李方红,徐玉杰,曲文静,闫佰忠,李刚,吴家辉

• 1:河北地质大学水资源与环境学院
• 2:河北地质大学河北省水资源可持续利用与产业结构优化协同创新中心
• 3:河北省水资源可持续利用与开发重点实验室
• 4:河北省高校生态环境地质应用技术研发中心

摘要(Abstract)：

为研究南大港湿地不同水体重金属的分布特征，评估其污染程度，识别潜在污染源，测定分析重金属元素Cu、Cr、Zn、Pb、Cd的含量，利用模糊综合评价法和随机森林两种方法对不同水体重金属污染程度进行评价、对比，运用Unmix模型识别潜在污染源。结果表明，海水水质最差，地下水次之，河水和湖水较好。两种方法对海水样品的评价结果完全一致，湖水、河水和地下水样品评价结果的一致性分别为91.67%、87.50%和54.55%。地表水存在石油工业、海水及海水养殖活动两种重金属潜在污染源。地下水的重金属潜在污染源分别为工业及养殖业、海水及海水养殖。本结论为了解南大港湿地重金属污染的分布和来源提供了理论参考，为维护湿地生态系统的可持续发展提供了科学依据。

关键词(KeyWords)： 重金属;湿地;模糊综合评价;随机森林;水质评价;污染来源;南大港

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金(42002251,42202271);; 河北省自然科学基金项目(E2021403001,D2024403005);; 河北省教育厅青年拔尖项目(BJK2022007);; 河北省水资源可持续利用与产业结构优化协同创新中心开放基金(XTZX202111)

