Pollution characteristics，ecological risk assessment，and source analysis of heavy metals in the coal mining areas of Hami， Xinjiang， China

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00106

Journal of Desert Research ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (2): 142-154.DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00106

Pollution characteristics，ecological risk assessment，and source analysis of heavy metals in the coal mining areas of Hami， Xinjiang， China

Zelong Li¹^,²(), Gen Wang¹(), Yongli Wang³, Zhifu Wei¹, Ting Zhang¹, Xueyun Ma¹, Xiaomei Zhang¹^,², Jianzhen Chen¹^,², Baoxiang Wu¹, Yingqin Wu¹, Xiaoguang Qin³

^1.Key Laboratory of Petroleum Resources Exploration and Evaluation，Northwest Institute of Eco-Environment and Resources，Chinese Academy of Sciences，Lanzhou 730000，China
^2.University of Chinese Academy of Science，Beijing 100049，China
^3.State Key Laboratory of Lithospheric and Environmental Coevolution，Institute of Geology and Geophysics，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100029，China

Received:2024-10-17 Revised:2024-11-27 Online:2025-03-20 Published:2025-01-13
Contact: Gen Wang

Abstract

Abstract:

The development of energy and mineral resources often leads to varying degrees of pollution in the regional ecological environment. Evaluating the status and sources of heavy metal pollution in typical coal mining areas can provide valuable insights for soil pollution prevention and the construction of green mines. This study measured the concentrations of ten metal elements （As， Cd， Co， Cr， Cu， Mn， Ni， Pb， Zn， Fe） in water， vegetation and soil samples collected from typical coal mining areas and their surrounding regions in Hami. The spatial distribution and concentration levels of these metals were systematically analyzed using pollution indexes， the Nemerow Integrated Pollution Index， the Geo-accumulation Index and the Potential Ecological Risk Index. This study assessed the degree of heavy metal pollution and potential ecological risk in the soil of the typical coal mining area in the Hami. Multivariate analysis and the postive matrix factorization （PMF） model were used to identify potential pollution sources of soil heavy metal pollution. The results indicated that the enrichment of heavy metals varied across different mining areast. The pollution indexes and Nemerow Integrated Pollution Index revealed that As， Cu and Zn had the highest levels of enrichment in the study area. According to the Geo-accumulation Index， all the elements were generally at the unpolluted level. Additionally， our results implied that As， Co and Cu were the dominant contributors to ecological risk in the region， accounting for over 77% of the total cumulative risk. Multivariate analysis and the PMF model identified the primary sources of soil heavy metals as a mix of natural factors and transportation （34.57%）， industrial discharge （18.39%）， soil-forming parent materials （18.24%）， transportation （16.67%） and mining activities （12.13%）.

Key words: energy and mineral exploitation, heavy metals, pollution characteristics, ecological risk, source analysis

CLC Number:

Zelong Li, Gen Wang, Yongli Wang, Zhifu Wei, Ting Zhang, Xueyun Ma, Xiaomei Zhang, Jianzhen Chen, Baoxiang Wu, Yingqin Wu, Xiaoguang Qin. Pollution characteristics，ecological risk assessment，and source analysis of heavy metals in the coal mining areas of Hami， Xinjiang， China[J]. Journal of Desert Research, 2025, 45(2): 142-154.

Figures/Tables 16

Fig.1 Location distribution diagram of the study area

Table 1 Basic information on the location of the sampling points of the study area

矿区	采样点位置信息	采样区域		采样数 /个
矿区	采样点位置信息	经度（E）/（°）	纬度（N)/（°）	采样数 /个
巴里坤	别斯库都克、吉郎德、黑眼泉等煤矿与天顺矿业等煤炭企业周边以及交通线路附近	91.89—92.31	44.24—44.41	40
淖毛湖	广汇白石湖露天煤矿、淖毛湖镇与附近工业园区、交通线路周边	94.21—95.03	43.71—43.96	9
三道岭	三道岭露天煤矿区、三道岭镇、附近煤炭企业、沿途交通线路周边	92.46—92.67	43.11—43.17	17
沙尔湖	沙尔湖煤矿及运煤道路周边	91.48—91.94	42.59—42.68	3
大南湖	大南湖二矿、煤炭企业、S235哈密-若羌段交通线周边，中煤哈密与运煤道路周边，中煤红星、徐矿集团等煤炭企业及周边灰场	92.96—93.72	42.27—42.47	33
野马泉	野马泉煤矿核心区、过渡区、自然背景区	95.24—95.27	42.32—42.36	5

