长江中下游流域湖泊沉积物中重金属污染现状及环境意义

为了系统研究和探讨长江中下游地区湖泊重金属污染状态和趋势,分析比较了巢湖、洞庭湖、墨水湖、太湖和鄱阳湖等湖泊沉积物重金属污染,并讨论了重金属的具体来源,提出了相应的防治对策。结果表明,污染状况最为严重的是墨水湖,Cr、Pb、Cu和Zn都超标,而东洞庭湖沉积物中的Cd含量高出其他湖泊很多。治理情况最良好的属太湖,2001～2011年Pb、Zn和Cu含量均大幅降低。     

巢湖水体重金属污染评价

对巢湖水体和湖泊沉积物的重金属(Cu、Pb、Cd、Zn、Fe、Mn、Cr)含量进行了抽样测定,并分别对水与湖泊沉积物的重金属(Cu、Pb、Cd、Zn、Fe、Mn、Cr)的污染状况进行了评价,结果表明:巢湖水质较清洁,除Fe为Ⅴ类标准、巢湖湖心Zn属于Ⅱ类标准外,其他点重金属均达到Ⅰ类标准,但底泥中Pb、Cu、Cr、Zn污染相对较严重。     

巢湖表层沉积物中重金属的分布及污染评价

对巢湖湖区不同位点的表层沉积物中的Fe、Cr、Pb、Cu、Co、Zn、Ni7种重金属含量进行的分析表明,湖泊沉积物中重金属含量分布呈现一定的区域特征,由于巢湖西半湖靠近合肥市区,大量的工业废水和生活污水通过河道排入巢湖,引起西半湖区中重金属含量高于东半湖区。采用富集因子法和地积累指数法对巢湖沉积物重金属污染现状进行了评价,结果表明,巢湖沉积物中存在Pb、Cu污染,个别地区已相当严重,并呈现沿湖心区至东半湖区逐渐降低趋势。研究表明,两种方法均能对人为污染行为做出较为科学的评价,且两种方法得到的评价结果基本一致。由于重金属元素有很强的毒性,并且能够在食物链中传递,有关部门应及早从流域环境综合规划入手,对重金属污染问题采取有力的控制对策,保护沿湖地区居民免受危害。此外,对巢湖表层沉积物中重金属污染物来源进行了初步分析,据分析结果判断,巢湖沉积物中重金属总量Co、Fe、Cr的来源相似,Zn和Cu的来源相似。     

黄海表层沉积物中重金属的分布特征与生态风险评价

[目的]研究黄海表层沉积物中重金属的分布特征,评价其生态风险。[方法]对黄海海域表层沉积物中重金属（Cu、Mn、Pb、Zn、Cr、Fe、Hg和Cd）的含量分布和富集状况进行了调查,分析了重金属之间以及重金属与有机碳（TOC）含量之间的相关性,并采用Hakan-son的潜在生态危害指数法评价了该海域重金属污染的程度及其潜在的生态危害。[结果]在南黄海中部和威海以北的北黄海西部海域表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cr、Fe和Hg的含量偏高,海州湾和北黄海北部含量偏低,Mn、Cd的分布较不均匀,离散程度较大;黄海表层沉积物中各项重金属含量均存在正相关性,Pb与Zn、Zn与Cr、Pb与Cr的相关系数分别达到0.97、0.96和0.94。Cd和Cu呈显著相关,但Cd与其他重金属无显著相关关系,重金属与TOC之间也存在正相关。潜在生态危害评价结果表明,黄海表层沉积物只有部分站点处于生态危害的中等级别,大多站点生态危害轻微,各个重金属元素的潜在生态风险程度由强到弱依次为Cd〉Hg〉Cu〉Pb〉Cr〉Zn,对黄海表层沉积物具有潜在影响的重金属主要是Cd;底质环境质量评价显示,南黄海中部的泥质沉积区域环境质量较差,应予以重视。[结论]该研究为黄海环境保护和生态系统的可持续发展提供了理论依据。     

长江口及邻近海域沉积物重金属分布特征及生态风险评价

调查了2009年长江口及其邻近海域表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As的含量,平均含量为Cu 27.88 mg/kg、Pb 22.98 mg/kg、Zn 95.88 mg/kg、Cd 0.178 mg/kg、Cr 41.01 mg/kg、Hg 0.031 mg/kg、As 11.40 mg/kg。空间分布上,Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As 6种重金属含量均在杭州湾北部及长江口南汇交界处呈现最大值,而Cr在调查海域的东部逐渐向近岸海域递减。运用主成分分析评价沉积物中重金属污染来源,同时采用Hakanson指数法评价了沉积物重金属生态风险,结果显示：长江口及其邻近海域表层沉积物中重金属元素的潜在生态风险整体表现为轻微。7种重金属元素对长江口及邻近海域潜在生态综合危害的大小贡献顺序为：Cd〉As〉Hg〉Cu=Pb〉Cr〉Zn。Cd的Eir值对RI值的权重贡献最大,即Cd表现为首要的潜在生态风险因子。     

