基于UNMIX模型的北京城區(qū)公園土壤重金屬源解析

劉玲玲， 安燕飛， 馬 瑾， 陳義祥， 吳頤杭， 李家瑩， 黃健欣

1.安徽大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院， 安徽 合肥 230601

2.中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院， 環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100012

聯(lián)合國(guó)發(fā)布的《2018年世界城鎮(zhèn)化展望》[1]顯示，2017年全球人口達(dá)到75億，其中55%生活在城市地區(qū). 《中國(guó)城市化率調(diào)查報(bào)告》[2]顯示，2018年中國(guó)城市化率達(dá)62.2%，相比2007增長(zhǎng)了近30%. 城市化進(jìn)程的加快和城市人口的日益增加造成城市生態(tài)環(huán)境承載與人類健康需求之間的矛盾愈發(fā)突出. 由于居住空間的限制，中國(guó)的城市建筑形成了獨(dú)特的中式高層建筑風(fēng)格. 因此，暴露于污染土壤的健康風(fēng)險(xiǎn)主要與戶外公共開(kāi)放空間相關(guān)[3-4]. 公園作為人們戶外最頻繁的休閑娛樂(lè)場(chǎng)所，其土壤環(huán)境質(zhì)量問(wèn)題不容忽視. 重金屬由于其生物毒性受到世界各國(guó)的普遍關(guān)注[5-8]. 土壤中積累的重金屬可通過(guò)手-口攝入、皮膚接觸和呼吸等途徑損害人體健康，尤其是兒童和老年人等敏感人群[9]. 研究土壤中重金屬含量水平及其來(lái)源，進(jìn)而進(jìn)行污染控制十分必要.

城市土壤重金屬含量主要受成土母質(zhì)和外源輸入兩個(gè)因素的影響[10-11]. 除自然源外，復(fù)雜的人類活動(dòng)，如交通運(yùn)輸、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等是城市土壤重金屬外源輸入的主要方式[12]. 通過(guò)受體模型探究重金屬源解析的主要方法包括主成分分析法(principal component analysis，PCA)[13]、化學(xué)質(zhì)量平衡法(chemical mass balance，CMB)[14-15]、正定矩陣因子分析法(positive matrix factorization，PMF)[16]等. UNMIX模型作為新型源解析方法，具有可視化的圖形界面和診斷工具. 與CMB模型相比，UNMIX模型不需要事先測(cè)定源成分譜的數(shù)據(jù)信息，從而避免了成分譜采集工作難度高、工作量大的缺點(diǎn)；與PMF模型相比，它不需要設(shè)定污染源的數(shù)目，不需要知道數(shù)據(jù)的不確定度信息，降低了人為因素導(dǎo)致的影響，模型會(huì)根據(jù)選擇的組分自行得出結(jié)果，并將不確定度信息在解析結(jié)果中表示出來(lái)[17]. UNMIX模型被廣泛應(yīng)用于大氣污染物源解析[18]，其準(zhǔn)確性與全面性使其逐漸應(yīng)用于土壤或者沉積物分析中[19-20].

為了更好地探究城市公園土壤中的重金屬污染來(lái)源，實(shí)現(xiàn)重金屬污染防控與治理，該研究選取規(guī)模巨大、人口密集的北京市為研究區(qū)，主要研究范圍為北京城區(qū)六環(huán)內(nèi)區(qū)域. 根據(jù)《北京統(tǒng)計(jì)年鑒2018》[21]，北京人均綠地面積從40年前(1978年)的5.1 m2增至16.2 m2(2018年)，凸顯了北京市政府對(duì)公園建設(shè)的高度重視. 隨著近年來(lái)北京市的快速擴(kuò)張和“退二進(jìn)三”土地政策的實(shí)施，北京周邊或城區(qū)內(nèi)的許多老工業(yè)設(shè)施被關(guān)閉或搬遷，留下了未充分利用或廢棄的土地. 此外，城市邊界擴(kuò)展主要通過(guò)融合周邊農(nóng)村土地，導(dǎo)致北京的土地利用模式發(fā)生巨大變化. 一些新建的公園以前是工業(yè)或農(nóng)業(yè)用地，工農(nóng)業(yè)活動(dòng)是影響城市土壤重金屬積累的重要來(lái)源[22]. 因此，有必要對(duì)北京城區(qū)公園土壤進(jìn)行重金屬污染篩選. 該研究擬采用UNMIX模型探討北京公園土壤中重金屬的污染狀況與來(lái)源解析，以期為北京城市規(guī)劃提供參考.

