近日，黄艺教授团队在国际知名期刊《Journal of Hazardous Materials》发表一项重要研究成果“Identifying hidden heavy metal sources in atmospheric dust of mining cities by integrating Cd isotopes and multivariate statistical method”。该研究创新性地将镉同位素分析与主成分分析（PCA）、正定矩阵因子分解（PMF）等多元统计方法相结合，对我国西南典型矿业城市攀枝花的大气粉尘重金属来源进行了精准溯源，颠覆了 “矿业城市重金属污染主要源于采矿冶炼” 的传统认知，为全球矿业城市污染治理提供了全新视角和科学依据。

作为“世界钒钛之都”，攀枝花市拥有87%的中国钒储量和11%的全球钒储量，矿业与冶炼产业是当地经济支柱，但也长期面临重金属污染挑战。此前，学界普遍认为矿业城市的重金属污染主要源于采矿与冶炼活动，而该研究颠覆了这一传统认知。

科研团队在攀枝花市6个功能区（钒钛磁铁矿冶炼区、电厂区、铁矿采矿区、两个居民区及郊区）系统采集23个大气粉尘样本，同时收集柴油车尾气尘、冶炼飞灰、燃煤飞灰等潜在污染源样品。通过电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析发现，大气粉尘中镉浓度均值达3.4 μg/g，是四川省土壤背景值的37倍，远超北京（1.2 μg/g）、成都（1.7 μg/g）等城市，且生态风险指数高达1090，属于极高生态风险等级。

为精准追溯镉来源，团队创新性结合主成分分析（PCA）、正定矩阵因子分解（PMF）与镉同位素技术。PCA 与 PMF 初步锁定工业活动、交通排放、自然来源三大类别，而镉同位素分析进一步实现定量解析：车辆排放贡献占比 45%（30%-62%），燃煤飞灰占 29%（16%-53%），冶炼飞灰占 26%（0%-53%）。值得注意的是，在下风向 1.5-5 公里的居民区，受西南主导风和热抬升作用影响，冶炼飞灰对镉污染的贡献反而高于冶炼厂周边区域。

该研究不仅提供了可推广的重金属溯源技术框架—通过多元统计方法缩小污染源范围，再以同位素技术精准定量，大幅提升溯源效率与准确性，更为矿业城市污染治理提供了针对性建议：需同步管控工业排放与交通污染，如提高重型车辆排放标准、推广清洁能源，同时优化城市规划，将居民区布局在工业区上风向或设置生态缓冲带。

该研究得到了国家自然科学基金（42473015）、西藏自治区科技重大专项（XZ202201ZD0004G06）等项目的资助。