塌陷积水区沉积物重金属污染特征与混合源解析

摘要

为查明宿州市埇桥区采煤塌陷积水塘表层沉积物重金属污染程度、生态风险及污染来源，本研究系统采集沉积物样品，测定As、Cd、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb、Zn等9种重金属含量。综合运用地积累指数（Igeo）、内梅罗综合污染指数（PN）、潜在生态风险指数（Ei r、RI）评价污染水平与生态风险，并结合Pearson相关性分析、系统聚类分析和主成分分析（PCA）进行源解析。结果表明：（1）除As元素外，其余8种元素均超过了宿州市土壤背景值，Hg、Zn富集显著；Cd、Zn、Hg呈现高度空间变异。（2）污染评价显示，Hg污染突出，其余元素主要为轻度污染；潜在生态风险评价（Eⁱ_r和RI）表明仅Hg存在显著生态风险。（3）源解析表明，塌陷积水区沉积物中重金属主要受两个来源控制：自然源主要主导Cr、Ni、Mn、As等元素，Cd、Hg、Zn和Pb等主要则为农业生产-交通运输-矿山活动共同作用的混合源。研究表明，自然来源是埇桥区塌陷塘沉积物重金属累积主要驱动因素。

关键词

塌陷积水区 / 重金属污染 / 源解析 / 生态风险评价 / 主成分分析 / PMF模型