基于UNMIX模型的安徽大矾山废弃矿区土壤重金属源解析

作者：周蓓蓓; 郭江; 陈晓鹏; 杨强; 朱红艳; 段曼莉; 李晓晴; 周德华; 杨扬

来源：农业工程学报, 2021, 37(24): 240-248.

• 土壤
• 重金属
• 污染
• UNMIX模型
• 源解析

为了摸清安徽庐江废弃矿区土壤重金属含量及其来源情况，该研究通过区域网格布点划分，以大矾山为中心向周围扩散，最终确定50个典型特征点位，分析测定土壤重金属元素砷（As）、镉（Cd）、铜（Cu）、锰（Mn）、镍（Ni）含量，应用UNMIX模型进行土壤重金属源解析，并结合Arc GIS地统计模块中的普通克里金插值法分析土壤重金属空间分布，进一步验证源解析结果的准确性。结果表明：1）研究区0～10 cm和10～20 cm土壤中As、Cd、Cu、Mn和Ni含量的平均值分别为47.38、2.03、30.89、77.76、4.08mg/kg和50.62、2.24、30.82、71.39、3.62mg/kg。除Mn和Ni外，As、Cd和Cu含量的平均值均高于当地背景值，10～20 cm土层中As、Cd含量的中位值是土壤污染风险筛选值的1.28、7.17倍。2）研究区0～10 cm土层重金属的3大污染源，源1对Cu的贡献占主导作用，为铜矿业活动污染源，贡献率为5.75%；源2对Mn、Ni贡献率较高，为燃煤污染源，贡献率为49.86%；源3对As、Cd的贡献高于其他重金属，为岩石风化作用，贡献率分别为44.39%。3）研究区10～20cm土层重金属2大污染源分别为土壤母质和垃圾堆放造成的混合源（源1）、淋滤作用和矿石开采及运输所导致的混合源（源2），其贡献率分别为47.46%、52.54%，其中土壤母质和垃圾堆放的混合源主要影响Mn和Ni，淋滤作用和矿石开采及运输的混合源对As、Cd和Cu的贡献率较高。4）根据研究区土地利用类型及人类活动形式，发现UNMIX受体模型和空间分析相结合能够全面地解析土壤重金属来源。该研究可为大矾山废弃矿区开展土壤重金属污染修复治理提供理论依据。

• 单位
  西安理工大学