Table 2 Evaluation methods and classification standards for heavy metal pollution

$P i$	$P N$	$I g e o$	污染程度分级
$P i$ ≤1	$P N$ ≤1	$I g e o$ ≤0	无
1< $P i$ ≤2	1< $P N$ ≤2	0< $I g e o$ ≤1	轻度
2< $P i$ ≤3	2< $P N$ ≤3	1< $I g e o$ ≤3	中度
$P i$ >3	$P N$ >3	3< $I g e o$ ≤5	重度
		$I g e o$ >5	极重度

Table 2 Evaluation methods and classification standards for heavy metal pollution

$P i$	$P N$	$I g e o$	污染程度分级
$P i$ ≤1	$P N$ ≤1	$I g e o$ ≤0	无
1< $P i$ ≤2	1< $P N$ ≤2	0< $I g e o$ ≤1	轻度
2< $P i$ ≤3	2< $P N$ ≤3	1< $I g e o$ ≤3	中度
$P i$ >3	$P N$ >3	3< $I g e o$ ≤5	重度
		$I g e o$ >5	极重度

Table 3 Criterian of potential ecological risk assessment

$E i$	$P E R I$	生态危害程度分级
$E i$ ≤40	$P E R I$ ≤150	轻微
40< $E i$ ≤80	150< $P E R I$ ≤300	中度
80< $E i$ ≤160	300< $P E R I$ ≤600	强
160< $E i$ ≤320	$P E R I$ >600	极强
$E i$ >320

Table 3 Criterian of potential ecological risk assessment

$E i$	$P E R I$	生态危害程度分级
$E i$ ≤40	$P E R I$ ≤150	轻微
40< $E i$ ≤80	150< $P E R I$ ≤300	中度
80< $E i$ ≤160	300< $P E R I$ ≤600	强
160< $E i$ ≤320	$P E R I$ >600	极强
$E i$ >320

Table 4 Statistical table of heavy metal content in water bodies and plants around typical coal mine areas in Hami

项目		As	Cd	Co	Cr	Cu	Mn	Ni	Pb	Zn	Fe
大南湖水样	最大值/(mg·L^-1)	7.40	2.86	2.69	1.61	3.57	17.55	2.47	3.38	1.16	2.56
	最小值/(mg·L^-1)	0.00	1.91	2.45	1.47	2.75	2.87	2.14	2.06	0.40	1.94
	平均值/(mg·L^-1)	3.32	2.21	2.57	1.56	3.15	4.75	2.31	2.62	0.61	2.19
	标准差/(mg·L^-1)	2.70	0.29	0.07	0.05	0.25	4.84	0.11	0.43	0.24	0.18
	变异系数	0.81	0.13	0.03	0.03	0.08	1.02	0.05	0.16	0.39	0.08
巴里坤水样	最大值/(mg·L^-1)	8.05	1.96	2.66	1.60	3.58	3.11	2.45	3.37	0.83	2.14
	最小值/(mg·L^-1)	0.00	1.90	2.46	1.48	2.79	2.87	2.23	1.71	0.59	2.02
	平均值/(mg·L^-1)	3.54	1.93	2.58	1.56	3.28	2.91	2.37	2.58	0.70	2.10
	标准差/(mg·L^-1)	2.52	0.02	0.07	0.04	0.28	0.08	0.07	0.58	0.07	0.05
	变异系数	0.71	0.01	0.03	0.02	0.09	0.03	0.03	0.22	0.10	0.02
植物	最大值/(mg·kg^-1)	4.15	4.14	3.07	10.25	10.23	127.09	9.46	4.14	76.47	1 530.83
	最小值/(mg·kg^-1)	0.00	1.26	1.40	4.37	3.54	10.47	2.06	1.39	4.10	139.45
	平均值/(mg·kg^-1)	1.67	2.89	2.48	7.25	8.14	50.19	4.06	2.71	17.51	767.38
	标准差/(mg·kg^-1)	1.19	0.86	0.48	1.70	1.69	35.88	1.64	0.73	16.51	385.28
	变异系数	0.71	0.30	0.19	0.23	0.21	0.71	0.40	0.27	0.96	0.50

Table 5 Statistics of heavy metal content in soils around typical coal mining areas in Hami

