广州周边地区地表水稀土元素污染特征及来源解析

作     者：邓丽明 王园园 尹小玲 朱建喜 林卓玲 黄爱琳 DENG Liming;WANG Yuanyuan;YIN Xiaoling;ZHU Jianxi;LIN Zhuoling;HUANG Ailin

作者机构：广东省科学院广州地理研究所广东省地理空间信息技术与应用公共实验室/广东省遥感与地理信息系统应用重点实验室广东广州510070 中国科学院广州地球化学研究所广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室广东广州510460 中国科学院大学北京100049 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)广东广州511458 上海海洋大学海洋生态与环境学院上海201306 

出 版 物：《地球化学》 (Geochimica)

年 卷 期：2024年第53卷第1期

页      面：64-76页

核心收录：

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 07[理学] 

基　　金：广东省基础与应用基础研究重大项目(2019B030302013) 广东省科技计划项目(2020B1212060055) 广东省基础与应用基础研究基金项目(2020A1515011068) 广东省科学院战略性先导科技专项(2020GDASYL-20200301003)联合资助 

主　　题：高度城市化地区 溶解态稀土元素 污染特征 潜在生态风险 APCS-MLR受体模型 

摘      要：以广州市周边地区地表水为研究对象,测定地表水中溶解态稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu的浓度,采用单因子评价指数、内梅罗综合污染指数以及潜在生态风险指数对地表水中溶解态稀土元素进行污染和风险评价,通过APCS-MLR受体模型对广州市周边城区地表水中溶解态稀土元素的来源进行定量化解析,探究高度城市化的非矿区地表水中稀土元素的浓度分布特征。结果表明,研究区地表水溶解态稀土元素La、Ce、Nd、Pr、Gd、Dy、Sm、Er、Yb、Ho、Tb、Eu、Tm和Lu的平均浓度分别是背景值的6.97、5.15、4.06、4.58、1.58、1.71、1.14、1.26、1.22、1.67、1.33、0.47、0.83和0.80倍,表明广州市周边地区地表水中稀土元素可能存在富集现象,尤其是La、Ce、Nd和Pr等轻稀土元素。空间分布特征表明,稀土元素浓度较高的区域集中在位于广州市市内的石门山、黄山鲁和白云山,推断轻稀土元素浓度可能会受到城市中剧烈的人为活动影响。单因子污染指数结果表明,研究区地表水主要受轻稀土元素(La、Ce、Pr和Nd)污染;内梅罗综合污染指数分析表明,石门山、罗浮山、白云山和黄山鲁采样区地表水中稀土元素属于重度污染水平。潜在生态风险评价结果表明,轻稀土元素La、Ce、Pr和Nd为主要污染因子,石门山、白云山和黄山鲁采样区地表水中稀土元素污染属于中度风险水平;罗浮山和帽峰山属于低风险水平。皮尔逊相关性分析显示研究区地表水中稀土元素之间存在较强的相关性;由APCS-MLR受体模型分析得出2个主要污染源(源1和源2)和未解析源(源3),源1为自然源,贡献率为80.96%~99.12%,为研究区地表水稀土元素的主要来源;源2为人为源,主要由交通运输、工业活动等引起,其贡献率为0.32%~8.67%,是研究区地表水稀土元素的第二大来源。