关键词:
环境工程学
土壤污染
重金属
三维克里格
环境损害
源解析
摘要:
为探究某有色金属加工厂遗留地块的土壤重金属污染特征、损害程度与污染来源,共采集研究区域202个采样点的土壤样本进行研究,采样深度为6 m。分析Cu、Pb、Ni、Hg、As、Cd、Zn 7种元素含量特征;采用三维克里格插值法分析重金属空间分布特征;基于土壤环境损害的基本概念与特征,利用改进累积频率曲线法计算损害基线并进行污染评价;利用相关性分析、主成分分析和正定矩阵因子(Positive Matrix Factorization,PMF)源解析模型探究土壤重金属来源。结果显示,研究区域的Cu、Pb、Ni、As、Zn元素均超出筛选值,Hg、Cd元素虽然并未超过筛选值,但相比于背景值仍有一定程度的累积;重金属的空间分布特征与地块使用情况较一致,在垂向上,重金属的污染范围及程度随深度的增加而减少;改进累积频率曲线法能够有效地识别环境损害事件发生时的土壤状况,使用背景值、筛选值以及该方法得到的基线值进行土壤污染评价可知,地块受Cu、Pb、As元素的损害较为严重,Ni、Cd、Zn元素的损害程度为中等,Hg元素的损害程度较轻;土壤重金属污染来源较为复杂。由主成分分析解析出前3种主成分的累积贡献率为71.63%,其贡献率由大到小依次为复合工业污染源(41.47%)、自然源(16.28%)、化石燃料燃烧源(13.88%)。PMF模型的解析结果更加精细,其贡献率由大到小依次为金属冶炼与原料堆放源(74.93%)、自然与交通排放源(12.97%)、矿石精炼与电镀源(7.34%)、大气沉降源(4.76%)。研究结果可为土壤环境污染损害赔偿工作提供科学依据及理论支撑。