矿区		As /（mg·kg^-1）	Co /（mg·kg^-1）	Cr /（mg·kg^-1）	Cu /（mg·kg^-1）	Mn /（mg·kg^-1）	Ni /（mg·kg^-1）	Pb /（mg·kg^-1）	Zn /（mg·kg^-1）	Fe /%
大南湖矿区（n=22）	最大值	55.98	25.20	91.26	74.52	705.60	41.58	24.12	93.42	17.14
	最小值	6.89	0.13	2.86	1.55	0.00	3.26	0.00	6.88	4.10
	平均值	30.74	13.61	46.50	27.49	431.67	23.59	6.53	45.53	11.68
	标准差	11.32	6.00	20.52	16.74	186.60	10.67	5.31	19.76	3.70
	变异系数	0.37	0.44	0.44	0.61	0.43	0.45	0.81	0.43	0.32
三道岭矿区（n=10）	最大值	50.04	24.12	77.04	66.60	748.80	40.14	36.36	157.32	2.25
	最小值	1.46	12.87	27.36	27.90	390.60	25.20	4.30	70.92	1.09
	平均值	29.94	18.22	54.04	38.41	543.24	33.16	12.80	95.65	1.65
	标准差	14.56	2.91	15.13	10.78	119.27	4.87	8.69	26.12	0.41
	变异系数	0.49	0.16	0.28	0.28	0.22	0.15	0.68	0.27	0.25
巴里坤矿区（n=28）	最大值	84.24	25.92	143.10	61.92	1 404.00	61.02	23.94	1591.20	1.77
	最小值	6.73	10.55	12.26	20.34	208.80	32.22	7.54	76.86	0.41
	平均值	40.05	19.37	68.08	46.86	798.30	43.77	14.39	278.60	1.15
	标准差	22.58	4.07	24.81	11.08	217.98	7.43	4.27	364.06	0.38
	变异系数	0.56	0.21	0.36	0.24	0.27	0.17	0.30	1.31	0.33
淖毛湖矿区（n=7）	最大值	64.62	24.12	95.04	132.66	1 130.40	48.78	41.04	657.00	2.74
	最小值	9.05	10.57	3.96	24.84	266.40	12.19	0.00	34.74	0.14
	平均值	35.78	18.01	60.22	60.04	702.77	32.34	13.12	226.13	1.52
	标准差	19.09	4.23	27.85	37.02	281.48	11.76	12.14	200.86	0.71
	变异系数	0.53	0.23	0.46	0.62	0.40	0.36	0.93	0.89	0.47
野马泉矿区（n=3）	最大值	47.52	20.34	64.80	54.54	723.60	55.80	25.20	132.12	2.11
	最小值	31.14	17.06	53.28	29.52	603.00	30.78	13.55	71.10	1.25
	平均值	37.58	18.98	57.11	39.47	667.35	40.86	18.81	100.89	1.65
	标准差	6.56	1.22	4.61	9.49	49.82	10.23	4.18	21.83	0.35
	变异系数	0.17	0.06	0.08	0.24	0.07	0.25	0.22	0.22	0.21
沙尔湖矿区（n=3）	最大值	52.92	77.04	88.20	228.6	802.80	77.04	20.34	1512.00	21.24
	最小值	46.98	20.52	66.78	31.14	457.20	23.58	11.18	75.96	1.67
	平均值	49.44	45.36	80.64	512.58	658.80	44.52	16.63	612.72	9.25
	标准差	2.53	23.58	9.81	547.20	146.85	23.31	3.94	639.85	8.58
	变异系数	0.05	0.52	0.12	1.07	0.22	0.52	0.24	1.04	0.93
哈密市（n=74）	最大值	84.24	77.04	143.10	228.60	1404.00	77.04	41.04	1591.20	21.24
	最小值	1.46	0.13	2.86	1.55	0.00	3.26	0.00	6.88	0.14
	平均值	35.76	18.40	58.94	43.00	633.06	35.13	12.05	183.56	1.61
	标准差	17.99	8.89	23.83	29.45	250.57	13.16	7.46	298.21	2.38
	变异系数	0.50	0.48	0.40	0.68	0.40	0.37	0.62	1.62	1.48
上地壳丰度^[24]		4.8	17.3	92	28	—	47	17	67	—
新疆土壤背景值^[15]		11.2	15.9	49.3	26.7	688	26.2	19.4	68.8	2.78
全国土壤背景值^[15]		11.2	12.7	61	22.6	583	26.9	26	74.2	2.94

