基于正定矩阵因子分析模型的城郊农田土壤重金属源解析 被引量：90

1

作者 董騄睿 胡文友 +3 位作者 黄标 刘刚 瞿明凯 邝荣禧 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期2103-2111,共9页

选取南京城郊农田为研究对象,通过正定矩阵因子分析法(PMF)探究表层土壤重金属主要来源,将预测值和实测值进行线性拟合,讨论该方法的准确性,并利用Pb稳定同位素比值结果进行对比分析,进一步验证该方法的可行性.结果表明,农田表层土壤Cd... 选取南京城郊农田为研究对象,通过正定矩阵因子分析法(PMF)探究表层土壤重金属主要来源,将预测值和实测值进行线性拟合,讨论该方法的准确性,并利用Pb稳定同位素比值结果进行对比分析,进一步验证该方法的可行性.结果表明,农田表层土壤Cd、As、Hg、Pb、Cu、Zn和Cr的平均含量远远超过背景值,部分土壤样点Cd和Cu超过国家土壤环境质量标准的二级标准.常年大量施用肥料等农业投入品进行高强度农业活动、周边工业生产、交通污染和自然母质均对研究区土壤重金属的累积产生一定的贡献.PMF模型模拟的Cd、Hg和Cr预测值与实测值线性拟合r2均大于90%,其余元素r2均大于70%,呈现很好的相关性,满足研究需要.PMF模型和Pb稳定同位素比值法计算大气降尘对土壤Pb累积的贡献率分别为32.1%和36.8%,结果比较接近,表明PMF模型可以很好地应用于土壤重金属源解析研究. 展开更多

关键词 农田土壤 重金属 正定矩阵因子分析法(pmf) Pb稳定同位素 源解析

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河北南大港湿地平水期不同水体水化学组分测定及来源分析 被引量：1

2

作者 荣晶 曲文静 +5 位作者 王超月 付晓刚 代锋刚 李方红 周亚红 刘雅慈 《岩矿测试》 北大核心 2025年第4期707-721,共15页

近年来河北省南大港湿地正在面临着水量减少、水质恶化、生态服务功能下降等多维水环境危机。分析主要离子来源及其成因,对改善湿地水生态环境具有重要意义。本文在河北省沧州市南大港湿地开展了河水、湖水、海水和地下水样品的采集与分... 近年来河北省南大港湿地正在面临着水量减少、水质恶化、生态服务功能下降等多维水环境危机。分析主要离子来源及其成因,对改善湿地水生态环境具有重要意义。本文在河北省沧州市南大港湿地开展了河水、湖水、海水和地下水样品的采集与分析,综合运用数理统计、相关性分析、离子比值和正定矩阵因子分解模型(PMF),分析不同水体水化学特征及其形成机制。结果表明:①研究区河水、湖水、地下水和海水均为弱碱性Cl^(-)Na水体。②研究区水体受蒸发浓缩作用的强烈控制,从内陆向沿海,河水和地下水的总溶解性固体(TDS)含量逐渐增加,蒸发作用逐渐增强。③从补给区到排泄区,地下水中HCO_(3)^(−)/Cl^(−)比值逐渐减小。浅层地下水主要离子来源于海水,蒸发加剧了地下水的咸化,阳离子交换是次要因素,弱碱性的水化学环境有助于离子的富集,地下水补给区的农业施肥、地下水滞留区的畜牧养殖等,是影响地下水化学组分的人为因素。研究区湖水主要离子来源于北部盐场,生态补水是第二来源,石油化工厂是影响湖水化学组分的潜在因素。研究区河水、湖水和地下水样品NO_(3)^(−)浓度超标率分别为37.5%、8.3%和37.5%,造成地下水超标的主要因素包括农业施肥、动物粪便和海水混合。建议可通过控制农业施肥和养殖业等人类活动以减轻区内水体硝酸盐含量负荷。 展开更多

关键词 水化学特征 离子来源 正定矩阵因子分解模型(pmf) 南大港湿地

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江门市臭氧重污染日特征与成因分析

3

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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基于高通量监测数据的PMF源解析数据输入量研究 被引量：3

