基于随机森林评价的兰州市主城区校园地表灰尘重金属污染

将2018年1~12月兰州市主城区校园地表灰尘重金属元素含量计算得到的综合污染指数（P_N）和潜在生态风险指数（RI）作为训练集,使用11个影响地表灰尘重金属污染和积累的特征参数,利用随机森林算法对信息采样点的P_N、RI进行估算,分析了地表灰尘重金属污染的时空变化特征,并对传统算法插值结果和随机森林插值结果进行了比较.结果表明,研究区地表灰尘重金属各元素浓度均高于本地背景值;研究区P_N排序为城关区 > 西固区 > 安宁区 > 七里河区,RI排序为城关区 > 西固区 > 七里河区 > 安宁区,P_N和RI在空间分布特征上很相似,都位于交通枢纽或市中心;P_N在冬季和夏季出现高值,RI高值则出现在冬季,冬季高值主要源于采暖燃煤源的增加;空间插值结果对比表明随机森林插值结果优于传统算法插值结果.     

基于物元可拓模型的兰州市主城区公园表土重金属污染评价

在分析兰州市主城区公园表土重金属含量水平的基础上,采用UNMIX模型对重金属进行来源解析,同时引入Hakanson毒性响应系数修正传统权重,运用物元可拓模型对重金属污染水平进行评价,并将评价结果与内梅罗综合污染指数（P_N）和潜在生态风险指数（RI）进行对比.结果表明：①研究区公园表土重金属含量均值都高于兰州市土壤背景值,其中Ni、Cu和Co的点位含量超标比例各为100%,Cr、V、Pb和As分别为58.82%、14.71%、20.59%和2.94%.②源解析显示研究区公园表土重金属存在3大污染源,源1为建筑业污染源,对Co的贡献率为56%;源2为交通污染源,对Cu和Pb的贡献率各为44%和52%;源3为自然源,对V、Cr、Ni和As的贡献率各为62%、60%、56%和56%,自然源占主导作用.③各重金属权重修正效果显著,Cr和V的降幅各为44%左右,而Ni、Cu、Pb、As和Co的修正权重比常规权重有所增加,增幅依次为Co < Pb < Cu < Ni < As,As的权重变化最为明显,增加约188%左右.④物元评价结果显示,研究区46%的公园表土为Ⅴ级状态（重度污染）,41%为Ⅳ级状态（中度污染）,3%为Ⅲ级状态（轻度污染）,Co为主要污染因子;物元可拓模型评价结果与P_N及RI结果大致相同,说明物元可拓模型可用于土壤重金属污染评价,评价结果准确客观.