红伟 +1 位作者 肖化云 张忠义 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1841-1848,共8页

为分析南昌市大气降水离子来源和源区,对南昌市2016年4—9月大气降水样品主要阴阳离子的组成进行了测定分析,并运用PMF(正定矩阵因子分解)模型分析来源和Traj Stat软件模拟后向轨迹.结果表明:NH_4^+和Ca^(2+)是南昌市大气降水中的主要... 为分析南昌市大气降水离子来源和源区,对南昌市2016年4—9月大气降水样品主要阴阳离子的组成进行了测定分析,并运用PMF(正定矩阵因子分解)模型分析来源和Traj Stat软件模拟后向轨迹.结果表明:NH_4^+和Ca^(2+)是南昌市大气降水中的主要阳离子,加权平均浓度为65.3和23.9μmol/L,分别占阳离子总量的57%和21%;SO_4^(2-)和NO_3^-是主要阴离子,加权平均浓度为60.4和25.3μmol/L,分别占阴离子总量的56%和23%.c(NH_4^+)、c(Ca^(2+))、c(K^+)、c(Mg^(2+))、c(Na^+)、c(Cl^-)、c(NO_3^-)之间均存在着较为显著的相关性,说明它们之间可能有相似的来源或形成化合物共同存在.结合PMF模型分析结果表明,Na^+、Cl^-很明显受到了海盐的影响,也部分受土壤和二次污染影响;K^+、Mg^(2+)、Ca^(2+)大部分来自于土壤,海盐、二次污染也贡献了一部分的K^+;SO_4^(2-)、NH_4^+和NO_3^-是组成大气二次颗粒物的主要成分,主要由二次污染源贡献;煤燃烧贡献了主要的F^-和部分SO_4^(2-).后向轨迹模型分析表明,南昌市大气降水主要受局地降雨气团影响,5月、8月、9月受陆源及人为影响较大,海源性离子经过内陆上空时被稀释或沉降,导致6月、7月来自于海洋上空的降雨气团对南昌影响不大.研究显示,SO_4^(2-)对南昌市大气降水的影响逐渐增大导致降雨类型逐渐由混合型向硫酸型转化,人为影响是造成大气污染的主要原因. 展开更多

关键词 南昌 大气降水 化学组成 正定矩阵因子分解模型 后向轨迹

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城乡过渡区土壤-蔬菜中重金属耦合分异特征及形成机理解析 被引量：5

13

作者 苏辉跃 刘江川 +4 位作者 王璐 李波 于欢 陈志奎 胡月明 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期184-193,共10页

重金属污染农业土壤已成为关系粮食安全和人类健康风险的全球性问题。采集天津市武清区的95个农田表层土壤样品和相应的34个蔬菜样品、20个有机肥样品、27个灌溉水样品,并对上述4类样品中Pb、Cu、Cr、Ni、Zn、Cd和As含量进行测定。基于... 重金属污染农业土壤已成为关系粮食安全和人类健康风险的全球性问题。采集天津市武清区的95个农田表层土壤样品和相应的34个蔬菜样品、20个有机肥样品、27个灌溉水样品,并对上述4类样品中Pb、Cu、Cr、Ni、Zn、Cd和As含量进行测定。基于地统计法分析农田土壤重金属的空间分布规律,探索土壤和蔬菜重金属的累积、潜在生态风险以及土壤中重金属的来源。结果表明,Cd和As是土壤主要污染物,Cd在土壤中的有效性最高,其在蔬菜中的平均含量略高于允许阈值(0.02 mg·kg^(-1));蔬菜富集指数显示,Cd和Pb是蔬菜中占主导地位的重金属污染元素,蔬菜对Cd有较强的富集能力;土壤重金属的空间分布特征显示,污染具有不均性,各重金属元素在部分地区出现高值区,表明人类活动对农田土壤环境产生负面影响;根据正定矩阵因子分析模型(PMF)的分析结果,潜在污染源为工业活动(Cd)、农药化肥和地膜影响(As和Pb)、自然来源(Ni、Cu、Cr和As)、有机肥(Zn和Cu)、交通排放(Pb和Cd)以及污水灌溉(Cr、Ni和Pb);造成重金属累积的主要成因是工业活动,包括大气沉降以及工业废水、废渣与废气等排放。 展开更多

关键词 重金属 风险评估 来源解析 正定矩阵因子分解模型 蔬菜

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黄石市大气挥发性有机物污染特征及源解析 被引量：11

14

作者 聂烨 彭瑾 +1 位作者 王祖武 成海容 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期183-190,共8页