Table 5 Statistics of heavy metal content in soils around typical coal mining areas in Hami

矿区		As /（mg·kg^-1）	Co /（mg·kg^-1）	Cr /（mg·kg^-1）	Cu /（mg·kg^-1）	Mn /（mg·kg^-1）	Ni /（mg·kg^-1）	Pb /（mg·kg^-1）	Zn /（mg·kg^-1）	Fe /%
大南湖矿区（n=22）	最大值	55.98	25.20	91.26	74.52	705.60	41.58	24.12	93.42	17.14
	最小值	6.89	0.13	2.86	1.55	0.00	3.26	0.00	6.88	4.10
	平均值	30.74	13.61	46.50	27.49	431.67	23.59	6.53	45.53	11.68
	标准差	11.32	6.00	20.52	16.74	186.60	10.67	5.31	19.76	3.70
	变异系数	0.37	0.44	0.44	0.61	0.43	0.45	0.81	0.43	0.32
三道岭矿区（n=10）	最大值	50.04	24.12	77.04	66.60	748.80	40.14	36.36	157.32	2.25
	最小值	1.46	12.87	27.36	27.90	390.60	25.20	4.30	70.92	1.09
	平均值	29.94	18.22	54.04	38.41	543.24	33.16	12.80	95.65	1.65
	标准差	14.56	2.91	15.13	10.78	119.27	4.87	8.69	26.12	0.41
	变异系数	0.49	0.16	0.28	0.28	0.22	0.15	0.68	0.27	0.25
巴里坤矿区（n=28）	最大值	84.24	25.92	143.10	61.92	1 404.00	61.02	23.94	1591.20	1.77
	最小值	6.73	10.55	12.26	20.34	208.80	32.22	7.54	76.86	0.41
	平均值	40.05	19.37	68.08	46.86	798.30	43.77	14.39	278.60	1.15
	标准差	22.58	4.07	24.81	11.08	217.98	7.43	4.27	364.06	0.38
	变异系数	0.56	0.21	0.36	0.24	0.27	0.17	0.30	1.31	0.33
淖毛湖矿区（n=7）	最大值	64.62	24.12	95.04	132.66	1 130.40	48.78	41.04	657.00	2.74
	最小值	9.05	10.57	3.96	24.84	266.40	12.19	0.00	34.74	0.14
	平均值	35.78	18.01	60.22	60.04	702.77	32.34	13.12	226.13	1.52
	标准差	19.09	4.23	27.85	37.02	281.48	11.76	12.14	200.86	0.71
	变异系数	0.53	0.23	0.46	0.62	0.40	0.36	0.93	0.89	0.47
野马泉矿区（n=3）	最大值	47.52	20.34	64.80	54.54	723.60	55.80	25.20	132.12	2.11
	最小值	31.14	17.06	53.28	29.52	603.00	30.78	13.55	71.10	1.25
	平均值	37.58	18.98	57.11	39.47	667.35	40.86	18.81	100.89	1.65
	标准差	6.56	1.22	4.61	9.49	49.82	10.23	4.18	21.83	0.35
	变异系数	0.17	0.06	0.08	0.24	0.07	0.25	0.22	0.22	0.21
沙尔湖矿区（n=3）	最大值	52.92	77.04	88.20	228.6	802.80	77.04	20.34	1512.00	21.24
	最小值	46.98	20.52	66.78	31.14	457.20	23.58	11.18	75.96	1.67
	平均值	49.44	45.36	80.64	512.58	658.80	44.52	16.63	612.72	9.25
	标准差	2.53	23.58	9.81	547.20	146.85	23.31	3.94	639.85	8.58
	变异系数	0.05	0.52	0.12	1.07	0.22	0.52	0.24	1.04	0.93
哈密市（n=74）	最大值	84.24	77.04	143.10	228.60	1404.00	77.04	41.04	1591.20	21.24
	最小值	1.46	0.13	2.86	1.55	0.00	3.26	0.00	6.88	0.14
	平均值	35.76	18.40	58.94	43.00	633.06	35.13	12.05	183.56	1.61
	标准差	17.99	8.89	23.83	29.45	250.57	13.16	7.46	298.21	2.38
	变异系数	0.50	0.48	0.40	0.68	0.40	0.37	0.62	1.62	1.48
上地壳丰度^[24]		4.8	17.3	92	28	—	47	17	67	—
新疆土壤背景值^[15]		11.2	15.9	49.3	26.7	688	26.2	19.4	68.8	2.78
全国土壤背景值^[15]		11.2	12.7	61	22.6	583	26.9	26	74.2	2.94

