河流沉积物重金属研究进展

 河流沉积物是水体的重要组成部分,具有水体重金属污染的蓄积库与二次污染源的双重功能,在水体重金属污染研究中起着重要作用。开展重金属元素在水体沉积物中的含量、分布规律、变化形式和迁移规律研究已成为目前环境科学领域中十分重要的研究内容和任务,国内外学者均对河流沉积物重金属污染开展了大量的研究。从河流沉积物重金属空间分布特征,沉积物中重金属含量的影响因素,沉积物重金属赋存形态,沉积物中重金属污染生态风险研究4个方面阐述了河流沉积物重金属研究进展,以期为沉积物重金属研究提供一定的参考。     

城市污染河涌沉积物中重金属化学形态分析及生物毒性评价

[目的]分析榄核河沉积物重金属元素化学形态分布特征并进行生物毒性评价.[方法]对榄核河沉积物中4种典型重金属(Cu、Zn、Pb和Cr)的化学形态进行了分析,并以沉积物质量基准法(SOGs)进行了生物毒性评价.[结果]榄核河沉积物中4种重金属元素的含量均较高,各金属主要以铁锰氧化态、有机态和残渣态等形式存在;SQGs法评价显示,沉积物4种重金属元素的浓度均超过ERM水平,可能会对水生生态系统产生毒害作用,应加强防控.[结论]该研究可以为污染河涌沉积物的治理及无害化、资源化应用提供借鉴、参考.     

城郊流域河岸带土壤与河流沉积物的重金属污染及分布特征——以温榆河昌平段为例

位于京郊的温榆河流域河岸带及河流受周边人类活动影响污染严重,为了解该流域的重金属污染和分布特征,采集了温榆河昌平段河流岸边溪水中表层沉积物及河岸带不同土壤层样品,测定了样品中Cu、Zn、Pb、Cr 4种重金属的含量,并利用相关性分析及回归分析,分析不同深度河岸带土壤与沉积物中重金属的相互关系。结果表明,沉积物中Zn、Pb含量显著高于河岸带土壤中的含量,而Cu含量显著低于河岸带土壤中的含量;与北京市土壤重金属背景值相比,河岸带土壤与河流沉积物中4种重金属均存在一定程度的累积,其中以Cr元素累积指数和超过背景值的样本概率最高。河岸带表层土壤（0~20 cm）与河流沉积物重金属空间分布具有显著的规律性,在工厂废水、生活污水排污口及人类活动干扰频繁的取样点污染严重。河岸带土壤中Cu与Zn、Cr含量、沉积物中Zn与Cu、Pb含量以及河岸带土壤中Pb、Cr与沉积物中对应元素存在显著正相关（P<0.01）关系,同时河岸带土壤中Pb、Cr含量分别与其在沉积物中含量存在显著的回归关系。研究结果表明河流岸边带土壤与河流沉积物的重金属污染存在着依存关系,加强岸边带的土壤污染治理将一定程度缓解河流水环境的重金属污染。     

巢湖表层沉积物中重金属污染的时空变化特征及潜在生态风险评价

2008年3月至7月连续对巢湖8个采样点的表层沉积物中Zn、Hg、Cr、Ph、Ni和Cu 6种重金属含量进行分析,据此探讨巢湖表层沉积物中重金属污染程度及时空分布特征,评价巢湖重金属污染的潜在生态风险并筛选出主要生态风险因子.结果表明:3月至7月期间,全湖范围内表层沉积物中重金属含量逐渐降低,河流入湖区的污染程度高于其他区域,Zn、Cu、Pb的污染程度高于其他重金属,表层12 cm沉积物中的重金属含量随深度增加污染情况呈加重趋势;从潜在生态风险角度分析,巢湖表层沉积物总体只具有轻微潜在生态风险,生态风险指数排名前两位的区域是南淝河入湖区和十五里河入湖区,3月至7月期间重金属潜在生态风险级别逐渐降低,巢湖生态安全主要风险因子为Hg,其次是Pb和Cu.     

