基于PMF模型的某铅锌冶炼城市降尘重金属污染评价及来源解析

来源：环境科学杂志2023年第1期北京时间：

作者：陈明,王琳玲,曹柳,李名阅,申哲民

单位：上海交通大学环境科学与工程学院, 上海 200240,华中科技大学环境科学与工程学院, 武汉 430000,济源产城融合示范区生态环境局, 济源 459000,上海交通大学环境科学与工程学院, 上海 200240,上海交通大学环境科学与工程学院, 上海 200240

摘要：为探究典型铅锌冶炼城市大气降尘重金属的污染特征和来源解析,于2021年逐月采集河南省某市不同功能区共22个点位511份有效降尘样品,分析了样品中重金属含量和时空分布特征,利用地累积指数法和健康风险评价模型评估降尘重金属污染程度,并采用正定矩阵因子分解模型(PMF)定量解析重金属污染源.结果表明,全市降尘中ω(Pb)、ω(Cd)、ω(As)、ω(Cr)、ω(Cu)、ω(Mn)、ω(Ni)和ω(Zn)的平均值为3185.76、78.18、273.67、149.50、453.60、810.37、54.38和2397.38 mg·kg-1,均高于河南省土壤背景值.各重金属除Mn外均具有明显季节变化特征,其中铅锌冶炼工业区降尘中Pb、Cd、As和Cu含量显著高于其他功能区;Zn元素在居民混合区含量最高.地累积指数法结果显示Cd和Pb的污染最严重,其次为Zn、Cu和As,均为严重-偏极度污染.非致癌风险最主要暴露途径是手-口摄食,各功能区以Pb和As对儿童造成的非致癌风险最大;Cr、As、Cd和Ni经呼吸途径对人体的致癌风险均低于安全阈值.PMF模型源解析结果表明,降尘重金属主要来源为以金属冶炼为主的工业污染源(39.7%)、交通污染源(28.9%)、二次扬尘源(14.4%)、焚烧及燃煤源(9.3%)和自然源(7.8%).

关键词：大气降尘,重金属,时空分布,正定矩阵因子分解(PMF)模型,源解析,铅锌冶炼,