为研究黄石市大气挥发性有机物(VOCs)污染特征、臭氧生成潜势及来源,该文于2018年7月-2019年4月,在黄石市城区使用苏玛罐采集大气VOCs样品,利用气相色谱质谱/氢火焰离子检测器(GC-MS/FID)测定71种VOCs。结果表明,黄石市总挥发性有机物(T... 为研究黄石市大气挥发性有机物(VOCs)污染特征、臭氧生成潜势及来源,该文于2018年7月-2019年4月,在黄石市城区使用苏玛罐采集大气VOCs样品,利用气相色谱质谱/氢火焰离子检测器(GC-MS/FID)测定71种VOCs。结果表明,黄石市总挥发性有机物(TVOCs)平均浓度为(24.1±9.01)×10^(-9)(体积浓度),季节性变化趋势为冬季高夏季低。黄石市大气VOCs的平均臭氧生成潜势(OFP)为128μg/m^(3),对OFP贡献最大的物种是乙烯,其值为21.2μg/m^(3)。特征物种比值显示,黄石市大气存在一定老化现象,异戊烷和正戊烷可能受到燃料燃料蒸发和机动车排放影响,甲苯和苯受机动车尾气影响较大。正交矩阵因子模型的解析结果显示VOCs的主要来源为机动车排放源(30.44%)、燃料挥发源(24.48%)、燃烧源(22.58%)、石油化工源(9.26%)、溶剂使用源(8.06%)和植物排放源(5.18%)。 展开更多

关键词 挥发性有机物 污染特征 臭氧生成潜势 正交矩阵因子分解模型 黄石市

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湖南省郴州市苏仙区重点污染企业影响区的土壤重金属污染源解析 被引量：19

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作者 徐源 师华定 +3 位作者 王超 费杨 于靖靖 舒密 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1213-1222,共10页

为实现重点污染企业影响区内土壤重金属来源贡献程度的定量化分析,选取湖南省郴州市苏仙区表层(0~20 cm)土壤为研究对象,测定土壤中w(Cd)、w(Hg)、w(As)、w(Pb)、w(Cr);使用正定矩阵因子分解模型(PMF)对5种重金属元素进行污染源解析,并... 为实现重点污染企业影响区内土壤重金属来源贡献程度的定量化分析,选取湖南省郴州市苏仙区表层(0~20 cm)土壤为研究对象,测定土壤中w(Cd)、w(Hg)、w(As)、w(Pb)、w(Cr);使用正定矩阵因子分解模型(PMF)对5种重金属元素进行污染源解析,并结合地统计空间分析法识别各源的主要影响区域;基于地统计分析结果,运用莫兰指数表征重点污染企业与污染源的空间关系,以探讨不同行业排放的工业废弃物对土壤中5种重金属元素含量的影响.结果表明:研究区土壤中w(Cd)、w(Hg)、w(As)、w(Pb)、w(Cr)的平均值分别为1.474、0.291、65.165、217.974、66.697 mg kg,除w(Cr)以外,其余4种重金属元素含量均高于湖南省土壤环境背景值,表明这4种重金属元素受人为活动的影响较大.研究区5种重金属元素受4类源影响,其中,自然源是Cr的主要来源,其贡献率为88.2%,主要影响区域分布在苏仙区北部;大气干湿沉降是Hg的主要来源,其贡献率为80.6%,主要影响区域分布在苏仙区中东部;采选业的工业废弃物是Cd和Pb的主要来源,其贡献率分别为63.2%和65.9%,主要影响区域分布在苏仙区中部;工业混合源是As的主要来源,其贡献率为75.1%,主要影响区域分布在苏仙区中部及中北部.研究显示,莫兰指数与PMF模型的结合运用,一方面可以辅助解析验证PMF模型的有效性,另一方面可以使解析结果更加具体,可为区域企业管理和土壤污染治理决策提供行之有效的支撑. 展开更多

关键词 土壤重金属 源解析 正定矩阵因子分解模型(PMF) 莫兰指数

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典型中部地区南阳市VOCs污染特征及对O_(3)生成影响 被引量：3

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作者 韩翼昕 张玉洁 +3 位作者 贺美 王学中 张庚 陈卓 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2256-2268,共13页