4

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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北方沿海城市大气PM_(2.5)组分特征及来源分析:以青岛市为例 被引量：3

5

作者 张玉卿 张韬 +3 位作者 方渊 魏巍 孟赫 刘保双 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期525-535,共11页

为探究北方沿海城市大气PM_(2.5)的化学组分特征及其关键来源,本文选择典型代表城市青岛市作为研究对象,在2021年3月−2022年2月采集大气PM_(2.5)样品,测定水溶性无机离子、碳组分及化学元素等组分,深入分析大气PM_(2.5)化学组分特征,采... 为探究北方沿海城市大气PM_(2.5)的化学组分特征及其关键来源,本文选择典型代表城市青岛市作为研究对象,在2021年3月−2022年2月采集大气PM_(2.5)样品,测定水溶性无机离子、碳组分及化学元素等组分,深入分析大气PM_(2.5)化学组分特征,采用正定矩阵因子分解(PMF)和潜在源贡献函数(PSCF)对青岛市PM_(2.5)的主要贡献源类和潜在源区进行分析研究.结果表明:①采样期间青岛市PM_(2.5)浓度平均值为42.2μg/m^(3),NO_(3)^(−)、NH_(4)^(+)、SO_(4)^(2−)、OC是PM_(2.5)的主导成分,浓度分别为11.77、5.76、5.20和6.67μg/m^(3),占比分别为27.88%、13.65%、12.32%和15.80%.②各组分浓度季节性变化与PM_(2.5)浓度变化基本一致,呈现冬季最高、夏季最低,春季、秋季相差较小的变化特征.③PMF模型解析结果表明,二次无机源是青岛市PM_(2.5)的主要来源,贡献率达42.8%;其次为二次有机源以及燃煤和生物质燃烧源,贡献率分别为18.1%、15.7%;机动车源贡献率为8.8%,海盐和船舶源贡献率为6.0%;而扬尘源和工艺过程源贡献率相对较低,分别为5.3%和3.3%.冬季燃煤和生物质燃烧源贡献率(24.4%)明显高于其他季节;春季和秋季扬尘源贡献率较高,分别为6.5%和9.8%;夏季二次有机源、海盐和船舶源以及机动车源的贡献率高于其他季节,贡献率分别达23.1%、12.4%和16.3%.④江苏省北部以及山东省中东部是青岛市各类源的主要潜在源区,江苏省东北部、长三角地区以及黄海海域是海盐和船舶源的主要潜在源区.研究显示,二次源是青岛市大气污染物的主要来源,燃煤源和生物质燃烧源、机动车源、海盐和船舶源的影响也不容忽视.二次源、机动车源以及海盐和船舶源可能是北方沿海城市PM_(2.5)的重点关注源类,在大气污染防治措施制定时需要加强对其的精细化管理. 展开更多

关键词 青岛市 PM_(2.5) 组分特征 源解析 正定矩阵因子分解(pmf) 潜在源区

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广西玉林博白县富硒土壤重金属分布特征与来源分析 被引量：1

6

作者 李兆谊 赵晗 +1 位作者 李伟 赵子宁 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期69-78,共10页