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

北京城區(qū)(六環(huán)內(nèi)，39°45′17″N～40°01′13″N、116°12′18″E～116°33′13″E)涵蓋了東城區(qū)、西城區(qū)、朝陽(yáng)區(qū)、海淀區(qū)、石景山區(qū)以及豐臺(tái)區(qū)的大部分地區(qū)和通州的部分地區(qū)，包含了整個(gè)北京市的六環(huán)及以內(nèi)所有區(qū)域，總面積約 1 129.01 km2，南北跨度約38.53 km，東西跨度約38.63 km. 屬暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，年均氣溫11.8 ℃，年降水量400～750 mm. 區(qū)域主要土壤母質(zhì)以輕壤、砂壤和黃土性母質(zhì)為主，土壤類型為褐土和潮土. 《北京統(tǒng)計(jì)年鑒2018》[21]顯示，截至2018年末，北京市常住人口數(shù)量約 2 170.7×104人，人口密度約 1 323人km2，北京機(jī)動(dòng)車保有量控制在610×104輛以內(nèi)，人均擁有水資源約137.1 m3，人均公園綠地面積約16.2 m2，綠地率約48.4%.

北京城區(qū)包括北京商業(yè)、工業(yè)和傳統(tǒng)住宅區(qū)的大部分區(qū)域，常住人口占北京市總?cè)丝诘慕?0%，人口密度遠(yuǎn)超倫敦、東京等世界上以人口密度著稱的城市. 東城區(qū)和西城區(qū)是北京歷史悠久的老城區(qū)，雖然老城區(qū)的面積僅占北京市的8.2%，但其交通卻占北京全市交通負(fù)擔(dān)的37.2%[14]；北部的海淀區(qū)、東部的朝陽(yáng)區(qū)和南部的豐臺(tái)區(qū)及石景山區(qū)是新區(qū)，在過(guò)去的50年內(nèi)經(jīng)歷了快速發(fā)展. 從20世紀(jì)80年代末到90年代初，位于石景山區(qū)的首鋼工業(yè)區(qū)的鋼年產(chǎn)量在中國(guó)鋼鐵企業(yè)中排第一位. 生產(chǎn)規(guī)模的急劇擴(kuò)大對(duì)環(huán)境造成的污染越來(lái)越嚴(yán)重，尤其是重金屬污染[23].

1.2 樣品采集與分析測(cè)定

該研究在北京城區(qū)121個(gè)公園進(jìn)行樣品采集(見(jiàn)圖1). 根據(jù)公園的面積，收集每個(gè)公園表土(0～5 cm)3～6個(gè)子樣本，并徹底混合以獲得代表性樣本. 采樣地點(diǎn)選在人們易接觸的綠地土壤，例如進(jìn)出人數(shù)較多的公園門口附近綠地土壤，人群較集中的園內(nèi)休閑場(chǎng)所附近綠地土壤，以及可能受到水源污染影響土質(zhì)的湖邊附近綠地土壤等. 樣品采集時(shí)間為2018年7—9月. 該研究在北京2環(huán)內(nèi)、2環(huán)至3環(huán)、3環(huán)至4環(huán)、4環(huán)至5環(huán)和5環(huán)外區(qū)域分別采集土壤樣品23、18、15、37、28個(gè)，共計(jì)121個(gè). 樣品用木鏟鏟取，放入布制采樣袋內(nèi)，貼上標(biāo)簽，送往實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行進(jìn)一步處理. 采集樣品原始質(zhì)量不低于1 kg.

