基于PMF模型的胶州湾地区主要河流表层沉积物中重金属污染特征及来源解析

为研究胶州湾地区主要河流表层沉积物重金属污染特征、污染来源及生态风险,2021年6月采集了青岛市4条主要河流中的51个表层沉积物样品,利用地累积指数、污染负荷指数和潜在生态风险指数法评估了重金属污染水平及其生态风险,并采用正定矩阵因子分析模型(PMF)解析了重金属污染来源及其贡献率.结果表明,胶州湾区主要河流表层沉积物中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Hg和Zn中值浓度分别为:5.71、0.27、124.27、26.61、24.45、12.27、0.039、91.80 mg·kg-1.其中 Cd、Cr、Cu、Hg 和Zn的中值浓度均高于背景值,有一定的富集;地累积指数(Igeo)法评价结果表明,8种金属的Igeo依次为 Cd(1.21)＞Hg(0.79)＞Cr(0.31)＞Zn(0.18)＞Cu(-0.21)＞Ni(-0.65)＞Pb(-1.00)＞As(-1.34);其中 Cd 的污染程度最高,Hg、Cr、Zn为轻度污染,沉积物中Cu、Ni、Pb、As的Igeo＜0,表明这4种金属可视为无污染.污染负荷指数(PLI)结果显示,4条河流采样点超标率依次为:李村河(100％)＞墨水河(85.7％)＞大沽河(66.7％)＞洋河(46.1％),表明胶州湾东部流域污染较为严重;Hg和Cd对风险指数(RI)的贡献率最高,分别为61.8％和27.7％,Hg对水生生物构成最大的潜在生态危害,其次是Cd.经PMF模型源解析可知本研究区域河流表层沉积物中重金属的主要来源依次是:自然母质源(40.01％)＞农业养殖源(27.88％)＞工业活动源(17.01％)＞大气沉降源(15.10％).