为研究我国中部地区臭氧(O_(3))污染成因和挥发性有机物(VOCs)污染特征及来源,于2022年对河南省南阳市的VOCs进行了为期一年的在线观测,并探究了其对O_(3)生成的影响.南阳市占地面积大、人口多,是我国中部地区典型代表城市,本研究将202... 为研究我国中部地区臭氧(O_(3))污染成因和挥发性有机物(VOCs)污染特征及来源,于2022年对河南省南阳市的VOCs进行了为期一年的在线观测,并探究了其对O_(3)生成的影响.南阳市占地面积大、人口多,是我国中部地区典型代表城市,本研究将2022年南阳市环境空气中O_(3)月均浓度较高的月份(5-9月)定义为O_(3)污染频发月,其余月份定义为非O_(3)污染频发月,研究了南阳市O_(3)污染成因及VOCs污染特征和来源.结果表明:(1)南阳市非O_(3)污染频发月TVOCs(总挥发性有机物)体积分数为32.1×10^(-9)±13.2×10^(-9),比O_(3)污染频发月(19.4×10^(-9)±5.9×10^(-9))高65.5%.但O_(3)污染频发月的OVOCs(含氧挥发性有机物)的体积分数比非O_(3)污染频发月增加了5.3%,表明二次生成可能是南阳市O_(3)污染频发月中OVOCs一个重要来源.(2)臭氧生成潜势(OFP)计算结果表明,在2个研究阶段中,OVOCs的OFP贡献率超过50%,甲醛(35%)、乙醛(10%)、乙烯(9%)、间/对-二甲苯(5%)、甲苯(3%)是南阳市2个研究阶段中共有的影响O_(3)生成的关键VOCs物种.(3)经验动力学模型(EKMA)及相对增量反应活性(RIR)结果表明,在O_(3)污染频发月,南阳市O_(3)生成处于协同控制区,O_(3)生成对人为源VOCs(特别是烯烃和芳香烃)和NO_x更敏感.(4)南阳市O_(3)污染频发月VOCs的正定矩阵因子分解模型(PMF)结果显示,汽油车排放源(占29%)、溶剂使用源(占23%)、工业过程排放源(占21%)、居民生活排放源(占11%)、柴油车排放源(占10%)与植物源(占6%)是大气中VOCs的主要来源.研究显示,南阳市在O_(3)污染频发月期间二次生成是OVOCs的重要来源,且汽油车排放源是南阳市空气中VOCs的重要来源. 展开更多

关键词 挥发性有机物(VOCs) O_(3)污染成因 南阳市 经验动力学模型(EKMA) 正定矩阵因子分解模型(PMF)

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开封市秋冬季大气细颗粒物化学成分及来源解析 被引量：4

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作者 曹佳慧 曹霞 +4 位作者 陈阳 徐媛倩 王号召 岳利波 盛浩哲 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期139-144,共6页

为研究开封市秋冬季大气细颗粒物(PM_(2.5))的化学组分及主要来源,分别于2017、2018年秋冬季在开封市设置了3个点位采集大气PM_(2.5)样品。采用X射线荧光法(XRF)、离子色谱法(IC)与热光反射法(TOR)分别测定了PM_(2.5)中元素、水溶性离... 为研究开封市秋冬季大气细颗粒物(PM_(2.5))的化学组分及主要来源,分别于2017、2018年秋冬季在开封市设置了3个点位采集大气PM_(2.5)样品。采用X射线荧光法(XRF)、离子色谱法(IC)与热光反射法(TOR)分别测定了PM_(2.5)中元素、水溶性离子及碳质组分特征,并运用正定矩阵因子分解(PMF)模型解析PM_(2.5)来源。结果表明,2017、2018年秋冬季开封市大气PM_(2.5)平均质量浓度分别为124.38、111.48μg/m_(3),水溶性离子平均质量浓度为分别为54.48、58.16μg/m_(3),其中3种二次无机离子(NO^(-)_(3)、NH_(4)^(+)、SO_(4)^(2-))是主要组分。2017、2018年秋冬季NO^(-)_(3)与SO_(4)^(2-)质量比分别为1.91、2.56,表明PM_(2.5)受移动源影响增大。二次有机碳(SOC)是PM_(2.5)中有机碳(OC)的主要来源,2017、2018年分别占OC的93.70%、73.20%。开封市PM_(2.5)主要来源于二次无机源、机动车排放源、扬尘源和燃煤源,与2017年相比,2018年秋冬季二次无机源、扬尘源贡献率分别下降15.2百分点、8.3百分点,燃煤源和机动车排放源的贡献率分别上升8.0百分点、5.9百分点。开封市2018年采取的多项大气污染防治措施有效降低了二次无机源、扬尘源等对PM_(2.5)浓度的贡献。 展开更多

关键词 开封市 细颗粒物 正矩阵因子分解模型 来源解析

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平原感潮河网地区河道水体表观污染评价及来源解析 被引量：1

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作者 李海云 潘杨 +4 位作者 张龙飞 陈旭宇 秦天羽 吕凌霄 李尚珂 《环境工程技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1839-1848,共10页

