Spatial distribution and source identification of potentially toxic elements in Yellow River Delta soils, China: An interpretable machine-learning approach

三角洲 鉴定(生物学) 中国 环境科学 空间分布 三角洲 土壤水分 分布(数学) 土壤科学 地图学 地理 模式识别(心理学) 人工智能 数学 遥感 考古 计算机科学 生态学 工程类 生物 航空航天工程 数学分析
作者
Mengge Zhou,Yonghua Li
出处
期刊:Science of The Total Environment [Elsevier BV]
卷期号:912: 169092-169092 被引量:30
标识
DOI:10.1016/j.scitotenv.2023.169092
摘要

Identifying the driving factors and quantifying the sources of potentially toxic elements (PTEs) are essential for protecting the ecological environment of the Yellow River Delta. In this study, data from 201 surface soil samples and 16 environmental variables were collected, and the random forest (RF) and Shapley additive explanations (SHAP) methods were then combined to explore the key factors affecting soil PTEs. An innovative t-distributed random neighbor embedding-RF-SHAP model was then constructed, based on the absolute principal component score and multivariate linear regression model, to quantitatively determine PTE sources. Although average PTE concentrations did not exceed the risk control values, PTE distributions exhibited significant differences. It was found that sodium, soil organic matter, and phosphorus contents were the three most important factors affecting PTEs, and human activities and natural environmental factors both influence PTE contents by altering the soil properties. The proposed model successfully determined PTE sources in the soil, outperforming the original linear regression model with a significantly lower RMSE. Source analysis revealed that the parent material was the main contributor to soil PTEs, accounting for more than half of the total PTE content. Industrial and agricultural activities also contributed to an increase in soil PTEs, with average contributions of 19.91 % and 17.44 %, respectively. Unknown sources accounted for 10.83 % of the total PTE content. Thus, the proposed model provides innovative perspectives on source parsing. These findings provide valuable scientific insights for policymakers seeking to develop effective environmental protection measures and improve the quality of saline-alkali land in the Yellow River Delta.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
貔貅完成签到 ,获得积分0
1秒前
草上飞完成签到 ,获得积分10
1秒前
阳光水壶完成签到 ,获得积分10
3秒前
flow完成签到,获得积分10
3秒前
meimale完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
木子子子完成签到 ,获得积分10
6秒前
平常的剑完成签到 ,获得积分10
7秒前
9秒前
语嘘嘘完成签到,获得积分10
10秒前
Li完成签到,获得积分10
10秒前
danli完成签到 ,获得积分10
11秒前
Lainy完成签到 ,获得积分10
12秒前
Lek发布了新的文献求助10
15秒前
桐桐应助123木头人采纳,获得10
17秒前
23秒前
华仔应助陆玖笙采纳,获得10
24秒前
hxjtu完成签到,获得积分10
29秒前
NEO完成签到 ,获得积分10
31秒前
www完成签到 ,获得积分10
33秒前
watgos完成签到,获得积分10
37秒前
zhouleiwang完成签到,获得积分10
45秒前
不安夏真完成签到,获得积分10
45秒前
XQQDD完成签到,获得积分0
50秒前
Dasein完成签到 ,获得积分10
52秒前
leeyolo完成签到,获得积分10
53秒前
58秒前
纸条条完成签到 ,获得积分10
1分钟前
害羞的雁易完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ww完成签到 ,获得积分10
1分钟前
搜集达人应助酷炫的紫山采纳,获得10
1分钟前
CQ完成签到 ,获得积分10
1分钟前
菜鸟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
李大胖胖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
陆玖笙发布了新的文献求助10
1分钟前
xiuxiuzhang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
可爱可愁完成签到,获得积分10
1分钟前
木木很累完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
Health Psychology 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
Römisch-Germanische Forschungen 500
Electric machines: theory, operating applications, and controls 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7598173
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9174654
关于积分的说明 19640607
捐赠科研通 7174640
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3268240
关于科研通互助平台的介绍 2432872
邀请新用户注册赠送积分活动 2261588