将关键土壤参数纳入改性污染因子 (MCF) 模型,作为评估农业土壤重金属污染的工具
Mohssen Elbagory1, Nagwa El-Khateeb2, Sahar El-Nahrawy3
1Health Specialties, Basic Sciences and Applications Unit, Applied College, King Khalid University, 61421, Mohayil, Asir Abha, Saudi Arabia.
Scientific reports
|December 2, 2025
概括
一个新的修改污染因子 (MCF) 模型通过考虑土壤特性,准确评估土壤中的重金属 (HM) 污染. 这种改进的方法提供了比传统指数更可靠的生态风险评估.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 土壤科学 土壤科学
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 传统的污染因子 (CF) 指数可能会误导生态风险,因为它们未能考虑土壤内在的缓冲能力.
- 评估农业土壤中的重金属 (HM) 污染需要考虑 pH,有机物质 (OM) 和离子交换能力 (CEC) 等土壤特性的方法.
研究的目的:
- 评估修改污染因子 (MCF) 模型的适用性,以评估农业土壤中的HM污染.
- 开发和验证一个集成土壤属性的MCF模型,以便更准确地评估污染.
- 将MCF模型的表现与传统CF指数进行比较.
主要方法:
- 来自印度哈里德瓦的农村,城市和工业地区的土壤样本被分析为9个HM和关键的土壤特性 (pH,OM,CEC).
- 使用主要成分分析 (PCA) 开发了一个修改的污染因子 (MCF) 模型,用于分配将土壤特性 (pH,OM,CEC) 整合的权重.
- 使用统计参数 (R2,RMSE,MAE,NSE) 验证了MCF模型的性能,并与传统CF值进行了比较.
主要成果:
- 土壤特性从农村到工业地区显著退化,pH,OM和CEC下降.
- 在工业区,HM度,特别是Pb和Zn,显著增加,接近或超过允许限值.
- 通过对土壤保留能力进行调整,MCF模型提供了精细的污染估计,显示了与传统CF值 (R2 = 0.9729) 的高度一致.
结论:
- 与传统的CF指数相比,MCF模型为土壤中HM污染风险提供了更准确,更具生态意义的评估.
- 将土壤特性纳入污染评估模型对于了解重金属真正的生态影响至关重要.
- 开发的MCF模型证明了高可靠性和适用性,用于评估各种土地使用环境中的土壤污染.