为推动地方绿色富Se产业发展和巩固脱贫成果,在广西壮族自治区玉林市博白县中北部连片农耕区采集表层土壤样品172件,农作物样品水稻100件、玉米30件和荔枝42件,利用统计学以及正定矩阵因子(PMF)模型分析了研究区土壤中Se和重金属元素的... 为推动地方绿色富Se产业发展和巩固脱贫成果,在广西壮族自治区玉林市博白县中北部连片农耕区采集表层土壤样品172件,农作物样品水稻100件、玉米30件和荔枝42件,利用统计学以及正定矩阵因子(PMF)模型分析了研究区土壤中Se和重金属元素的含量、空间分布特征及来源。结果表明,博白县表层土壤富Se率为42.08%,As、Cd、Cu、Hg、Pb和Zn超标率低,Cr和Ni不超标,土壤质量满足地方发展富Se农业的要求。空间分布特征显示,富Se土壤主要分布在径口镇、博白镇、亚山镇、顿谷镇和旺茂镇,土壤Se、As、Cr、Ni、Pb和Zn高值区与泥盆系东岗岭组和志留系连滩组地层分布一致,Cd、Cu、Ni、Pb和Zn在三滩镇明显富集。PMF分析结果表明,研究区土壤Se和重金属来源包括自然源(Se、Cr和Ni)、矿业源(Cd、Cu、Pb和Zn)、大气沉降来源(Hg)和农业源(As),各组来源的综合贡献率分别为29.52%、34.87%、23.15和12.45%。研究区水稻、玉米和荔枝的富Se率分别为90.0%、76.67%和2.38%,但水稻Cd超标率达24%,矿业活动是区域土壤Cd的主要来源,同时土壤整体呈强酸性~酸性,Cd的生物有效性高,导致水稻Cd含量较高。应加强工矿企业废渣、废水、废气排放的监管,开展土壤酸化治理或喷施富含Se元素的叶面阻隔剂,推动博白县绿色富Se水稻产业发展。 展开更多

关键词 土壤 硒 重金属 来源解析 正定矩阵因子分析(pmf)模型

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内蒙古沿黄流域城市群PM_(2.5)区域输送及源解析

7

作者 王嘉敏 杨文柱 +3 位作者 焦燕 闫颖超 田莉 袁小冬 《中国环境科学》 北大核心 2025年第10期5338-5356,共19页

为探究呼和浩特市和乌海市夏冬季细颗粒物(PM_(2.5))的组分变化规律和污染特征及其区域输送.获取了大气超级站2022年6~8月、12月和2023年1~2月两个城市PM_(2.5)及其水溶性离子、有机碳(OC)及元素碳(EC)、金属元素等化学组分的浓度和气... 为探究呼和浩特市和乌海市夏冬季细颗粒物(PM_(2.5))的组分变化规律和污染特征及其区域输送.获取了大气超级站2022年6~8月、12月和2023年1~2月两个城市PM_(2.5)及其水溶性离子、有机碳(OC)及元素碳(EC)、金属元素等化学组分的浓度和气象数据,并根据正定矩阵因子分解(PMF)模型和后向轨迹(HYSPLIT)模型对其来源和输送路径进行解析.结果表明,两个城市PM_(2.5)质量浓度冬季>夏季,且同一季节PM_(2.5)质量浓度乌海市>呼和浩特市;两个城市PM_(2.5)在冬季和夏季偏碱性,且呼和浩特市夏季颗粒物碱性强于乌海市,在冬季碱性弱于乌海市;两个城市PM_(2.5)中K、Mn、Cu、Ba、Ti、K^(+)、Cl^(-)含量在冬季>夏季,说明两个城市冬季受生物质燃烧、燃煤排放和机动车尾气排放影响较大;呼和浩特市夏季PM_(2.5)主要来源有:燃烧源、二次无机源、工业源、土壤扬尘源、机动车与道路扬尘混合源,冬季PM_(2.5)主要来源有:燃煤源、生物质燃烧源、二次无机源、土壤扬尘源、机动车与道路扬尘混合源、机械磨损源;乌海市夏季PM_(2.5)主要来源有:燃烧源、二次无机源、工业源、土壤扬尘源、机动车源、道路扬尘源,冬季PM_(2.5)主要来源有:燃烧源、二次无机源、工业源、土壤扬尘源、机动车与道路扬尘混合源、机械磨损源.呼和浩特市夏冬季均以二次源为主;乌海市夏季以机动车与道路扬尘混合源为主,冬季以二次无机源为主;呼和浩特市夏季主要受到来自山西省南部、陕西省北部以及蒙古国南部地区的气流影响,潜在源区为山西省南部、河北省南部、河南省北部等地区,乌海市夏季主要受到来自新疆东部、阿拉善盟、陕西省南部以及巴彦淖尔市等地区的气流影响,呼和浩特市和乌海市冬季均受到来自阿拉善盟和境外蒙古国南部地区的气流影响,不同的是乌海市冬季PM_(2.5)传输还受到来自新疆北部地区的气流影响,其中呼和浩特市冬季潜在源区为本地及包头、巴彦淖尔市、鄂尔多斯市、阿拉善盟东北部、蒙古国偏南区域,乌海市夏冬季潜在源区为新疆东部、河西走廊地区、阿拉善盟、鄂尔多斯市、乌兰察布市、乌海市本地.研究结果为沿黄流域典型城市大气污染防控提供数据支撑. 展开更多

