APCS-MLR结合PMF模型解析厦门杏林湾近郊流域沉积物金属来源

城市化、工业化和农业集约化的快速发展,导致排入近郊流域水体中的金属不断增多.为了及时阻断污染源头,制定有针对性的风险缓解措施,准确识别和量化复杂环境内沉积物中金属的污染来源显得尤其重要.对厦门杏林湾近郊流域水系表层沉积物中14个金属元素(Cd、Cu、Sr、Zn、U、Pb、Th、Ni、Be、Co、Cr、Rb、V和Mo)含量进行分析测定.综合运用相关性分析、聚类分析、绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)和正定矩阵因子分解法(PMF)等多种方法,识别和定量解析污染源及贡献.近郊流域水系沉积物中大部分金属元素含量超过厦门市C层土壤环境背景值,各金属在不同区域(许溪、苎溪、后溪和杏林湾)分布存在差异,平水期和丰水期的苎溪区域样点的表层沉积物中,变异系数大的Cr、Cu、Zn、Mo和Cd元素含量比其他区域的含量高,其中,Cu和Cd污染较为严重;丰水期的整体区域沉积物中金属的富集程度相比于平水期有所下降,Cu和Cd在两个时期均为显著富集;相关性分析、聚类分析和主成分分析表明,杏林湾近郊流域水系表层沉积物中金属污染来源较为复杂.Ni、Cu、Zn和Pb主要来源于采矿活动;Be、Rb、Th和U均由自然源控制;Mo和Cr主要来源于工业活动;Co、Ⅴ和Sr以海源为主;Cd以农业生产影响为主.APCS-MLR和PMF模型分析结果表明,水系表层沉积物中金属来源分为5种,人类活动排放的贡献率达到52.57％,其中采矿活动、工业生产和农业活动的贡献率分别为17.72％、19.09％和15.77％;自然输入的贡献率为47.43％,其中自然源和海源的贡献率分别为16.73％和30.7％.