丹江沉积物重金属的污染特征和潜在生态风险评价

河流沉积物中重金属含量是影响河流水环境质量和生态系统健康的重要参考指标。为了明确丹江河流沉积物重金属的污染水平,采集、测定了沉积物中Cu、Pb、Cr、Zn、Cd重金属含量,并对其潜在生态风险进行了评价。结果表明:丹江河流沉积物重金属Cu、Pb、Cr、Zn、Cd的平均含量分别为36.24、29.98、108.91、155.30、1.40 mg/kg,均超过陕西省土壤背景值。地累积指数评价结果表明:各种重金属的污染程度由高到低依次表现为Cd>Zn>Cu>Cr>Pb,在多数采样点Pb元素表现为清洁,Cu、Cr、Zn元素为轻度污染,而Cd元素为污染强度最大。丹江流域沉积物中的5种重金属的潜在生态风险强弱顺序为Cd>Cu>Pb>Cr>Zn,在所有采样点中Cu、Pb、Cr、Zn元素均表现为轻微生态危害程度,Cd元素属于极强生态危害程度。丹江流域沉积物和水体要特别注重Cd元素的污染与控制。     

广州市番禺区榄核河沉积物中重金属潜在生态风险分析

对广州市番禺区榄核河沉积物中5种典型重金属(Cu、Zn、Pb、Ni、Cr)的含量水平进行分析,并在此基础上评价其潜在生态风险。结果表明,榄核河沉积物中各重金属元素的含量均远远高于广州市土壤背景值;各重金属元素生态风险由大到小顺序为CuNiPbZnCr,总体表现为强或很强,表明研究区域沉积物呈现多种金属复合污染特征,生态危害程度相对较高。     

丹江沉积物重金属的污染特征和潜在生态风险评价

河流沉积物中重金属含量是影响河流水环境质量和生态系统健康的重要参考指标。为了明确丹江河流沉积物重金属的污染水平,采集、测定了沉积物中Cu、Pb、Cr、Zn、Cd重金属含量,并对其潜在生态风险进行了评价。结果表明:丹江河流沉积物重金属Cu、Pb、Cr、Zn、Cd的平均含量分别为36.24、29.98、108.91、155.30、1.40 mg/kg,均超过陕西省土壤背景值。地累积指数评价结果表明:各种重金属的污染程度由高到低依次表现为CdZnCuCrPb,在多数采样点Pb元素表现为清洁,Cu、Cr、Zn元素为轻度污染,而Cd元素为污染强度最大。丹江流域沉积物中的5种重金属的潜在生态风险强弱顺序为CdCuPbCrZn,在所有采样点中Cu、Pb、Cr、Zn元素均表现为轻微生态危害程度,Cd元素属于极强生态危害程度。丹江流域沉积物和水体要特别注重Cd元素的污染与控制。     

巢湖流域城市型重污染河流综合治理技术研究——以合肥市十五里河为例

在"水十条"对城市黑臭河道提出治理目标的大背景下,以巢湖流域主要入湖河流十五里河为例,提出了巢湖流域典型城市型重污染入湖河流综合治理措施.在对流域概况、水质现状和污染源现状进行调查分析的基础上,对流域主要环境问题进行了识别,结合河道现状治理情况,提出了以源头截污为核心,以过程拦截为辅助,以河道自净为补充,辅以补充生态基流的治理策略.以期为当前正在开展的十五里河综合治理提供对策措施,也为其他类似受污染的城市河流治理提供思路.     

松花江上游金矿开采区河流水体和沉积物中汞的污染特征及风险评估

通过采集松花江上游夹皮沟金矿开采区附近河流的水和沉积物样品,研究了因金矿开采带来的汞和甲基汞污染的分布特征和规律.结果表明:该区域河流水中总汞含量的分布规律表现为河流上游高于下游,尤其是有金矿的河流,随距金矿距离加大而汞含量降低;沉积物却相反,距开采区距离较远的采样点呈现较高的总汞含量.水中汞和甲基汞含量的最高值均出现在夹皮沟河段,分别为0.86 μg·kg-1和4.14 ng·L-1;沉积物中汞和甲基汞含量的最高值出现在老金厂和二道沟河段,分别为9.00 mg· kg-1和4.02μg· kg-1.应用单因子指数法对水中汞和甲基汞污染进行评估可知:22.22％的河段呈现汞的重度污染,其余为中度污染,甲基汞均为重度污染;地累积指数法与潜在生态风险系数评价方法显示沉积物中的汞污染非常严重,存在很高的环境风险和生态风险,应引起人们的高度重视.     