圖1 北京城區(qū)公園土壤采樣點(diǎn)分布

土壤樣品在室溫下自然風(fēng)干，研磨，通過(guò)120目(篩孔尺寸0.125 mm)尼龍篩網(wǎng)篩選使之均質(zhì)化，根據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)局方法3051A (US EPA, 2007)[24]進(jìn)行微波消解. 采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)測(cè)定5種重金屬(Cr、Cu、Pb、Zn、Cd)的含量(XSERIES 2, ThermoFisher, USA)，分析檢測(cè)方法為US EPA 6010D[25]. Cr、Cu、Pb、Zn的檢出限為0.5 mgkg，Cd的檢出限為0.01 mgkg.

1.3 UNMIX模型

UNMIX 6.0模型是美國(guó)環(huán)境保護(hù)局開(kāi)發(fā)的多元受體模型，旨在解決一般混合問(wèn)題，即數(shù)據(jù)是未知來(lái)源的未知源數(shù)量的線性組合，這些來(lái)源的未知成分對(duì)每個(gè)樣本的貢獻(xiàn)是未知的. 在該模型中，采用奇異值分解(SVD)方法對(duì)數(shù)據(jù)空間進(jìn)行降維可判斷源數(shù)量、源組成和源對(duì)各樣本的貢獻(xiàn)率[19]. 基于上述假設(shè)，在m個(gè)源的N個(gè)樣品中，n個(gè)被分析物種中的某一物種j的含量可以用式(1)[20]表示：

(1)

式中：Cij為第i個(gè)樣品(i=1，…，N)中的第j個(gè)物種(j=1，…，n)的含量；Ujk為第j個(gè)物種在源k(k=1，…，m)中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，代表源的組成；Dik為源k在第i個(gè)樣品中的總量，代表源的貢獻(xiàn)率；S為各個(gè)源組成的標(biāo)準(zhǔn)偏差.

不同于其他源解析模型，UNMIX模型無(wú)需提前了解污染源的源數(shù)量、源成分及不確定度，即可通過(guò)自身數(shù)據(jù)擬合，給出最優(yōu)源解析方案(Auto Unmix項(xiàng)). 該模型也可以在模型建議源數(shù)量范圍內(nèi)通過(guò)手動(dòng)選擇源數(shù)量，并且需滿足以下條件： ①模型推薦minR2>0.8，以保證源貢獻(xiàn)的擬合值與測(cè)量值相關(guān)性較好，結(jié)果準(zhǔn)確. 其中，R2是物種濃度計(jì)算值與測(cè)量值間的相關(guān)系數(shù). ②UNMIX推薦min(SigNoise)>2，否則模型解析的結(jié)果不能被接受，需要重新計(jì)算[26]，其中，SigNoise為信噪比. 多種受體模型的解析結(jié)果會(huì)給出負(fù)值源貢獻(xiàn)，而UNMIX模型應(yīng)用自?；€分辨率的幾何概念理論，確保得到的源組成及源貢獻(xiàn)結(jié)果是非負(fù)的，使解析結(jié)果更加準(zhǔn)確、合乎實(shí)際[27].