Table 6 Evaluation index of soil heavy metal pollution around typical coal mine area in Hami

指数	As	Co	Cr	Cu	Mn	Ni	Pb	Zn	Fe
$P i$	3.19	1.16	1.20	1.61	0.92	1.34	0.62	2.67	0.58
$P i$	重度	轻度	轻度	轻度	无	轻度	无	中度	无
$P N$	5.78	3.52	2.22	6.16	1.58	2.29	1.56	16.46	5.42
$P N$	重度	重度	中度	重度	轻度	中度	轻度	重度	重度
$I g e o$	0.85	-0.56	-0.52	-0.15	-0.81	-0.30	-1.51	-0.02	-1.73
$I g e o$	轻度	无	无	无	无	无	无	无	无

Table 6 Evaluation index of soil heavy metal pollution around typical coal mine area in Hami

指数	As	Co	Cr	Cu	Mn	Ni	Pb	Zn	Fe
$P i$	3.19	1.16	1.20	1.61	0.92	1.34	0.62	2.67	0.58
$P i$	重度	轻度	轻度	轻度	无	轻度	无	中度	无
$P N$	5.78	3.52	2.22	6.16	1.58	2.29	1.56	16.46	5.42
$P N$	重度	重度	中度	重度	轻度	中度	轻度	重度	重度
$I g e o$	0.85	-0.56	-0.52	-0.15	-0.81	-0.30	-1.51	-0.02	-1.73
$I g e o$	轻度	无	无	无	无	无	无	无	无

Fig.2 Evaluation results of the pollution index for soil heavy metals in the study area

Fig.3 Evaluation results of geo-accumulation index for soil heavy metals in the study area

Table 7 Assessment of potential ecological risks of soil heavy metals in the study area

指标	重金属元素 $E r i$								$P E R I$
指标	As	Co	Cr	Cu	Mn	Ni	Pb	Zn	$P E R I$
最大值	75.22	58.14	5.81	42.81	2.04	14.70	10.58	23.13	146.25
最小值	1.30	0.10	0.12	0.29	0.26	0.62	0.25	0.10	7.71
平均值	31.93	13.89	2.39	8.05	0.93	6.70	3.19	2.67	69.75
标准差	16.06	6.71	0.97	5.51	0.35	2.51	1.88	4.33	27.02
变异系数	0.50	0.48	0.41	0.68	0.38	0.37	0.59	1.62	0.39
>轻微生态危害风险点数/个	21	1	0	1	0	0	0	0
超标率/%	28.38	1.4	0	1.4	0	0	0	0
$E r i$ 对 $P E R I$ 贡献率/%	45.78	19.91	3.43	11.54	1.34	9.61	4.57	3.83

Table 7 Assessment of potential ecological risks of soil heavy metals in the study area

指标	重金属元素 $E r i$								$P E R I$
指标	As	Co	Cr	Cu	Mn	Ni	Pb	Zn	$P E R I$
最大值	75.22	58.14	5.81	42.81	2.04	14.70	10.58	23.13	146.25
最小值	1.30	0.10	0.12	0.29	0.26	0.62	0.25	0.10	7.71
平均值	31.93	13.89	2.39	8.05	0.93	6.70	3.19	2.67	69.75
标准差	16.06	6.71	0.97	5.51	0.35	2.51	1.88	4.33	27.02
变异系数	0.50	0.48	0.41	0.68	0.38	0.37	0.59	1.62	0.39
>轻微生态危害风险点数/个	21	1	0	1	0	0	0	0
超标率/%	28.38	1.4	0	1.4	0	0	0	0
$E r i$ 对 $P E R I$ 贡献率/%	45.78	19.91	3.43	11.54	1.34	9.61	4.57	3.83

