近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所煙草栽培與調(diào)制創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)評(píng)價(jià)了膠東地區(qū)植煙耕層土壤和剖面土壤重金屬的污染水平、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和健康風(fēng)險(xiǎn)，并定量解析了土壤重金屬來(lái)源貢獻(xiàn)，相關(guān)研究成果發(fā)表于《總環(huán)境科學(xué)（Science of the Total Environment）》（TOP25，IF2020＝"7.963）。

農(nóng)田土壤重金屬外源解析可為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重金屬源頭控制的方向和土壤改良措施的選擇提供指導(dǎo)依據(jù)，在推動(dòng)農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展和強(qiáng)化耕地保護(hù)與質(zhì)量提升方面具有重要意義。

課題組此前利用元素相關(guān)分析、主成分分析、聚類分析等作為定性手段，利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中重金屬外源進(jìn)入量的估算作為定量手段，分別開展過土壤重金屬外源的解析，并發(fā)表于Environmental Science and Pollution Research（2017，2018）。此次采用正定矩陣因子（PMF）模型對(duì)農(nóng)田土壤重金屬外源進(jìn)行了定量解析。結(jié)果表明，研究區(qū)域土壤重金屬主要有四個(gè)來(lái)源：成土母質(zhì)等自然因素、燃煤等大氣沉降因素、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施和工業(yè)活動(dòng)，這些來(lái)源對(duì)于土壤中不同重金屬的貢獻(xiàn)又有所不同。

據(jù)悉，PMF模型原理基于最小二乘法進(jìn)行迭代運(yùn)算，主要利用相關(guān)矩陣和協(xié)方差矩陣對(duì)高維變量進(jìn)行簡(jiǎn)化，對(duì)因子分解矩陣進(jìn)行非負(fù)約束，目標(biāo)是解決所測(cè)的物質(zhì)濃度和來(lái)源之間的化學(xué)質(zhì)量平衡。此方法對(duì)源譜信息的依賴性較低，能夠準(zhǔn)確解析出污染物的來(lái)源、個(gè)數(shù)及其貢獻(xiàn)率，是較為合理的源解析模型，最初被應(yīng)用于大氣顆粒物的源解析，近年來(lái)被應(yīng)用于水體、沉積物和土壤中污染物的源解析。

煙草所劉海偉副研究員為論文第一作者，中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所胡文友副研究員為通訊作者。該研究得到中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程、公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)等項(xiàng)目資助。