2 結(jié)果與討論

2.1 重金屬含量的統(tǒng)計(jì)特征和相關(guān)性分析

北京城區(qū)公園土壤中重金屬含量的描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果(見(jiàn)表1)表明，w(Cr)、w(Cu)、w(Pb)、w(Zn)、w(Cd)的平均值分別為63.57、35.49、36.43、145.68、0.49 mgkg. 除w(Cr)以外，w(Cu)、w(Pb)、w(Zn)、w(Cd)的平均值均高于區(qū)域背景值[28]，分別為背景值的1.50、1.43、1.42、6.62倍. 80%樣本的w(Cu)、w(Pb)、w(Zn)均超過(guò)背景值，全部樣本的w(Cd)均超過(guò)背景值，表明上述重金屬存在不同程度的富集. 5種重金屬元素的變異系數(shù)(CV)大小依次為Cr>Pb>Cu>Zn>Cd，根據(jù)變異程度劃分標(biāo)準(zhǔn)[29]，Cr、Cu、Pb、Zn為強(qiáng)變異(CV>30%)，說(shuō)明這4種重金屬的空間分布差異較大，來(lái)源可能受外界干擾明顯；Cd為中等變異(10%

表1 北京城區(qū)公園土壤重金屬統(tǒng)計(jì)特征

重金屬元素含量之間的相關(guān)性可以提供一些重金屬來(lái)源的信息. 北京城區(qū)公園土壤中重金屬含量的Spearman相關(guān)系數(shù)分析結(jié)果見(jiàn)表2. 由表2可以看出，w(Cu)、w(Zn)和w(Pb)兩兩之間均呈顯著正相關(guān)(P<0.01)，說(shuō)明這3種元素可能有相似的來(lái)源；w(Cr)與w(Cu)、w(Zn)、w(Pb)也存在一定的相關(guān)性；w(Cd)與其他重金屬含量均不相關(guān).

表2 北京城區(qū)公園土壤重金屬含量的Spearman相關(guān)系數(shù)

2.2 影響公園土壤重金屬積累的因素

以北京環(huán)線公路進(jìn)行空間劃分，對(duì)各環(huán)線內(nèi)外不同區(qū)域的重金屬含量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分別得出2環(huán)內(nèi)、2環(huán)至3環(huán)、3環(huán)至4環(huán)、4環(huán)至5環(huán)及5環(huán)外重金屬的平均含量(見(jiàn)圖2). 北京環(huán)線公路為北京城市化建設(shè)的重要工程，從20世紀(jì)末開(kāi)始環(huán)線公路從市中心向外逐步建設(shè)，所以北京環(huán)路可反映北京的城市化時(shí)間，即城市年齡. 2環(huán)內(nèi)即城市中心區(qū)是歷史最悠久的老城區(qū)，城市年齡隨著環(huán)數(shù)的增大而減小. 從圖2可以看出，w(Pb)和w(Cu)的平均值在2環(huán)內(nèi)明顯較高，并隨環(huán)數(shù)的增大呈下降趨勢(shì).w(Zn)雖有上下波動(dòng)但總體呈下降趨勢(shì).w(Cd)的變化在各區(qū)域間的差異雖不明顯，但總體也呈下降趨勢(shì).w(Cr)較為特殊，4環(huán)至5環(huán)其平均值高于其他區(qū)域，且標(biāo)準(zhǔn)差較大，可能是由4環(huán)至5環(huán)區(qū)域存在某些點(diǎn)源污染所致. 所以整體上，5種重金屬含量都有由中心城區(qū)向周邊地區(qū)降低的變化趨勢(shì). 可見(jiàn)，重金屬積累可能與城市年齡有關(guān)，老城區(qū)積累最為明顯.