关键词 PM_(2.5) 后向轨迹 正定矩阵因子分析法(pmf) 成分分析

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赣西某工业园周边土壤重金属风险评价及来源解析

8

作者 高园 徐志强 +4 位作者 付检根 肖英才 姜宏裕 张娟 文帮勇 《岩矿测试》 北大核心 2025年第5期1026-1037,共12页

随着中国工业化的快速发展,工业园区成为经济增长的重要引擎,但也带来了土壤重金属污染等环境问题。例如,赣西某工业园长期的运行中,对周边耕地产生的影响尚不清晰。为掌握工业园对周边农田土壤重金属的影响程度,支撑园区的绿色可持续... 随着中国工业化的快速发展,工业园区成为经济增长的重要引擎,但也带来了土壤重金属污染等环境问题。例如,赣西某工业园长期的运行中,对周边耕地产生的影响尚不清晰。为掌握工业园对周边农田土壤重金属的影响程度,支撑园区的绿色可持续发展和周边农业安全生产需求,本研究在该工业园周边采集了153件表层土壤样品和19件垂向剖面样品,采用原子荧光光谱法(AFS)、X射线荧光光谱法(XRF)、电感耦合等离子体质谱法和发射光谱法(ICP-MS/OES)等测定土壤Cd等微量元素和Fe等常量指标,分析其污染及风险特征,通过主成分分析(PCA)和正定矩阵因子分解法(PMF)对重金属进行来源解析,并确定优控因子。结果表明,除As、Pb外,研究区表层土壤Cd、Cu、Cr、Hg、Ni、Zn的平均含量均超过江西省土壤背景值。内梅罗污染指数及潜在生态风险指数显示,Cd是主要超标因子和潜在生态风险因子。PCA与PMF联合解析表明,土壤重金属主要有6种来源:红壤次生富集、母岩风化、农业生产、工业园排放、上游运积和工业燃煤,贡献率分别为38.2%、17.8%、15.6%、10.9%、10.2%和7.3%。根据重金属、污染源和潜在生态风险之间关系的分析,工业园排放来源的综合潜在生态风险指数(RI)最高,占所有源的41.3%,其中Cd贡献了该来源RI值的97.4%。综上,Cd是研究区表层土壤的主要污染元素,其工业园排放来源需优先管控以避免耕地影响加剧。 展开更多

关键词 主成分分析(PCA) 正定矩阵因子分解(pmf) 土壤重金属 优控因子 特征常量指标

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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

9

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

10

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的武汉市大气细颗粒物消光来源解析 被引量：4

11

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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西安市大气PM_(2.5)中元素的污染特征及其来源分析 被引量：11

12

作者 邱雨荷 王森 +4 位作者 刘婉玉 钱亚利 丁柳屹 李娇 马皓 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期161-170,共10页

