APCS-MLR结合PMF模型解析大气PM_2.5中重金属元素来源及健康风险

来源：环境科学杂志2025年第1期北京时间：

作者：彭家美,于瑞莲,胡恭任,陈衍婷,吴雅清

单位：华侨大学化工学院, 厦门 361021,华侨大学环境生态工程研究中心, 厦门 361021,华侨大学化工学院, 厦门 361021,华侨大学环境生态工程研究中心, 厦门 361021,华侨大学化工学院, 厦门 361021,华侨大学环境生态工程研究中心, 厦门 361021,中国科学院城市环境研究所区域大气环境创新中心, 厦门 361021,华侨大学分析测试中心, 厦门 361021

摘要：为探究江西省南康市大气PM_2.5中重金属的污染特征、来源及健康风险，对该地区4个季节的大气PM_2.5进行采样，用ICP-MS分析测定11种重金属元素（Cu、Fe、Zn、Mn、Cd、Co、As、Ba、Pb、Cr和Ti）的含量，分析了Cu、Fe、Zn、Mn、Cd、Co、As、Ba和Pb的污染特征. 结合富集因子分析、多变量分析方法（最大方差旋转因子分析）、APCS-MLR（绝对主成分线性回归）和PMF（正定矩阵因子分解）模型定量解析大气PM_2.5中重金属来源，并对重金属元素的人体健康风险进行评价. 结果表明，采样期间研究区ρ（PM_2.5）平均值为46.98 μg·m-3，超过国家环境空气质量二级标准，且PM_2.5质量浓度在冬季最高. PM_2.5中9种重金属浓度年平均值高低依次为：Fe > Zn > Pb > As > Mn > Cu > Ba > Cd > Co. 富集因子分析结果显示，研究区大气PM_2.5中大部分金属元素含量超过了江西省A层土壤环境背景值，除Fe和Ba外，其余重金属在环境中均相对富集，且受人类活动影响较大. 因子分析表明，研究区大气PM_2.5的重金属污染源主要有4类：机动车源、工业源、燃煤源和自然源，Mn、Cu和Zn主要来源为机动车排放源，Co主要来源于以家具厂为代表的工业源，As、Cd和Pb主要来源于燃煤，Fe和Ba以自然源为主. APCS-MLR和PMF模型分析结果表明，由人类活动所引起的污染来源（机动车源、工业源和燃煤源）具有更高的贡献率，其中的燃煤源，在两个模型中的贡献率为20%~40%. 健康风险分析结果显示，9种重金属均不存在非致癌风险，As和Mn对3类人群均存在潜在致癌风险，且对成年男性的致癌风险最大.

关键词：PM2.5,重金属,富集因子,绝对主成分线性回归（APCS-MLR）,正定矩阵因子分解（PMF）,健康风险,