PMF模型的影响因素考察——以某铅锌矿周边农田土壤重金属源解析为例

正定矩阵因子分解模型（PMF）可用于污染源未知情况下的土壤中重金属来源解析，但对数据样本敏感，结果波动大。为探究PMF模型对土壤重金属源解析的适用性，本研究以湖南省水口山铅锌矿周边农田土壤为研究对象，考察成分谱元素种类和异常值剔除两个因素对PMF模型解析结果的影响。根据成分谱中有无地壳元素和是否剔除异常值，建立4种数据样本，对PMF模型结果进行比较分析。结果表明：根据散点图剔除2个异常样本后未改变分类结果，仅改变各源贡献率；引入6种地壳元素后PMF模型的源轮廓（源数量和贡献元素）均发生变化。在成分谱中增加地壳元素后，源解析结果受异常值影响小，结果更稳定且容易解释。因此，应将地壳元素引入成分谱并对数据进行预处理，可较好地保证源解析结果的稳定性和可信度。结合文献和该地区实际情况对模型结果进行解读，最终确定5个来源：Pb、Zn、Cd和Sb主要来自铅锌矿的采选及冶炼等工业活动源（26.81%），As和Hg主要来自污水灌溉和农药化肥施用等农业活动源（14.68%），Cr、Ni、Co和Mo主要来自土壤母质源（24.41%），Mn和Fe主要来自铁矿石开采和交通运输源（16.39%），Al和Ca主要来自矿石风化源（17.72%）