海河·永定新河·独流减河河口水环境现状分析

对海河、永定新河、独流减河河口实地采集的水样和沉积物中的CODMn、TN、TP及重金属含量进行分析。结果表明,海河、永定新河、独流减河河口水质污染非常严重,多超过V类水质标准;对"三河口"沉积物污染进行分析,重金属的综合污染特征显示,Cu、Zn、Cr处于中污染水平,Pb、Hg、Cd和As都处于低污染水平,沉积物重金属污染程度顺序依次为Cu>Cr>Zn>As>Hg>Pb>Cd。通过主成分分析(PCA)和相关性分析,进一步研究沉积物重金属的相关性及来源,8种重金属污染物可由3个主成分反映84.93%,贡献率分别为47.53%、21.86%和15.54%;Cu、Zn、Hg、Cd具有较强相关性;海河河口沉积物重金属多因子污染度最大(Cd值为7.66),其次为永定新河(Cd值为6.18),独流减河重金属多因子污染度最小(Cd值为4.83)。     

微山湖表层沉积物重金属含量及生态风险评价

[目的]分析微山湖表层沉积物重金属含量,并对其进行生态风险评价。[方法]对微山湖表层沉积物重金属污染现状进行调查,通过分析重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr的污染指数和潜在生态风险指数,对重金属污染生态风险进行评价。[结果]微山湖表层沉积物Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni平均含量分别为64.78、185.05、78.76、0.17、37.76、46.84 mg/kg。Cr和Cd含量在各站位均未超标;Cu、Pb含量超标率为100%,平均超标倍数分别为0.85、0.31倍;Zn含量的超标率为80%,平均超标倍数为0.24倍。Cu、Zn、Pb、Cd、Cr污染指数均值分别为1.85、1.23、1.31、0.34、0.47,重金属综合污染指数均值为5.21,属于低度污染;湖中航道和入湖河道污染程度较养殖区严重。潜在生态风险评价表明,Cu、Zn、Pb、Cd、Cr潜在生态风险指数均值分别为9.25、1.23、6.56、10.34、0.94,综合潜在生态风险指数均值为28.33,属于低度风险;重金属污染潜在生态风险表现为湖中航道〉入湖河道〉养殖区。[结论]该研究为南水北调东线微山湖生态环境的整治与改善提供了参考。     

太湖流域殷村港沉积物中营养元素及重金属污染特征研究

2012年8月沿殷村港共采集17个样点表层沉积物样品,分析了其中的营养元素及重金属含量。结果表明:殷村港沉积物中TN、TP和TOC含量均值分别为2.11、1.56、27.75 g·kg^-1,沉积物中TOC与TN环境行为近似,说明TN的沉积与有机物的沉积相伴随;C/N及营养元素评价表明殷村港外源污染输入显著,有机氮污染严重;地累积指数评价显示殷村港Cu污染水平处于"中-强"污染等级,其次是Pb及Zn处于中度污染,Cr及Ni基本属于无污染状态。     

星云湖污染源的主成分分析(PCA)研究

测定了星云湖底泥沉积物中的重金属、TP、TN和有机质含量.主成分分析结果表明,前4个主成分的贡献率分别为31.831%、19.588%、16.481%、11.058%,第一主成分以TP、Pb的载荷最高,其次为Pb、Cd、Cr、As及TP;第二主成分以有机质、Fe、Cu等元素载荷为主;第三和第四主成分以TN的载荷最高.表明星云湖的污染主要来源于工业污染、农业污染、有机质降解过程.     