Fig.4 Correlation plot of soil heavy metals in the study area

Table 8 Extract component matrix and explained variance

因子载荷	提取主成分矩阵									初试特征值	方差贡献率/%	累积方差贡献率/%
因子载荷	Co	Cr	Ni	Mn	Cu	Pb	As	Fe	Zn	初试特征值	方差贡献率/%	累积方差贡献率/%
PC1	0.905	0.806	0.783	0.770	0.755	0.670	0.554	0.589		4.557	50.629	50.629
PC2								-0.676	0.663	1.544	17.159	67.788

Fig.5 The plot of principal components analysis for heavy metals in the surface soil of the study area

Table 9 Fitting results between measured value and predicted value based on PMF model

元素	拟合回归方程	R²
As	y=0.99x+0.03	0.99
Co	y=0.67x+5.48	0.81
Cr	y=0.98x+0.95	0.99
Cu	y=0.08x+34.59	0.48
Mn	y=0.99x+2.88	0.99
Ni	y=0.90x+2.70	0.87
Pb	y=0.96x+0.46	0.99

Fig.6 Contribution analysis rate of soil heavy metal PMF sources in the study area

Fig.7 Factor profiles and source contributions of heavy metals based on PMF in the study area

References 44

1	Chen T， Liu X M， Li X，et al.Heavy metal sources identification and sampling uncertainty analysis in a field-scale vegetable soil of Hangzhou，China［J］.Environment Pollution，2009，157（3）：1003-1010.
2	Chen H M， Zheng C R， Tu C，et al.Heavy metal pollution in soils in China： status and countermeasures［J］.Royal Swedish Academy of Sciences，1999，28（2）：130-134.
3	Burges A， Epelde L， Garbisu C.Impact of repeated single-metal and multimetal pollution events on soil quality［J］.Chemosphere，2015，120：8-15.
4	U.S.Environmental Protection Agency， Priority Pollutants List ［Z］.2014.
5	Liu J Y， Liang J， Yuan X Z，et al.An integrated model for assessing heavy metal exposure risk to migratory birds in wetland ecosystem： a case study in Dongting Lake Wetland，China［J］.Chemosphere，2015，135：14-19.
6	Li X， Yang H， Zhang C，et al.Spatial distribution and transport characteristics of heavy metals around an antimony mine area in central China［J］.Chemosphere，2017，170：17-24.
7	盛维康，侯青叶，杨忠芳，等.湘江水系沉积物重金属元素分布特征及风险评价［J］.中国环境科学，2019，39（5）：2230-2240.
8	Zhang X W， Wei S， Sun Q Q，et al.Source identification and spatial distribution of arsenic and heavy metals in agricultural soil around Hunan industrial estate by positive matrix factorization model，principle components analysis and geo statistical analysis［J］.Ecotoxicology and Environmental Safety，2018，159：354-362.
9	Wang S， Cai L M， Wen H H，et al.Spatial distribution and source apportionment of heavy metals in soil from a typical county-level city of Guangdong Province，China［J］.Science of the Total Environment，2019，655：92-101.
10	Luo X S， Xue Y， Wang Y L，et al.Source identification and apportionment of heavy metals in urban soil profiles［J］.Chemosphere，2015，127：152-157.
11	夏军.准东煤田土壤重金属污染高光谱遥感监测研究［D］.乌鲁木齐：新疆大学，2014.
12	王沙毅.土壤重金属含量测定不同消解方法比较研究［J］.中国金属通报，2018，7：173-175.
13	Huo A， Wang X， Zhao Z，et al.Risk Assessment of heavy metal pollution in farmland soils at the northern foot of the Qinling Mountains，China［J］.Environmental Research and Public Health，2022，19（22）：14926.
14	Alam M S， Akter S， Shemul S，et al.Assessing the quality and heavy metal contamination of soil in tea gardens around Magurchara gas blowout in Bangladesh using multivariate and soil quality index methods［J］.Journal of Hazardous Materials Advances，2022，7：100127.
15	中国环境监测总站.中国土壤元素背景值［M］.北京：中国环境科学出版社，1990.
16	Hakanson L.An ecological risk index for aquatic pollution control.a sedimentological approach［J］.Water Research，1980，14（8）：975-1001.
17	林逸凡，林春野，刘希涛.土壤重金属污染潜在生态风险指数评价方法改进和案例验证［J］.土壤与作物，2021，10（4）：467-473.
18	丁之勇，马龙，吉力力·阿不都外力，等.新疆艾比湖湖泊沉积物元素地球化学记录及其生态环境意义［J］.中国沙漠，2018，38（1）：101-110.