作者(Author): 李方红,徐玉杰,曲文静,闫佰忠,李刚,吴家辉

DOI: 10.13937/j.cnki.hbdzdxxb.2025.05.010

参考文献(References)：

• [1] 申洪鑫，牛蓓蓓，李富强，等.大汶河水质状况评价和污染源分析[J].安全与环境工程，2021,28(5):176-185.
• [2] 王春光，刘军省，耿浩，等.铜陵矿区主要河流水质分析与污染评价[J].地学前缘，2021,28(4):175-183.
• [3] 孙清展，臧淑英.水体重金属污染评价方法对比研究——以扎龙湿地湖水为例[J].农业环境科学学报，2012,31(11):2242-2248.
• [4] 柳凤霞，史紫薇，钱会，等.银川地区地下水水化学特征演化规律及水质评价[J].环境化学，2019,38(9):2055-2066.
• [5] 王鑫民，李伟英，周宇，等.基于随机森林和模糊综合评价的地表水水质评价[J].给水排水，2022,58(2):128-132.
• [6] 宋洁，冯青.基于MATLAB实现改进的水质模糊综合评价法[J].甘肃科技，2023,39(12):33-39.
• [7] 程浩淼，杨富康，张健，等.基于机器学习的河湖水质评估的研究进展[J].环境科学，2025,46(6):3349-3360.
• [8] 黄鹤，梁秀娟，肖霄，等.基于粗糙集的支持向量机地下水质量评价模型[J].中国环境科学，2016,36(2):619-625.
• [9] 许飞青，李潇，李凯，等.随机森林回归模型在地下水水质评价的新应用[J].地质与勘探，2023,59(2):408-417.
• [10] WONG W Y,AL-ANI A K I,HASIKIN K,et al.Water quality index using modified random forest technique:assessing novel input features[J].CMES-Computer Modeling in Engineering & Sciences,2022,132(3):1011-1038.
• [11] 李好好，黄懿梅，郭威，等.河湟谷地不同时空尺度下土地利用及空间格局对水质的影响[J].环境科学，2022,43(8):4042-4053.
• [12] 闫佰忠，孙剑，安娜.基于随机森林模型的地下水水质评价方法[J].水电能源科学，2019,37(11):66-69.
• [13] ZHU J J,YANG M,REN Z J.Machine learning in environmental research:common pitfalls and best practices[J].Environmental Science & Technology,2023,57(46):17671-17689.
• [14] 徐金英，邹辉，王经波，等.长江干流主要重金属污染状况及其来源解析[J].华东地质，2021,42(1):21-28.
• [15] 范旋，王发，连晋姣，等.东江湖上游浙水流域水质评价与污染源解析[J].生态与农村环境学报，2025,41(3):400-412.
• [16] 李娇，滕彦国，吴劲，等.基于PMF模型及地统计法的乐安河中上游地区土壤重金属来源解析[J].环境科学研究，2019,32(6):984-992.
• [17] 冉晓追.基于化学质量平衡法的黔西北小流域土壤重金属源解析[D].贵阳：贵州大学，2022.
• [18] 刘玲玲，安燕飞，马瑾，等.基于UNMIX模型的北京城区公园土壤重金属源解析[J].环境科学研究，2020,33(12):2856-2863.
• [19] 蔡昂祖，张海霞，王小剑，等.Unmix模型污染源解析研究进展及应用前景[J].土壤通报，2021,52(3):747-756.
• [20] 韩彦霞，田振君，王玉智.沧州市南大港湿地水环境现状与保护对策[J].中国水利，2013(S2):81-82.
• [21] 赵津，刘汝海.南大港湿地水中重金属的分布特征及污染评价[J].环保科技，2016,22(4):21-23.
• [22] 周睿，曲文静，王超月，等.南大港湿地湖水蒸发及地表水地下水转化研究[J].中国生态农业学报(中英文),2024,32(7):1241-1250.
• [23] 吴倩，张道来，杨培杰，等.南大港湿地表层沉积物中多环芳烃污染特征及潜在生态风险评价[J].海洋地质前沿，2021,37(11):22-29.
• [24] 王靖怡，刘埔，陈维孝，等.黔西南州典型岩溶区地下河水质特征分析及综合评价[J].科学技术与工程，2024,24(29):12797-12808.
• [25] 孙清展，臧淑英，张囡囡.基于模糊综合评价的湖水重金属污染评价与分析[J].环境工程，2012,30(1):111-115.
• [26] 陈迎辉，马苗苗，刘月东，等.张家口柴宣盆地浅层地下水水化学特征及水质评价[J].科学技术与工程，2024,24(7):3010-3019.
• [27] SAKAA B,ELBELTAGI A,BOUDIBI S,et al.Water quality index modeling using random forest and improved SMO algorithm for support vector machine in Saf-Saf river basin[J].Environmental Science and Pollution Research,2022,29(32):48491-48508.
• [28] SUN X,FAN D,LIU M,et al.Source identification,geochemical normalization and influence factors of heavy metals in Yangtze River Estuary sediment[J].Environmental Pollution,2018,241:938-949.
• [29] ZOU Y,LOU S,ZHANG Z,et al.Predictions of heavy metal concentrations by physiochemical water quality parameters in coastal areas of Yangtze river estuary[J].Marine Pollution Bulletin,2024,199:115951.
• [30] 薄录吉，李彦，LUO J F,等.我国规模化养猪场粪便重金属污染特征与农用风险评价[J].农业机械学报，2018,49(1):258-267.
• [31] 杨鹏，付萍，王海根，等.渤海海峡西南部表层海水重金属分布、来源与生态风险[J/OL].中国地质，1-19[2025-06-10].https://link.cnki.net/urlid/11.1167.p.20240819.1255.004.
• [32] 黄彦号，陈伏龙，何朝飞，等.基于模糊集对分析的新疆水资源脆弱性评价[J].水资源与水工程学报，2023,34(4):107-117.
• [33] BARANGO DAYE OWUNA C K,FRANCIS I C.Physicochemical and heavy metal analysis of industrial pollution model calibration and validation using field measurements[J].Civil Engineering,2024,7(1):76-97.
• [34] 杨容滔.海水养殖成近海重要污染源[J].生态经济，2023,39(6):9-12.