江苏省西部湖泊表层沉积物中重金属分布特征及其潜在生态风险评价

为了掌握江苏省西部湖泊表层沉积物中重金属的污染情况,利用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)分析江苏省西部湖泊表层沉积物中As、Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn含量,并采用地积累指数法、富集因子法和Hakanson潜在生态风险指数法对各重金属的污染水平以及潜在生态风险进行评价.结果表明,湖泊表层沉积物中As、Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn含量分别为11.6～54.9、0.12～0.91、10.06～20.12、44.01～85.91、22.74～54.17、20.31～40.48、21.40～45.23、68.86～254.09 mg·kg-1.地积累指数法和富集因子法的评价结果均表明,Cd和As是主要的污染物,Cu、Zn和Pb在少数位点为轻度污染,Co、Cr和Ni处于无污染水平.Hakanson 潜在生态风险指数法评价结果显示,综合风险程度顺序为固城湖(284.43)＞石臼湖(280.93)＞白马湖(212.80)＞玄武湖(200.99)＞高邮湖(136.15)＞洪泽湖(133.42)＞骆马湖(79.28),单因素方差分析结果表明,这7个湖泊综合潜在生态风险指数存在极显著差异(P=0.001).因此,固城湖、石臼湖、白马湖和玄武湖表层沉积物重金属潜在生态风险为中等,主要风险污染物为Cd和As,而高邮湖、洪泽湖和骆马湖重金属潜在生态风险较低.     

近150年呼伦湖重金属污染历史及潜在生态风险

针对呼伦湖演化历史研究相对不足的现状,于呼伦湖中心采集柱状岩芯沉积物样品78个,测定分析了沉积物中Cr、Mn、Co、Cu、Zn、Cd、As、Pb等8种重金属元素的垂向分布特征。结合210Pb测年数据和粘土含量,采用Pearson相关分析和主成分分析法,判别不同沉积阶段重金属元素的可能来源,并对其进行潜在生态风险评价。结果表明:1865—1973年各种金属元素含量相对较低,以自然输入源为主,人类活动对湖泊影响微弱;1973—1992年重金属元素含量均呈现增加趋势,主要以工矿业和农业污水、交通源等人类活动释放源为主;1992年后除As、Pb外均出现下降趋势,受自然保护区建立的影响,自然来源为首要源,但仍存在农业污水、交通源和采矿业的人为源。生态风险评价结果表明,单元素污染系数CdAsPbCuCoCrMnZn,Cd潜在生态风险超强,As在1992年以后为中等潜在生态风险,其他几种元素均属于轻微生态风险,多种污染物的潜在生态风险近年处于较高水平,Cd和As是主要生态风险贡献因子。呼伦湖重金属污染历史能够较好地指示人类活动,自然保护区的建立对治理污染起到了一定的积极作用,但Cd、As污染应予以重视,呼伦湖的环境保护及治理有待进一步加强。     

安庆沿江湖泊及长江安庆段沉积物重金属污染特征及生态风险评价

为研究安庆沿江湖泊及长江安庆段重金属污染特征及潜在的生态风险,采集了安庆沿江湖泊及长江安庆段沉积物样品共58个,分析了Cu、Zn、Pb和Cd共4种重金属分布特征,并采用地累积指数法和Hakanson生态危害指数法进行生态风险评价,结果表明:不同水体沉积物重金属含量差异较大,市区湖泊群内各重金属含量普遍高于周边生态湖泊和长江安庆段;与区域对应的沉积物重金属背景值比较,市区湖泊群中各类重金属普遍高于背景值,而其他水体沉积物中的重金属则与背景值相近,表明市区工业生产及生活等人类活动对湖泊沉积物重金属含量有较大影响。地累积指数污染评价表明安庆市区湖泊群受到一定程度的重金属污染,尤其是Cd污染达到了中度污染程度。总的看来,所有安庆沿江湖泊及长江安庆段沉积物中各重金属污染的程度依次为CdPbZnCu。生态风险评价表明市区湖泊群和菜子湖处于中等生态危害状态,其他水体均处于低生态风险状态,各水体潜在生态危害顺序依次为市区湖泊群、菜子湖、长江安庆段、嬉子湖、石门湖、白荡湖;研究区域沉积物中的重金属生态风险以Cd为主。     

焦岗湖流域农田土壤重金属污染及潜在生态风险评价

以焦岗湖流域农田土壤为研究对象,分析流域内农田土壤中重金属As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn的含量及污染特征,并采用地累积指数法和潜在生态危害指数法评价了该区域农田土壤中重金属污染状况和潜在的生态风险。结果表明:研究区农田土壤中重金属As、Cd、Cr平均含量高于背景值,并表现出不同程度的积累,而Cu、Pb、Zn平均含量低于背景值;地累积指数评价结果表明该区域农田土壤重金属污染总体表现为无污染到中污染状态,主要污染物为Cd、As和Cr;潜在生态危害指数法评价结果表明研究区土壤潜在生态风险为中等,重金属的潜在生态危害依次为Cd >As >Cu> Pb >Cr >Zn;焦岗湖流域农田土壤重金属含量在空间分布上总体表现为流域西南部及东部区域较高、中部及北部区域较低。     

