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中国南方农田土壤中重金属的空间模式、来源解析和以来源为导向的健康风险量化：综合使用PMF和统计模型

土壤重金属污染,来源解析,正交矩阵因子分解法,健康风险评价,结构方程模型

  现如今土壤重金属的污染问题已经遍布中国各地，特别是在人口稠密、经济较发达、工业化程度较高的中国南方地区。本文重点研究了中国南方地区的土壤重金属污染水平和生态风险评估，并进行对研究区内的重金属空间分布特征和重金属污染来源解析进行统计分析。我们同时也对有关土壤重金属的健康风险进行了详细评估，并分析了影响土壤污染水平的影响因素。研究结果发现大部分重金属主要分布在研究区的中东部和南部，其中镉和汞的污染程度较高，具有一定程度的潜在生态风险。利用正交矩阵因子分解法（PMF）分析了五种土壤重金属的污染来源。PMF结果表明不同的污染源的贡献率依次为：自然源（42.42%）、农业活动源（29.93%）、工业污染源（20.49%）和大气沉降污染源（7.16%）。结果发现相比成人，儿童和老年人更容易受到铬和砷元素的致癌因素影响。通过结构方程模型，我们探讨了社会经济因素，自然气候因素，地形地貌因素和土壤性质因素对土壤污染水平的影响，结果发现土壤性质是影响土壤污染的主要因素之一，其中土壤有机质（SOM）和阳离子交换容量（CEC）对重金属污染水平的影响因素相对较大。本文的研究对中国南方地区的土壤重金属污染进行了多方位的综合评价，为制定中国南方地区土壤生态保护与土壤修复政策提供了一定的科学依据。