基于PMF-PCA/APCS与PERI的菏泽油用牡丹种植区表层土壤重金属潜在来源识别及生态风险评估

研究特色农产品产区土壤重金属来源及其潜在风险,对科学管理、安全利用土壤和作物资源具有重要意义.以菏泽油用牡丹种植区为研究对象,采集并测定了254件表层土壤样品As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn等8种重金属的含量.采用多元统计法分析了重金属的含量特征及相关性,利用地累积指数（I_geo）、正定矩阵因子分解法（PMF）和主成分分析/绝对主成分分数法（PCA/APCS）相结合的手段解析了表层土壤中重金属的来源,借助潜在生态风险指数（PERI）对该8种重金属的生态风险进行了评估.结果表明,土壤中除Cd元素的平均值高于菏泽市背景值1.44倍之外,其余7种重金属的平均含量均与菏泽市土壤元素背景值基本一致;经相关分析和聚类分析,土壤中Pb、Hg和Cd元素受后期人为活动的干扰影响较大;研究区8种重金属的来源为自然源、农业化肥源、工业燃煤源和生活交通源,贡献率分别为81.31%、15.45%、2.74%和0.50%;研究区84.25%的点位处于轻微生态风险,而中度风险和强风险点位占比分别为14.96%和0.79%,其中Cd和Hg是研究区生态风险主导元素.     

山东单县浅层高氟高碘地下水的水化学特征及成因分析

氟和碘作为人体必需的微量元素,过少或过多摄入都会影响人身健康,相较于缺氟、缺碘,高氟高碘地下水对人体的危害更加难以控制。该研究选择单县作为典型的水源型高氟高碘地区,通过对浅层高氟高碘地下水进行采样测试,采用箱线图、Piper图及双变量相关性分析等多元统计技术剖析了该区域浅层地下水的水环境特征;采用R型因子分析揭示了水化学成分之间的相互关系,探讨了该区浅层高氟高碘地下水的成因。结果表明:①单县浅层地下水中的氟化物和碘化物的质量浓度均值分别为1.2 mg/L和391 μg/L。②随着氟化物浓度的增加,水化学类型偏向于向HCO₃-Na型和HCO₃-Na·Mg型集中,而随着碘化物浓度的增加,水化学类型则倾向于以HCO₃-Na·Mg为主。③该区域强烈的蒸发浓缩作用是控制单县浅层地下水化学成分的最重要因子;萤石平衡控制作用是控制单县浅层地下水高氟背景的因子;水-有机沉积物相互作用是控制单县浅层地下水高碘背景的因子。