圖2 北京各環(huán)線內(nèi)外重金屬平均含量分布情況

根據(jù)公園建立的歷史，將公園存續(xù)時(shí)間即公園年齡大于100年的公園(A類)與其他(B類)分開(kāi)，由圖3可以看出，A類公園土壤中w(Cr)平均值小于B類公園；A類公園土壤中w(Cu)、w(Zn)、w(Pb)的平均值均大于B類公園；兩類公園土壤中w(Cd)的平均值相當(dāng). A類公園如頤和園、圓明園等都建于數(shù)百年前，是中國(guó)著名的古代園林，每天訪客量巨大，包括當(dāng)?shù)鼐用窈蛠?lái)自世界各地的游客. 北京古代園林歷史悠久，其建筑物長(zhǎng)期使用油漆和涂料，Zn、Pb和Cu等金屬?gòu)V泛應(yīng)用于壁畫、彩陶和漆器中. 有研究[13]表明，較老公園土壤中高濃度的Zn、Pb和Cu可能與該地區(qū)油漆中所含重金屬的排放有關(guān). 北京市因旅游業(yè)增加的交通量是北京交通壓力的一大因素. A類公園的大規(guī)模訪客量導(dǎo)致交通量的增加也是重金屬積累的重要因素. 有研究[30]表明，城市土壤中Zn、Pb和Cu的積累與交通排放有關(guān). 因此，歷史悠久的公園土壤重金屬積累是公園建設(shè)和交通排放共同作用的結(jié)果. B類公園土壤中w(Cr)的平均值高于A類公園，且標(biāo)準(zhǔn)差較大，可能是由某些點(diǎn)源污染所致. 總之，公園年齡是影響公園土壤重金屬沉積的一大因素.

圖3 北京不同年齡城區(qū)公園的重金屬平均含量情況

2.3 UNMIX模型源解析

利用UNMIX 6.0軟件，得出121個(gè)樣本中5種重金屬在3個(gè)源中的貢獻(xiàn)分配情況以及3個(gè)源對(duì)各采樣點(diǎn)的貢獻(xiàn). 結(jié)果顯示，minR2=0.96，代表96%的物種方差可由該模型解釋，大于系統(tǒng)要求的最小值(minR2>0.8)；min(SigNoise)=2.85，大于系統(tǒng)要求的最低值〔min(SigNoise)>2〕，由此可知，這3個(gè)源得出的解析結(jié)果是可信的.

2.3.1源成分分析

從圖4可以看出，源1在Cr中是主導(dǎo)源，占總源的51%，表明源1對(duì)于w(Cr)的貢獻(xiàn)占主導(dǎo)作用. 從描述性統(tǒng)計(jì)特征分析可知，87.5%的土壤樣本中w(Cr)低于區(qū)域背景值，表明土壤中w(Cr)較低且富集程度較小，主要來(lái)源于成土母質(zhì). 另外，從圖5可以看出，源1對(duì)22、30、39、70號(hào)采樣點(diǎn)的貢獻(xiàn)值較大. 根據(jù)調(diào)查，這幾個(gè)采樣點(diǎn)附近建有小型金屬加工廠，其鍍鉻工業(yè)活動(dòng)可能會(huì)將Cr引入土壤環(huán)境中，可能是外源Cr的重要來(lái)源. 綜上，源1為母質(zhì)源為主和鍍鉻類工業(yè)源為輔共同貢獻(xiàn)的結(jié)果.

圖4 不同源對(duì)北京城區(qū)公園土壤中重金屬的貢獻(xiàn)率

源2對(duì)w(Cd)的貢獻(xiàn)率較高，高達(dá)62%，說(shuō)明源2主要造成Cd的積累. 有色金屬冶煉和用Cd化合物作為原料的工業(yè)活動(dòng)中，Cd被釋放進(jìn)入大氣、水以及土壤等介質(zhì)中會(huì)造成區(qū)域性Cd污染[31]. 從圖5可以看出，76號(hào)和100號(hào)采樣點(diǎn)受源2的影響較大. 這兩個(gè)采樣點(diǎn)所在公園的w(Cd)超過(guò)背景值10倍，均處于石景山區(qū)首鋼工業(yè)區(qū)舊址附近. 雖然目前首鋼主體部分已經(jīng)遷出北京，但長(zhǎng)期的煤炭使用和鋼鐵冶煉會(huì)釋放大量包含Cd在內(nèi)的重金屬[32]. 據(jù)統(tǒng)計(jì)[23]，20世紀(jì)80年代首鋼的粉塵平均排放量為34 t(km2·a)，排放粉塵中的重金屬以大氣為傳播途徑進(jìn)入土壤. 因不能被微生物降解和自身遷移轉(zhuǎn)化能力較弱，這些重金屬長(zhǎng)時(shí)間滯留在土壤中，導(dǎo)致首鋼周圍地區(qū)的土壤重金屬積累. 以上分析初步得出，源2為工業(yè)源.

