近日，中國農業科學院煙草研究所煙草栽培與調制創新團隊系統評價了膠東地區植煙耕層土壤和剖面土壤重金屬的污染水平、生態風險和健康風險，并定量解析了土壤重金屬來源貢獻，相關研究成果發表于《總環境科學（Science of the Total Environment）》（TOP25，IF2020＝"7.963）。

農田土壤重金屬外源解析可為農業生產中重金屬源頭控制的方向和土壤改良措施的選擇提供指導依據，在推動農業綠色可持續發展和強化耕地保護與質量提升方面具有重要意義。

課題組此前利用元素相關分析、主成分分析、聚類分析等作為定性手段，利用農業生產過程中重金屬外源進入量的估算作為定量手段，分別開展過土壤重金屬外源的解析，并發表于Environmental Science and Pollution Research（2017，2018）。此次采用正定矩陣因子（PMF）模型對農田土壤重金屬外源進行了定量解析。結果表明，研究區域土壤重金屬主要有四個來源：成土母質等自然因素、燃煤等大氣沉降因素、農業生產措施和工業活動，這些來源對于土壤中不同重金屬的貢獻又有所不同。

據悉，PMF模型原理基于最小二乘法進行迭代運算，主要利用相關矩陣和協方差矩陣對高維變量進行簡化，對因子分解矩陣進行非負約束，目標是解決所測的物質濃度和來源之間的化學質量平衡。此方法對源譜信息的依賴性較低，能夠準確解析出污染物的來源、個數及其貢獻率，是較為合理的源解析模型，最初被應用于大氣顆粒物的源解析，近年來被應用于水體、沉積物和土壤中污染物的源解析。

煙草所劉海偉副研究員為論文第一作者，中國科學院南京土壤研究所胡文友副研究員為通訊作者。該研究得到中國農業科學院科技創新工程、公益性行業（農業）科研專項等項目資助。