以佛山市大沥镇河道为研究对象,采用表观污染指数法及表观污染类型的分类方法,从污染程度和污染类型2个角度对平原感潮河网地区河道水体表观污染状况及污染源进行评价,并利用正定矩阵因子分解模型定量解析污染源。结果表明:佛山市大沥... 以佛山市大沥镇河道为研究对象,采用表观污染指数法及表观污染类型的分类方法,从污染程度和污染类型2个角度对平原感潮河网地区河道水体表观污染状况及污染源进行评价,并利用正定矩阵因子分解模型定量解析污染源。结果表明:佛山市大沥镇河道水体表观质量整体不佳,表观污染类型以混合主导型为主,夏季和晚春的表观污染程度重于早春。不同片区水体表观状况从优至劣依次为镇水围片区>白沙片区>盐联围片区>黄岐盐联围片区>谢边涌及香基河片区>泌冲片区>后海片区。退潮时段河道水体表观质量较差,且涨退潮对镇南部河道水体表观质量影响较大。不同表观污染类型河道的污染源类型及贡献率不同,有机主导型(黑臭)的主要污染源为点源污染(52.61%);有机主导型(水华)的主要污染源为农业面源(35.98%);营养主导型的主要污染源为种植业污染(51.43%);无机主导型的主要污染源为地表径流(41.50%)。研究显示,大沥镇河道水体表观污染时空变化较为显著,不同表观污染类型的污染源具有差异性,需分类治理,从而改善水体表观状况。 展开更多

关键词 平原感潮河网 河道 表观质量评价 表观污染类型 正定矩阵因子分解模型

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金矿区周边农田土壤重金属源解析研究--以焦家金矿为例 被引量：13

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作者 曹见飞 段欣荣 +1 位作者 吴泉源 乔建民 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期546-552,共7页

以典型金矿区——山东焦家金矿带为研究对象,采集了58个表层土壤样本并测定As、Cr、Cu、Hg、Pb和Zn含量;利用主成分分析(PCA)和正定矩阵因子分解(PMF)受体模型获取污染源因子及其贡献率,通过地统计分析对污染源因子的空间描绘,最终定位... 以典型金矿区——山东焦家金矿带为研究对象,采集了58个表层土壤样本并测定As、Cr、Cu、Hg、Pb和Zn含量;利用主成分分析(PCA)和正定矩阵因子分解(PMF)受体模型获取污染源因子及其贡献率,通过地统计分析对污染源因子的空间描绘,最终定位潜在的污染源。结果表明:(1)焦家金矿区周边土壤样本As、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn相对于当地背景值的超标率分别为89%、69%、72%、94%、77%和61%;(2)PMF受体模型与PCA对重金属聚类分组结果一致,互相验证了解析结果的可靠性,为源解析提供精确的来源因子。(3)综合PCA、PMF受体模型和地统计分析结果,确定了重金属3个来源因子分别为代表土壤母质控制的自然源、以金矿冶炼、煤炭燃烧为主的大气沉降源和与金矿开采与尾矿堆放相关的人类活动源,其对重金属含量的贡献率分别为67.4%、25.1%、7.5%。 展开更多

关键词 金矿区 源解析 正定矩阵因子分解模型 地统计 土壤重金属

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城市化进程中天津市近郊区土壤多环芳烃的污染特征变化及健康风险 被引量：3

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作者 武言恒 范莹 +4 位作者 蓝靖 王萍 师荣光 李晓华 赵宗山 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2779-2789,共11页

多环芳烃(PAHs)是城市主要污染物之一,对居民健康构成了巨大的威胁.然而,探讨城市化与区域PAHs污染特征及其健康风险的关系的研究却很少.基于正定矩阵因子分解(PMF)模型和终身累积癌症风险(ILCR)模型,本文对比了2008年和2012年天津市近... 多环芳烃(PAHs)是城市主要污染物之一,对居民健康构成了巨大的威胁.然而,探讨城市化与区域PAHs污染特征及其健康风险的关系的研究却很少.基于正定矩阵因子分解(PMF)模型和终身累积癌症风险(ILCR)模型,本文对比了2008年和2012年天津市近郊地区土壤中PAHs的含量、组成、来源及其导致的生态风险.结果表明,土壤中PAHs的浓度增加了1倍,低分子量组分的比例由28.6%上升到34.8%,优势化合物由苯并(b)荧蒽、荧蒽和苯并(g,h,i)苝转变为菲、萘和荧蒽.土壤PAHs主要来源由2008年的燃煤源(51.3%)、机动车排放(23.1%)和生物质燃烧排放(14.5%)转变为2012年的燃煤源(41.0%)、机动车排放(28.4%)和石油源(22.3%),排放源的变化与区域工业能源结构调整以及居民日常生活习惯改变有着密切的关联.机动车排放源贡献率增加导致当地居民的土壤PAHs暴露风险上升,皮肤接触是主要的暴露途径,儿童是对暴露风险最敏感的亚群体. 展开更多

关键词 城市化 多环芳烃 土壤 终身累积癌症风险模型 正定矩阵因子分解模型 健康风险评价 天津

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