近年来,西安市大气PM_(2.5)污染问题时有发生,PM_(2.5)中附着的有毒有害元素会危害人体健康。为探究西安市大气PM_(2.5)中元素的污染特征和来源,于2018年6月-2019年4月采集45个PM_(2.5)样品,利用X射线荧光光谱法(XRF)测定了西安市大气PM... 近年来,西安市大气PM_(2.5)污染问题时有发生,PM_(2.5)中附着的有毒有害元素会危害人体健康。为探究西安市大气PM_(2.5)中元素的污染特征和来源,于2018年6月-2019年4月采集45个PM_(2.5)样品,利用X射线荧光光谱法(XRF)测定了西安市大气PM_(2.5)中18种主要元素的含量。结果表明,观测期间西安市PM_(2.5)年平均浓度为(79.89±76.12)μg/m^(3);所测的18种元素年平均总浓度为(4806.09±960.48)ng/m^(3),并呈现冬春季高于夏秋季的分布特征。西安市大气PM_(2.5)中18种元素的年均值高低依次为Ca>Mg>Al>Fe>K>S>Zn>P>Cl>Ti>Pb>Br>Cu>Mn>Sr>As>Ni>Se,冬季As、Pb、Br元素浓度显著高于其他季节(p<0.05),这是由于冬季西安集中供暖,燃煤量增加。整体来看,污染天元素的质量浓度较清洁天有所增加,其中Cl、As、Pb、Se、Br、S、Sr元素质量浓度增加了1倍以上,这些元素主要源于燃煤、机动车和工业排放。富集因子和正定矩阵因子模型(PMF)结果表明,西安市PM_(2.5)的4种主要污染源为混合源(扬尘源、工业冶金源和生物质燃烧源)(53.3%)、工业燃油源(18.2%)、交通源(15.8%)、燃煤源(13.7%)。各污染源在不同季节贡献率有所不同,其中混合源(扬尘源、工业冶金源和生物质燃烧源)春夏季贡献率大于秋冬贡献率;燃煤源冬季贡献率最大,夏季贡献率最小。西安市大气PM_(2.5)中元素冬季污染较严重,且大多数元素污染天质量浓度均有所升高,人为源对其有重要贡献,应重点控制燃煤、机动车、工业排放、建筑施工这几类污染源,以期改善大气环境。 展开更多

关键词 西安市 PM_(2.5) 元素 富集因子 正定矩阵因子模型(pmf)

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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：13

13

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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江淮地区城市O_(3)污染过程的非典型特征及其前体物来源分析 被引量：9

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作者 赵旭辉 史天哲 +2 位作者 马啸 王含月 朱余 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期834-849,共16页

为了研究江淮地区典型城市的O_(3)污染来源,该文对一次典型O_(3)污染过程(2020年9月1—10日)开展了多参数的监测分析,综合多种方法分析了江淮区域的O_(3)和挥发性有机物(VOCs)污染特征及其来源.结果表明,江淮地区城市(合肥、宿州、阜阳... 为了研究江淮地区典型城市的O_(3)污染来源,该文对一次典型O_(3)污染过程(2020年9月1—10日)开展了多参数的监测分析,综合多种方法分析了江淮区域的O_(3)和挥发性有机物(VOCs)污染特征及其来源.结果表明,江淮地区城市(合肥、宿州、阜阳、滁州和淮南)O_(3)浓度的日变化均呈现出非典型的“双峰”特征(日间和夜间均有污染峰值).污染期间VOCs的污染程度由高到低分别为合肥、淮南、滁州、宿州和阜阳;其中,机动车排放源为该区域城市VOCs污染贡献最大的来源,贡献率分别高达44.1%、36.8%、37.8%、38.7%和40.5%;其次是燃烧源(18.9%—21.3%)、溶剂使用源(12.4%—21.3%)、工业源(13.0%—15.3%)和天然源(除滁州为13.9%外,其余为8.0%左右).O_(3)生成潜势(OFP)分析表明,除OVOCs对淮南市OFP贡献较高外,其余城市中烯烃、芳香烃等组分对OFP贡献最高,OFP由高到低分别为合肥(284.9μg·m^(−3))、淮南(167.7μg·m^(−3))、滁州(123.8μg·m^(−3))、宿州(73.9μg·m^(−3))和阜阳(62.1μg·m^(−3)).O_(3)的污染主要以本地生成为主,其中滁州、淮南和合肥的O_(3)本地生成速率平均分别高达32μg·m^(−3)·h^(−1)、36μg·m^(−3)·h^(−1)和29μg·m^(−3)·h^(−1),比皖北城市(阜阳和宿州)高9—20μg·m^(−3)·h^(−1);O3传输过程主要表现为白天高浓度时段的对外传输和夜间的对内输入. 展开更多