圖5 不同源對(duì)各采樣點(diǎn)的貢獻(xiàn)值

源3對(duì)w(Cu)、w(Zn)和w(Pb)的貢獻(xiàn)率高于其他金屬，分別為60%、44%、65%. 汽車尾氣是城市土壤中Pb的主要來(lái)源之一，交通量與表層土壤w(Pb)呈正相關(guān)[33]. Zn是輪胎硬化劑的材料和尾氣排放的產(chǎn)物，被汽車輪胎磨損或尾氣排放污染的路邊土壤以揚(yáng)塵的形式進(jìn)入公園土壤可造成Zn的積累[34]. 尾氣排放是城市土壤中Cu的主要污染來(lái)源[35]. 初步得出，源3與交通排放有關(guān). 結(jié)合圖5可以看出，源3對(duì)50、18、24和54號(hào)采樣點(diǎn)的貢獻(xiàn)值較大. 這幾個(gè)公園的地理位置具有相似的特點(diǎn)，它們都毗鄰道路級(jí)別較高的公路(城市道路等級(jí)分為快速路、主干路、次干路、支路四級(jí))，這些道路為北京市區(qū)內(nèi)的一級(jí)道路，負(fù)擔(dān)城市主要客貨運(yùn)交通，可承載較高車速的車輛，并具有較大的通行能力. 客貨運(yùn)車輛的尾氣排放較多，機(jī)器構(gòu)造摩擦及輪胎磨損嚴(yán)重. 50、18和54號(hào)采樣點(diǎn)均位于北京二環(huán)高速公路附近. 二環(huán)公路在北京交通承載最大，同時(shí)在交通高峰期最易擁堵，高峰期平均時(shí)速僅20.8 kmh，交通指數(shù)平均能達(dá)8.3(交通指數(shù)是交通擁堵指數(shù)的簡(jiǎn)稱，8～10為嚴(yán)重?fù)矶?. 從上述公園的地理位置可以看出，交通是影響這些采樣點(diǎn)重金屬積累的重要因素. 綜上得出，源3為交通源.

2.3.2源貢獻(xiàn)空間分布

根據(jù)UNMIX 6.0給出的關(guān)于每個(gè)采樣點(diǎn)的源權(quán)重分析結(jié)果，將各采樣點(diǎn)的主導(dǎo)源進(jìn)行篩選分類，并做空間分布圖，可得出3個(gè)源對(duì)研究區(qū)的大致貢獻(xiàn)區(qū)域. 從圖6可以看出，源1的空間分布較均勻，其對(duì)研究區(qū)的均勻貢獻(xiàn)可反映出土壤母質(zhì)是該源的主導(dǎo)影響，驗(yàn)證了源成分分析中母質(zhì)源為源1的主導(dǎo)源的結(jié)果.

圖6 不同源對(duì)各采樣點(diǎn)的貢獻(xiàn)空間分布

源2的空間分布主要集中在研究區(qū)西南部和北部，西南部即北京石景山區(qū)首鋼工業(yè)園區(qū)舊址附近，搬遷后首鋼的土壤質(zhì)量下降問(wèn)題未得到重視，存在的Cd積累情況沒(méi)有得到及時(shí)治理與修復(fù)[32]. 至21世紀(jì)初，研究區(qū)北部即北京朝陽(yáng)區(qū)和海淀區(qū)北部地區(qū)的農(nóng)田已有百年歷史，長(zhǎng)期農(nóng)耕環(huán)境下，施肥或農(nóng)藥對(duì)土壤造成一定程度的污染. 施用含Cd農(nóng)藥和不合理施用化肥也可導(dǎo)致土壤Cd的污染[31]. 一般過(guò)磷酸鹽中含有較多的Cd，磷肥次之，氮肥和鉀肥含Cd較低. 農(nóng)用塑料薄膜生產(chǎn)應(yīng)用的熱穩(wěn)定劑中含有Cd，在大量使用塑料大棚和地膜過(guò)程中都可以造成土壤Cd污染[36]. 所以源2在研究區(qū)北部的分布可能主要是由之前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)造成的Cd積累所致. 因此，從空間分布上進(jìn)一步得出源2為工農(nóng)業(yè)混合源.

