基于APCS-MLR模型的西洞庭湖沉积物重金属来源解析

摘要

【目的】揭示西洞庭湖沉积物重金属的时空分布规律,阐明湖泊沉积物的重金属来源,探究绝对主成分-多元线性回归(absolute principal component score-multiple linear regression,APCS-MLR)模型在湖泊沉积物重金属来源解析中的适应性。【方法】采集沅江河口、湖泊近岸、湖泊远岸和湖泊中心的4个沉积柱共160个样本,对样本进行210Pb同位素定年和重金属含量分析,运用传统多元统计分析方法和APCS-MLR模型定量解析重金属的来源与绝对贡献率。【结果】从沅江河口到湖泊中心,As和Cd的平均含量逐步递减,Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的平均含量呈先减少后增加的趋势。在垂直方向上,重金属含量自沉积物表层向中层呈升高趋势,并随水深的增加出现相对一致的波动。从时序上看,沉积物重金属自然源的绝对贡献率呈下降趋势,人为源的绝对贡献率总体上升且超过自然源的绝对贡献率。其中,Cd的来源受人类活动影响最大,其人为源在沅江河口和湖泊中心的绝对贡献率分别为28.77%和69.35%。【结论】近百年来,人类活动对西洞庭湖沉积物重金属来源的绝对贡献率逐年上升,人类活动已经成为影响沉积物重金属含量最重要的因素。APCS-MLR模型能够简便、有效地应用于沉积物重金属来源的研究。