关键词 O_(3) VOCs OFP 正定矩阵因子分析(pmf) 来源分析

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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：6

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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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郑州市一次连续臭氧污染过程的特征及源解析 被引量：4

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作者 齐一谨 刘洋 +3 位作者 何敬 倪经纬 王玲玲 龚山陵 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2466-2477,共12页

为探究夏季臭氧(O_(3))连续污染时段挥发性有机化合物(VOCs)污染特征及来源贡献,对郑州市大气环境中VOCs进行监测,分析了O_(3)污染形势及其前体物与气象的关系,探究O_(3)和VOCs的污染特征,并对比分析了关键活性组分,重点利用比值法和正... 为探究夏季臭氧(O_(3))连续污染时段挥发性有机化合物(VOCs)污染特征及来源贡献,对郑州市大气环境中VOCs进行监测,分析了O_(3)污染形势及其前体物与气象的关系,探究O_(3)和VOCs的污染特征,并对比分析了关键活性组分,重点利用比值法和正定矩阵因子分析(PMF)受体模型研究了其来源贡献。结果表明:①郑州市6月O_(3)污染具有浓度高、连续时间长及污染天数多等特点,在强辐射、高温、低湿和风速较小等不利气象条件下,高浓度VOCs与NO_(2)发生光化学反应,造成O_(3)持续生成及累积,导致O_(3)连续超标且高值频发。②郑州市VOCs浓度为(74.7±29.1)μg/m^(3),组分中以烷烃、卤代烃和含氧挥发性有机物(OVOCs)为主。臭氧生成潜势(OFP)和羟基消耗速率(LOH)分析显示,VOCs中关键活性组分呈烯烃>OVOCs>烷烃>芳香烃的特征,活性物种为异戊二烯、乙烯、丙醛、丙烯、2-己酮、1-己烯和异戊烷等。③郑州市VOCs光化学初始浓度为82.5μg/m^(3),较观测值高7.8μg/m^(3),且下午比上午VOCs的光化学反应消耗明显。④机动车尾气排放源、溶剂涂料使用源和油气挥发源是此次污染过程中VOCs排放的主要来源,贡献率分别为27.0%、26.6%和26.0%,其中溶剂涂料使用源和机动车尾气排放源是对O_(3)生成贡献最大的来源,贡献率分别为27.3%和22.2%。研究显示,郑州市6月O_(3)连续污染主要由于在不利气象条件下,促使较高浓度VOCs和NO_(2)发生光化学反应,造成O_(3)连续超标且高值频发,因此亟需重点加强VOCs中关键活性组分的污染源减排,尤其强化机动车尾气排放源和溶剂涂料使用源的管控力度,从而缓解O_(3)污染。 展开更多

关键词 臭氧(O_(3)) 挥发性有机物(VOCs) 臭氧生成潜势(OFP) 羟基消耗速率(LOH) 比值法 正定矩阵因子分析(pmf)模型 来源解析

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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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关中地区背景点位环境空气PM_(2.5)来源解析与多模型结果对比 被引量：12

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作者 杨佳美 戴启立 +4 位作者 刘保双 毕晓辉 宋文斌 吴建会 冯银厂 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期184-192,共9页

为研究关中地区远郊背景点位大气PM_(2.5)污染来源,于2014年12月—2015年10月在西安市区西南方向约34 km的背景点位(农村区域,108°44'13″E、34°00'53″N)开展样品采集,共获得218个有效样品,对29种化学组分进行了分析... 为研究关中地区远郊背景点位大气PM_(2.5)污染来源,于2014年12月—2015年10月在西安市区西南方向约34 km的背景点位(农村区域,108°44'13″E、34°00'53″N)开展样品采集,共获得218个有效样品,对29种化学组分进行了分析,并运用ME2和PMF模型进行同步解析、相互验证.结果表明:ME2和PMF模型各解析出5类因子,分别为二次无机盐、机动车尾气排放、生物质燃烧、煤烟尘和土壤尘.其中,二次无机盐分担率为42.23%~42.74%,是首要贡献源类,机动车尾气排放(22.40%~24.53%)、煤烟尘(14.57%~14.73%)、生物质燃烧(11.88%~13.42%)是另外3种主要贡献源,而土壤尘(6.28%~7.22%)分担率相对较小.2种模型同步解析大气颗粒物来源对比表明,ME2和PMF模型同步解析结果一致,各源类的日贡献浓度均呈正相关,其中二次无机盐、机动车尾气排放、土壤尘的相关性较强,R2在0.876~0.960之间,表明解析结果可信. 展开更多