19	夏学齐.地球化学样品分析与数据应用统计［M］.北京：地质出版社，2018：60-63.
20	Zhang Q Y， Xu P P， Qian H，et al.Hydrogeochemistry and fluoride contamination in Jiaokou Irrigation District，Central China： assessment based on multivariate statistical approach and human health risk［J］.Science of the Total Environment，2020，741：140460.
21	王鑫，肖舜，董治宝，等.西安重度以上污染天气PM_2.5重金属污染特征与健康风险［J］.中国沙漠，2020，40（5）：10-19.
22	U.S.Environmental Protection Agency.PA positive matrix factorization （PMF） 5.0 fundamentals and user guide［EB/OL］..
23	Guan Q Y， Wang F F， Xu C Q，et al.Source apportionment of heavy metals in agricultural soil based on PMF： a case study in Hexi Corridor，Northwest China［J］.Chemophere，2018，193：189-197.
24	Rudnick R L， Gao S.Composition of the Continental Crust［M］.Holland：Elsevier Pergamon，2004：1-64.
25	Zhang M M， He P， Qiao G，et al.Heavy metal contamination assessment of surface sediments of the Subei Shoal，China： spatial distribution，source apportionment and ecological risk［J］.Chemophere，2019，223：211-222.
26	Lv J S， Liu Y， Zhang Z L，et al.Factorial kriging and stepwise regression approach to identify environmental factors influencing spatial multi-scale variability of heavy metals in soils［J］.Journal of Hazardous Materials，2013，261：387-397.
27	王昱，范逸扬，袁辉，等.黑河流域梯级库区沉积物氮磷营养盐和重金属分布特征及污染评价［J］.中国沙漠，2024，44（4）：212-222.
28	王棣，李杰飞，杨浩，等.洛阳市栾川县矿区周边土壤重金属污染特征、来源与生态风险评价［J］.环境化学，2024，43（10）：1-14.
29	孟利，左锐，王金生，等.基于PCA-APCS-MLR的地下水污染源定量解析研究［J］.中国环境科学，2017，37（10）：3773-3786.
30	陈文，刘奇，王豹，等.云南省会泽县某铅锌矿区耕地土壤重金属污染评价及来源解析［J］.农业环境科学学报，2024，43（5）：1036-1044.
31	张浙，贾智彬，伍思扬，等.典型锡矿开采加工活动集中区域农田土壤重金属污染评价与源解析［J］.环境科学，2024，45（8）：4847-4859.
32	王海根，王庆同，杨鹏，等.莱州湾南岸不同土地利用类型土壤重金属分布特征、污染评价和源解析［J］.环境科学，2024，45（12）：7196-7208.
33	Zhou L F， Zhao X L， Meng Y B，et al.Identification priority source of soil heavy metals pollution based on source-specific ecological and human health risk analysis in a typical smelting and mining region of South China［J］.Ecotoxicology and Environmental Safety，2022，242：113864.
34	张锦明，张建泽，王洲瑜，等.基于PMF模型的吉木萨尔县土壤重金属空间分布特征与来源解析［J］.新疆大学学报（自然科学版）（中英文），2024，41（3）：354-363.
35	比拉力·依明，阿不都艾尼·阿不里，师庆东，等.基于PMF模型的准东煤矿周围土壤重金属污染及来源解析［J］.农业工程学报，2019，35（9）：185-192.
36	熊鸿斌，胡海文，王振祥，等.淮南煤矿区土壤重金属污染分布特征及污染溯源研究［J］.合肥工业大学学报（自然科学版），2015，38（5）：686-693.
37	Wang M S， Zheng B S， Wang B B，et al.Arsenic concentrations in Chinese coals［J］.Science of the Total Environment，2006，357（1/3）：96-102.
38	Trujillo-Gonzalez J M， Torres-Mara M A， Keesstra S，et al.Heavy metal accumulation related to population density in road dust samples taken from urban sites under different land uses［J］.Science of the Total Environment，2016，553：636-642.
39	Li H H， Chen L J， Yu L，et al.Pollution characteristics and risk assessment of human exposure to oral bioaccessibility of heavy metals via urban street dusts from different functional areas in Chengdu，China［J］.Science of the Total Environment，2017，586：1076-1084.
40	杜孔昌，张景光，冯丽.路域土壤植物系统重金属污染研究综述［J］.中国沙漠，2014，34（6）：1598-1604.
41	Zhang X Y， Zhong T Y， Zhang X M，et al.Chromium occurrences in arable soil and its influence on food production in China［J］.Environmental Earth Sciences，2016，75（3）：1-8.
42	孙小丽，阿不都艾尼·阿不里，哈力旦·艾赛都力，等.基于PMF模型的五彩湾矿区土壤重金属污染空间分布与来源解析［J］.中国矿业，2022，31（11）：62-70.
43	Liang J， Feng C T， Zeng G M，et al.Spatial distribution and source identification of heavy metals in surface soils in a typical coal mine city，Lianyuan，China［J］.Environment Pollution，2017，225：681-690.
44	Leyssens L， Vinck B， Straeten C，et al.Cobalt toxicity in humans：a review of the potential sources and systemic health effects［J］.Toxicology，2017，387：43-56.

