农业环境科学学报

作者：董天浩,任传猛,任清盛,董贝,张仁杰,李承永,潘淑芳,郭焱,纪雄辉,谢运河

单位：湖南省耕地与农业环境生态研究所, 长沙 410125,济南市农业科学研究院, 济南 250100,农业农村部长江中游平原农业环境重点实验室, 长沙 410125,农田土壤重金属污染防控与修复湖南省重点实验室, 长沙 410125,济南市农业科学研究院, 济南 250100,济南市农业科学研究院, 济南 250100,济南市农业科学研究院, 济南 250100,湖南省耕地与农业环境生态研究所, 长沙 410125,农业农村部长江中游平原农业环境重点实验室, 长沙 410125,农田土壤重金属污染防控与修复湖南省重点实验室, 长沙 410125,济南市农业科学研究院, 济南 250100,湖南省耕地与农业环境生态研究所, 长沙 410125,农业农村部长江中游平原农业环境重点实验室, 长沙 410125,农田土壤重金属污染防控与修复湖南省重点实验室, 长沙 410125,中国农业大学土地科学与技术学院, 北京 100193,湖南省耕地与农业环境生态研究所, 长沙 410125,农业农村部长江中游平原农业环境重点实验室, 长沙 410125,农田土壤重金属污染防控与修复湖南省重点实验室, 长沙 410125,湖南省耕地与农业环境生态研究所, 长沙 410125,农业农村部长江中游平原农业环境重点实验室, 长沙 410125,农田土壤重金属污染防控与修复湖南省重点实验室, 长沙 410125

关键词：土壤重金属,源解析,PMF模型,SOM模型,LightGBM模型,

基金：国家重点研发计划项目（2022YFD1700103）；国家重点研发青年科学家项目（2023YFD1703000，2023YFD1703100）；国家地区联合基金（U22A20606，U21A20291）；山东省生态农业技术体系济南综合试验站（SDAIT-30-10）

为了探究湘江支流蒸水中下游流域农田土壤重金属污染风险，对蒸水中下游流域农田土壤进行了采样分析及污染源解析。结果表明：该区域土壤存在较大的Cd污染风险，部分存在As、Pb和Cu污染风险。研究区识别出4个污染源，即自然-大气沉降混合源、自然源、大气沉降源和工业源。PMF模型判定土壤As和Hg主要受自然-大气沉降混合源的影响，Cr、Ni和Cu主要受自然源影响，Pb主要受大气沉降源影响，Cd和Zn主要受工业源影响；4个污染源的贡献率依次为30.8%、27.0%、22.6%和19.6%。SOM模型污染源分类结果与PMF模型源解析结果均吻合度较高。LightGBM模型结果表明距蒸水主流距离对Cd、Pb、Ni和Zn的影响均较大，PM2.5浓度对Cd和Pb的影响较大；对As、Hg和Cr影响最大的因子均为母岩类型；与交通相关的因子对Cu和Zn的影响较大。研究表明，该研究区农田土壤有一定的重金属污染风险，且污染来源较复杂，LightGBM模型可对PMF模型结果进行一定程度的补充，受体模型结合机器学习模型能够更合理地判别各土壤重金属主要的污染来源。

来源：2026年第1期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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