32 / 2023-10-08 17:18:22

基于地理探测器的土壤重金属空间分布及其影响因素与来源分析

重金属污染；PMF模型；地理探测器；源解析

以丽江市为研究区，利用反距离权重法对研究区土壤As、Hg、Cu、Zn、Pb、Cd、Cr进行插值分析，基于地理探测器，以土壤pH、有机质、蒸发量、平均气温等 11种影响因子为自变量，7种重金属为因变量，探究土壤重金属含量的空间分异以及各因子对重金属的影响力与交互作用，通过PMF模型对7种重金属进行来源解析。结果表明：研究区内的土壤重金属As、Hg、Cu、Zn、Pb、Cd、Cr的均值分别是云南省土壤背景值0.95、3.17、1.87、1.84、0.71、1.78、2.57倍；在空间分布上，Cu和Cr的含量高值主要集中在玉龙纳西族自治县，As、Hg、Pb、Cd的高值区主要在宁蒗彝族自治县，Zn含量高值主要集中于华坪县；经过地理探测器的因子探测器发现土壤pH、有机质（OC）、人口空间分布（POP）对7种重金属含量的具有较强的解释力，交互探测发现，不同影响因子交互后的结果为非线性增强或双因子增强，其中，OC和pH交互作用是重金属空间分异的主导因素，对于As、Hg、Cu、Pb、Cd、Cr各影响因子交互后多为双因子增强，各影响因子对Zn的交互作用多为非线性增强；通过相关性分析和PMF模型发现研究区内重金属As、Hg的主要来源是工业源，Zn的主要来源是交通污染源，Cr、Cu的主要来源是自然源，Cd、Pb的主要来源是农业源。研究为丽江市的土壤环境健康保护和可持续发展提供重要的科学依据。