源3的空間分布主要集中在北京市的中心城區(qū)(東城區(qū)和西城區(qū)). 中心城區(qū)是北京交通負(fù)荷最大的區(qū)域，交通指數(shù)較高，擁擠程度較大，汽車尾氣排放量也大. 研究[33-34]表明，北京市中心城區(qū)街道塵土含有較高濃度的Zn、Cu和Pb. 北京是降塵量較高的城市，北京市生態(tài)環(huán)境局發(fā)布2018年《中國(guó)生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》[37]指出，2018年北京全市年均降塵量為7.5 t(km2·月). 在風(fēng)力的作用下，城市街道的塵土進(jìn)入公園土壤導(dǎo)致金屬的重新分配，是造成公園土壤中Zn、Cu和Pb積累的主要原因. 源3的空間分布分析驗(yàn)證了源成分分析結(jié)果，即源3為交通源.

綜上，UNMIX模型解析出3個(gè)來(lái)源，分別為土壤母質(zhì)源和鍍鉻類特殊工業(yè)源(源1)、工農(nóng)業(yè)混合源(源2)和交通源(源3)，占比分別為21.38%、35.43%和43.19%. 從源貢獻(xiàn)分配可知，人為源對(duì)土壤重金屬污染源貢獻(xiàn)率遠(yuǎn)大于自然源. 交通排放、工廠排放等人類活動(dòng)都對(duì)城市公園土壤造成不同程度的影響，是今后治理的重點(diǎn).

3 結(jié)論

a) 北京城區(qū)公園土壤重金屬整體狀況良好，但有一定程度的富集. 北京城區(qū)公園土壤重金屬含量分析顯示，w(Cu)、w(Pb)、w(Cd)均在GB 36600—2018《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》中重金屬篩選值以下〔w(Zn)無(wú)篩選值，w(Cr)篩選值中Cr為六價(jià)〕，說(shuō)明北京城區(qū)公園土壤污染情況整體良好，同時(shí)仍需注意公園管理與污染防控.

b) 城市年齡(城市化時(shí)間)和公園年齡(公園存續(xù)時(shí)間)是影響重金屬積累的重要因素. 通過(guò)比較北京市不同位置的公園土壤可以看出，重金屬積累由市中心向周邊地區(qū)遞減. 環(huán)線公路代表城市年齡，環(huán)數(shù)越大，城市年齡越小，重金屬積累越不明顯. 比較新、老公園(即100年以上和以下的公園)得出，公園年齡是影響重金屬沉積的重要因素. 城市中心區(qū)重金屬積累是歷史和高負(fù)荷交通共同影響的結(jié)果.

c) 北京城區(qū)公園土壤重金屬富集是以人為影響為主導(dǎo)的多源所致. UNMIX模型分析得出土壤重金屬的3個(gè)主要污染來(lái)源，分別為土壤母質(zhì)和特殊工業(yè)源(源1)，貢獻(xiàn)率為21.38%；工農(nóng)業(yè)混合源(源2)，貢獻(xiàn)率為35.43%；交通源(源3)，貢獻(xiàn)率為43.19%. 人為源(源2和源3)貢獻(xiàn)率約79%，說(shuō)明在城市環(huán)境中人為影響占主導(dǎo)作用. 因此，需要進(jìn)一步關(guān)注人為活動(dòng)對(duì)城市公園土壤環(huán)境質(zhì)量的影響.