巢湖3条入湖河流表层沉积物重金属生态风险评价

以巢湖3条入湖河流南淝河、杭埠-丰乐河和柘皋河不同时期河流表层沉积物为研究对象,对其Cu、Cd、Ni、Pb、Zn和As 6种重金属含量进行测定并初步分析其来源,基于地积累指数法、潜在生态风险指数法对沉积物重金属污染水平进行评价。结果表明,各入湖河流沉积物中,除As和Ni外几乎所有沉积物重金属含量均超出安徽重金属环境背景值。其中南淝河污染较重,重金属元素Cu、Zn、Pb和Cd的含量均高于其他河流,分别是背景值的3.11、3.99、1.34和10.41倍。统计分析结果表明各入湖河流沉积物中Cu、Ni、Zn含量显著相关,可能来源于工业生产和居民活动。地积累指数法和潜在生态风险指数法评价结果均表明Cd是主要生态风险贡献因子,其指数为64.53～862.33,处于较大生态风险。     

江河源区生态地理区划

利用气候—地貌—植被模式,在充分考虑人类活动因素的基础上,将江河源区划分为黄河东部河谷高原暖温半干旱农牧交错水土流失生态大区、高原凉温带大区、高原冷温带大区、高原寒带大区4个大区;再分别以降水、植被和人类活动为主要因子,将其划分为7个二级区,11个三级区。     

辽河太子河水系的浮游植物种类多样性研究

于2009年5月和8月对辽河太子河水系的浮游植物进行了野外调查研究。结果表明：辽河太子河水系的浮游植物主要由硅藻、绿藻和蓝藻组成,共鉴定出浮游植物195种,其中硅藻门种类最多,共鉴定出97种;绿藻门次之,共鉴定出55种;蓝藻门居第3位,共鉴定出25种;藻类的密度具有明显变化,从5月开始总藻类密度开始减少,而蓝藻门的藻类密度却明显上升,从占总藻类密度的7%上升到17%;从浮游植物多样性指数分布上看,太子河水系不同区域浮游植物多样性的差异性显著,太子河水系上游地区浮游植物多样性小于下游地区。     

永定河和滦河水系浮游动物样性调查与分析

对海河流域永定河、滦河水系的34个站点的浮游动物进行了生物多样性调查和水质分析.结果发现:永定河水系和滦河水系浮游动物均以原生动物为主,分别占浮游动物种类组成的36.84％、45.07％；轮虫次之,分别为31.58％、39.44％;枝角类较少,分别为21.05％、8.45％；桡足类种类最少,分别为10.53％、7.04...     

江河源区植被分区

按照植物群落学—生态学原则,将江河源区的天然植被划分为森林植被区、灌木与灌丛植被区、草原植被区、草甸植被区、荒漠植被区和湿地植被区6个区,并分析了各植被区的分布范围及其优势种。     

江河源区区域生态环境质量评价的理论问题

通过对生态环境质量及其评价的内涵和国内外研究进展的分析,指出江河源区生态环境质量评价应大量的借助于遥感资料,同时结合统计资料对区域自然环境系统、经济系统和社会系统进行综合评价。概括了生态环境质量评价的理论依据,指出了对区域生态环境质量评价应坚持整体性、评价指标体系化、方法定量化的原则,并提出了具体的评价指标体系。     

