基于关联性监测指标的辽东湾地下水硝酸盐源解析

摘要

针对辽东湾地区地下水中硝酸盐来源，本研究通过多方法融合构建污染源解析体系。采集51组浅层地下水样品，综合运用Extended Durov图示法、Pearson相关分析与随机森林算法，筛选出TDS、SO₄^2-、Ca²⁺等9项硝酸盐关联性监测指标。采用正定矩阵因子分解法（PMF）定量解析辽东湾典型山丘区硝酸盐污染源贡献特征。结果表明：研究区地下水化学类型以HCO₃·Cl-Na·Ca型为主，硝酸盐超标率达20%且空间异质性显著。源解析显示，辽东沿渤海诸河山丘区水质主要受控于海水入侵（39.4%）、农业化肥（27.3%）、地质背景（19.1%）和生活污水（14.2%）4类来源。其中硝酸盐污染57.27%源自农业化肥施用，42.52%与海水入侵密切关联，且TDS、SO₄^2-、Ca²⁺等关键指标呈现同源性特征。本研究建立的“多方法融合-关联指标筛选-定量源解析”技术体系，为滨海地区地下水污染监测网络优化与防控策略制定提供了科学依据。

关键词

辽东湾 / 地下水 / 硝酸盐 / PMF / 随机森林