杞麓湖径流区不同湿地沉积物重金属污染特征及潜在生态风险评价

为了解杞麓湖农业径流区低污染水所致湖滨带湿地重金属空间分异特征及潜在危害,采集湖滨带农业径流区32个不同类型湿地（河流湿地n=13、人工湿地n=10、湖泊湿地n=9）的表层沉积物,检测重金属Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Ni和Hg含量,利用ArcGIS反距离权重插值法（IDW）分析7种重金属空间分布特征,采用Hakanson潜在生态风险指数法评价杞麓湖农业径流区湿地重金属污染。结果表明：不同类型湿地7种重金属污染程度存在差异,平均含量由高到低依次为河流湿地 > 人工湿地 > 湖泊湿地,各重金属平均含量由大到小依次为Zn > Cr > Cu > Ni > Pb > Cd > Hg,除Pb外,其余6种重金属平均含量均超过云南省土壤背景值,Cd超背景值样点比例高达100%。单因子污染指数表明重金属Cd和Hg呈重度污染,存在危害风险;农业径流区潜在生态风险指数介于112~1 241,平均264,属中度风险水平;重金属含量分布存在明显空间差异,北部高于南部、西部高于东部,含量分布高值区与潜在生态风险评价结果一致。相关性分析表明Cu、Ni、Cr和Zn污染源主要是农业活动;Pb来源主要与道路交通有关,还受工业活动影响;Cd主要受农业活动和工业活动影响。研究表明,杞麓湖农业径流区不同类型湿地重金属污染存在空间差异,Cd和Hg污染严重,生态风险高值区出现在西北部和西南部。     

达里诺尔湖生物有效态重金属的形态分布及生态风险评价

以内蒙古赤峰市达里诺尔湖为研究对象,利用Tessier连续提取法,对表层沉积物及柱芯中Cu、Zn、Pb、Cd 4种重金属的形态进行了研究.基于形态及上覆水、过滤水和孔隙水中重金属的浓度,探讨了重金属在水-沉积物界面间的迁移转化规律,评价了湖泊沉积物重金属的污染状况.结果表明:达里诺尔湖的水体环境污染是以Cu、Pb和Zn为主的多金属复合污染,Pb有从上覆水向沉积物迁移的显著趋势,Cu有从孔隙水向上覆水迁移的微弱趋势;沉积物中4种重金属生物有效态主导形态因其元素地球化学性质的差异性而存在差异,表层沉积物中Cu、Pb、Zn和Cd生物有效态的主导形态分别为有机硫化物结合态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和碳酸盐结合态,分别占总生物有效态的61.64％、60.72％、71.50％和53.59％;水平方向上,总生物有效态重金属含量表现出从南西向北东逐渐减小的趋势;沉积柱芯中4种金属有效态之和波动变化,但在40 cm以下均随深度的增大呈现增加趋势.沉积物中4种金属的综合污染指数(RI)为41.18～155.64,空间分布上表现从南西向北东逐渐减小的趋势.达里诺尔湖尚处于轻微生态危害,但南部湖区重金属污染应引起重视.     

汉江上游水体表层沉积物重金属污染特征评价

为了探明汉江上游干流水体沉积物重金属污染特征及来源,分析了汉江上游干流33个样点沉积物样品中Cd、Pb、Cu、Zn、As、Cr和Ni 7种重金属含量及分布特征,并运用地累积指数法(I_(geo))和污染负荷指数法(PLI)评价沉积物中重金属的潜在生态风险。结果表明:汉江上游干流水体表层沉积物中Cd含量超标较严重,有15个样点含量超过土壤重金属的风险筛选值(0.3 mg·kg~(-1)),占总数的45.45%,其余6种金属:Cu、Zn、Pb、As、Cr和Ni所有样点含量均低于风险筛选值。由地累积指数法和污染负荷指数法评价可知:Cd是污染最严重的重金属,达到极强污染水平,Cu、Ni和Cr为中等污染水平,Pb、Zn和As为无污染,汉江上游沉积物重金属的综合污染指数为0.79,属于无污染等级。相关性分析和主成分分析表明,Cu、As和Cr来源于本身岩石构成,Pb、Zn和Cd主要来源于矿产开发和冶炼活动,Ni的存在既有本身区域矿物质影响存在,也有区域人为活动的贡献。汉江上游沉积物重金属总体生态污染风险较小,但不能忽视Cd的潜在污染风险。