关键词 正定矩阵因子分解法(pmf) 多元线性模型(ME2) 源解析

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城市小集水区降雨径流污染来源解析 被引量：6

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作者 马振邦 倪宏刚 +2 位作者 魏建兵 贾慧慧 曾辉 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2011年第3期468-473,共6页

利用深圳市王家庄集水区的降雨径流水质监测数据,运用正定矩阵因子分解法(PMF)定量解析了单个城市小集水区降雨径流污染的主要来源。结果表明:研究区降雨径流的主要污染源为城市污水、管内沉积物和地表径流。其中城市污水以输出氨氮(NH3... 利用深圳市王家庄集水区的降雨径流水质监测数据,运用正定矩阵因子分解法(PMF)定量解析了单个城市小集水区降雨径流污染的主要来源。结果表明:研究区降雨径流的主要污染源为城市污水、管内沉积物和地表径流。其中城市污水以输出氨氮(NH3-N)和总氮(TN)为主,管内沉积物是化学需氧量(CODCr)、总磷(TP)和生化需氧量(BOD5)的主要来源,地表径流为固体悬浮物(SS)的主要来源。PMF模型可作为土地利用方式均一的单个城市小集水区降雨径流污染源解析的有效方法之一,主要污染源的廓线能否保持相对稳定是该模型在降雨径流污染源解析时的主要约束条件。 展开更多

关键词 城市降雨径流 合流制管网 源解析 正定矩阵因子分解法(pmf)

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唐山夏季PM_(2.5)污染特征及来源解析 被引量：22

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作者 温维 韩力慧 +3 位作者 代进 王刚 刘超 程水源 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期751-758,共8页

选取唐山市有代表性的4个监测点:唐山工业区(钢铁冶金工业)、唐山丰南(经济开发区)、唐山监测中心站(居民区)、唐山大学城(大学区),于2012年7月连续1个月采集PM2.5样品;通过分析PM2.5的元素和水溶性组分,研究了唐山市PM2.5污染特性,并... 选取唐山市有代表性的4个监测点:唐山工业区(钢铁冶金工业)、唐山丰南(经济开发区)、唐山监测中心站(居民区)、唐山大学城(大学区),于2012年7月连续1个月采集PM2.5样品;通过分析PM2.5的元素和水溶性组分,研究了唐山市PM2.5污染特性,并应用正交矩阵因子分解法(PMF)对PM2.5来源进行了解析.结果表明:唐山夏季PM2.5平均质量浓度为97μg/m3;4个功能区PM2.5质量浓度空间变化为工业区>经济开发区>大学区>居民区.工业区和经济开发区Fe、Pb、Mn元素富集程度明显高于其他区域.大学区受周边建筑活动影响较大,PM2.5样品中Al浓度最高.监测中心和丰南区采样点紧邻交通干线,PM2.5受机动车影响明显高于其他区域.唐山夏季二次无机气溶胶占PM2.5的47.7%,高温度、高湿度有利于二次无机气溶胶的生成,SO2转化率(SOR)为0.57,NO2转化率(NOR)为0.39.夏季PM2.5主要来源有金属冶金工业,建筑尘、燃煤尘及其他无组织尘,机动车,水泥建材及玻璃陶瓷行业,外来颗粒物区域性传输也是导致PM2.5污染的重要原因之一. 展开更多

关键词 PM2.5 二次无机气溶胶 富集因子 正交矩阵因子分解法(pmf)

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