永定河北京段河流形态模拟与弹性修复策略研究

  目的  自20世纪80年代断流以来,永定河下游河道被侵占、破坏严重,2019年和2020年永定河实施生态补水工作。本文选取永定河宛平湖至黄良铁路间河段,模拟不同生态流量和洪水脉冲流量设定下河流形态特征,目的是将补水流量变化与河流形态变化联系,为河流生态修复提供科学支撑。  方法  （1）运用Tennant法计算永定河下游生态流量,并选取3种不同等级的生态流量作为后续模拟输入;（2）使用CAESAR-Lisflood 模型模拟3种生态流量和4种洪水脉冲流量下的形态特征。  结果  （1）模拟得到3种生态流量下河道内年平均水面面积为439.29 ~ 462.74 hm2,水面高度在40 ~ 52 m之间,最大流速为1.49 ~ 2.24 m/s。河道内侵蚀区域面积为52.18 ~ 77.94 hm2,沉积区域为61.70 ~ 101.39 hm2。4种洪水脉冲流量下,河道内年平均水面面积为637.58 ~ 769.25 hm2,水面高度在42 ~ 55 m之间,最大流速在3.92 ~ 5.85 m/s之间。（2）根据不同河段的形态特征,河道内侵蚀/沉积区域范围和5年一遇洪水淹没范围,提出不同河段修复策略,并确定河道内弹性空间范围。  结论  在生态补水工作的促进下,研究河段以及整个永定河北京段断流河段的修复应以自然修复为主,人工修复为辅。在生态修复过程中需要预留充足的河流空间,允许河道形态变化,发挥河道自我修复能力。通过长期的、不间断的人工监测和策略调整,逐渐恢复断流区河流生态系统功能及自然河流景观。      

基于TM影像的流域河网信息提取

针对韭园沟流域的TM影响,采用单波段阈值法、谱间关系法、归一化水体指数、HIS彩色模型4种方式进行流域河网信息提取,得出以下结论:(1)基于TM影像6波段的单波段阈值提取方法,可以获得较清晰的河网信息,主支流河网连续性较好,河流脉络明显,但是由于遥感影像上阴影的影像,单波段改变提取阈值难以把阴影与水体进行有效区分,提取效果仅能作为一个参考;(2)利用谱间关系法和IHS颜色模型提取的河网,主干道提取效果明显,大面积的水体也可以很好地表现,支流河网只能表现大致的轮廓,存在许多严重的断流现象。     

江河源区生态环境问题研究现状及进展

在了解目前国内外对青藏高原研究,尤其是对江河源区生态环境问题研究概况的基础上,系统综述了现阶段关于江河源区的研究现状、研究进展及存在的问题,以期为今后进一步开展该领域的研究提供参考。     

柴达木水系格尔木河秋季浮游植物群落结构特征初步研究

2011年秋季(9月)对格尔木河的浮游植物进行初步研究。结果表明:格尔木河浮游植物共计4门28种(属)。其中硅藻最多(14种属),占50.0%;绿藻次之(8种属),占28.6%;蓝藻(3种属),占10.7%;甲藻(2种属),占7.1%;隐藻(1种属),占3.6%。浮游植物优势种以硅藻为主,占61.5%,种类有小环藻(Cyclotella sp.)、普通等片藻(Diatoma vulgare)、针杆藻(Synedra sp.)、尖针杆藻(Synedra acus)、曲壳藻(Ach-nanthes sp.)、舟形藻(Navicula sp.)、桥弯藻(Cymbella sp.)、菱形硅藻(Nitzschia sp.)、颤藻(Oscillatoria sp.)、席藻(Phormidium sp.)和栅藻(Scenedemus sp.)。格尔木河浮游植物数量变化在4.43×104～60.66×104cells/L之间,平均数量23.35×104 cells/L;生物量变化在0.0260～0.0476mg/L之间,平均0.0363mg/L。浮游植物平均数量以蓝藻最高,占86.0%;生物量以硅藻最高,占52.1%。分析显示各采样点浮游植物多样性指数、均匀度指数和物种丰富度指数均不高,平均值分别为1.80、0.43和1.49。上述结果表明该河段浮游植物群落结构较为简单,体现了格尔木河贫营养类型的特征。     

江河源区区域环境质量影响因素分析

人类的生产、生活和经济活动以及区域自然气候变化的共同影响,导致江河源区的生态环境呈现出不断退化的趋势,其主要特征是草地退化、湿地萎缩、土地荒漠化和生物多样性遭受破坏。文章分析了全球气候变化、青藏高原生态环境变化、青藏公路和青藏铁路的修建和营运、鼠害、西宁及州县城镇的经济发展以及迅速发展的旅游业等对江河源区生态环境产生的巨大而深远的影响,最后阐述了对这些方面的集成研究将有助于揭示江河源区生态环境的演变趋势。