苦水玫瑰产地土壤重金属污染评价与溯源解析

作者：李军; 杨云钦; 台喜生; 焦亮; 陈伟; 臧飞; 李开明^*

来源：农业工程学报, 2023, 39(16): 223-234.

• 土壤
• 重金属
• 物元可拓模型
• PMF模型
• 源解析

探明特色农产品产地土壤重金属污染特征及其污染来源可促进特色农作物产业的健康有序发展,对于助力乡村振兴和发展乡村特色产业具有重要意义。该研究以苦水玫瑰产地土壤为研究对象,应用内梅罗综合污染指数法、污染负荷指数法和改进物元可拓模型来量化土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的污染水平并进行对比分析,还利用正定因子矩阵模型(positive matrix factorization, PMF)进行土壤重金属溯源解析。结果表明:1)研究区土壤除Hg和Cr的均值低于兰州市和甘肃省土壤背景值之外,其余As、Cd、Cu、Ni、Pb和Zn的均值都高于二者的背景值,但所有元素的测定值均低于《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)(GB 15 618-2018)》(pH值大于7.5)的筛选值。2)内梅罗综合污染指数和污染负荷指数分别处于0.71～2.02和0.64～1.48之间,均值为1.41和1.17,土壤总体上为轻度污染。改进物元可拓模型评价结果显示研究区土壤总体上处于尚清洁状态,与内梅罗综合污染指数与污染负荷指数评价结果基本一致,但改进物元可拓模型的评价结果更具有实际指导意义。3)研究区土壤重金属来源复杂,Hg主要受工业-燃煤源和交通源的共同影响;Cd主要受农业源的影响;Zn主要受交通源和农业源的复合影响;As、Cr、Cu、Ni和Pb主要受工业活动产生的大气沉降源的影响。研究结果可为苦水玫瑰种植地土壤重金属污染的风险管控和苦水玫瑰产业的高质量可持续发展提供科学的理论依据。

• 单位
  兰州城市学院; 草地农业科技学院; 西北师范大学; 兰州大学