29 / 2023-10-07 17:41:36

基于PMF模型的重金属污染场地土壤损害基线确定方法研究

土壤损害；基线；重金属；PMF

重金属污染造成的环境损害事件呈逐年增加态势，严重威胁生态环境与人类健康。环境损害评估技术是场地污染责任鉴定、修复、损害赔偿的有效手段，在环境司法、环境管理中具有不可或缺的作用。受干扰来源多、土壤变异性强、重金属迁移转化复杂等因素影响，现有重金属污染场地土壤环境损害评估过程中存在基线识别不准确的问题，难以满足场地基线原位识别要求。本文提出了基于正定矩阵因子分解法(PMF)的污染场地土壤重金属环境基线水平确定方法。利用PMF模型在识别和量化土壤重金属来源方面的优势，解析场地不同点位自然源重金属贡献情况，进而反演出整个场地的重金属基线值，并利用相关系数法、不确定性分析法和对照区调查法综合评估模型计算结果的准确性。案例应用结果显示，识别出研究区土壤重金属的三个来源分别为工业源(PMF-F1)、历史源(PMF-F2)和自然源(PMF-F3)，三项源对整个研究区土壤重金属的相对贡献率平均值分别为5.79%、17.82%、76.39%。利用相关系数法计算出模型预测值与实测值的相关系数基本达0.9以上；利用三种不确定性分析方法确定自然源的标识元素区间比值低于0.3，模型模拟效果良好；与对照区调查法获取的结果对比显示，基于PMF模型获得的污染场地标识元素环境基线值更接近区域背景值。本方法有效解决了场地土壤重金属原位基线确定方法缺失的问题，同时也丰富了我国现行土壤损害鉴定评估技术指南中基线识别的研究手段。