联合PMF模型与稳定同位素的地下水污染溯源

摘要：

基于传统水质监测与污染排放的污染源识别方法,存在监测频率与识别结果模糊等限制,难以实现污染源及迁移转化的准确量化.联合多元统计分析与稳定同位素技术,以成都平原典型混合用地区地下水污染为研究对象,提出利用正定矩阵因子分析(PMF)模型识别污染主控因子,减小环境因素对污染源判别的干扰,并基于水化学分析与土地利用构建贝叶斯稳定同位素混合模型,进一步量化不同污染源对地下水典型污染物硝酸盐氮(NO3-)的贡献率.结果表明,研究区地下水NO3-、NO2-、NH4+、Mn、Fe、SO42-和Cl-均存在不同程度超标,且具有空间异质性.地下水中"三氮"主要以NO3-为主,NO3-浓度在菜地的地下水中普遍偏高(平均值为9.29 mg·L-1),其次是在养殖场(平均值为7.66 mg·L-1)和耕地(平均值为7.09 mg·L-1),在工业区最低(平均值为2.20mg·L-1).研究区地下水水质受原生地质作用、农业活动、水文地球化学演化、生活污染和工业污染的复合影响,且农业活动是研究区地下水NO3-增长的主要原因.研究区内农业区地下水NO3-的主要来源贡献为化肥(32％)和土壤氮(25％);工业区地下水NO3-的主要来源贡献为污水排放(28％)和大气降雨(27％).通过多元统计与稳定同位素技术的有机结合,有效识别了地下水污染来源及其贡献率,可为地下水污染源头防控提供科学依据.

关键词：地下水污染、源解析、PMF模型、稳定同位素、土地利用

所属期刊栏目：43

分类号：X523(水体污染及其防治)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：4054-4063