[1]	Xiao Wang, Bing Liu, Wenzhi Zhao, Weichun Qin, Bo Zhang, Rui Zhu, Wanxue You. Characteristics of ecological service value and ecological risk changes in Ningxia， China in 1980-2020 [J]. Journal of Desert Research, 2024, 44(5): 182-194.
[2]	Yu Wang, Yiyang Fan, Hui Yuan, Zhehui Wang, Fengyun Xian, Miao Tian, Xingpeng Yuan. Characteristics and assessment of nutrient and heavy metal pollution in the cascade reservoir sediments of the Heihe River Basin [J]. Journal of Desert Research, 2024, 44(4): 212-222.
[3]	Kader Mavlan, Lu Zhang, Xinhua Liu, Tunyaz Nurbiye, Muming Gulnafar, Shaobo Gao. Comparative analysis of two dust weather processes in Tarim Basin， China [J]. Journal of Desert Research, 2023, 43(4): 76-88.
[4]	Li Li, Qingqing Zhang, Yamei Wang, Hong Li, Xinfeng Zhao. Comprehensive assessment of ecosystem vulnerability， the value of service function and risk in Kezi River Basin in 2000-2018 [J]. Journal of Desert Research, 2021, 41(2): 164-172.
[5]	Xin Wang, Shun Xiao, Zhibao Dong, Junji Cao, Ningning Zhang, Suixin Liu, Zhenxing Shen, Hongmei Xu, Qingyu Guan, Yan Tao, Ruiting Cai, Yumeng Wang. Pollution characteristics and health risk of heavy metals in PM_2.5 in severely polluted weather in Xi'an， China [J]. Journal of Desert Research, 2020, 40(5): 10-19.
[6]	Ding Zhiyong, Ma Long, Jilili Abuduwaili, Liu Wen, Ge Yongxiao. Elemental Geochemical Records and Its Eco-environment Significance of Sediment Core in Ebinur Lake, Xinjiang, China [J]. JOURNAL OF DESERT RESEARCH, 2018, 38(1): 101-110.
[7]	Qiao Hongqiang, Cheng Wenshi, Qiao Weidong, Liu Xuelu. Evaluation of Ecological Risk of Land Use Change Based on the RRM Model:a case in the Shiyanghe River Basin [J]. JOURNAL OF DESERT RESEARCH, 2017, 37(1): 198-204.
[8]	Zhao Danyang, Zeng Yongnian. Land Use Changes and Ecological Risk Assessment in Eastern Qinghai Plateau: a case study in Haidong, Qinghai, China [J]. JOURNAL OF DESERT RESEARCH, 2016, 36(4): 1190-1197.
[9]	MO Hong-wei;REN Zhi-yuan . Study on Changes of Land Ecosystem Value and Ecological Risk in Sand Blowing Region: a Case Study over Shenmu County of Shaanxi Province [J]. JOURNAL OF DESERT RESEARCH, 2010, 30(2): 357-362.
[10]	LI Zi-zhen, LI Wei-de, SHI Hong-hua, JIA Xiao-hong. Gray Model for Ecological Risk Assessment and Its Application in Salinization Oasis Agroecosystem [J]. JOURNAL OF DESERT RESEARCH, 2002, 22(6): 617-622.

Pollution characteristics，ecological risk assessment，and source analysis of heavy metals in the coal mining areas of Hami， Xinjiang， China

RichHTML

PDF

Knowledge

Abstract

Cite this article

share this article

Figures/Tables 16

References 44

Related Articles 10

Recommended Articles

Metrics

Comments