温州主要入海河流6种重金属的空间分布特征及其风险评估

浙江温州地区经济发达,涉及重金属的行业较多,其中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、As 6种重金属污染潜在风险较大。为了解该区域重金属经河流对近岸海域造成污染的基本状况,开展温州区域三条主要入海河流瓯江、飞云江和鳌江水体中6种重金属的空间分布特征研究,并采用重金属污染指数法（HPI）和物种敏感性分布法（SSD）进行生态风险分析。结果表明Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、As的浓度分别在12.46-1830.01 μg/L、2.94-372.79 μg/L、19.58-435.04 μg/L、0.06-0.79 μg/L、14.11-192.98 μg/L和1.59-63.95 μg/L之间,平均值分别为801.68 μg/L、73.80 μg/L、168.61 μg/L、0.26 μg/L、81.06 μg/L和23.53 μg/L。HPI评估结果表明：O4、F2、A1和A2四个站位重金属污染程度高,F1站位污染程度中等,O1、O2、O3和A3污染程度低;其中对水体重金属污染贡献程度高的四种重金属分别为Cu、Pb、Cd和Cr。SSD风险评价结果表明：Cu、Zn、Cr和As在所有站位的表现均为高生态风险,说明这四种重金属对生物存在极高的潜在危害性;Pb在O4和A2站位表现为高生态风险。通过对两种方法的比较发现两种方法从不同角度对重金属的潜在生态风险进行评价,能有效的规避单一评价方法的不足,互为补充：首先选取HPI评价法确定高污染程度的区域,再通过SSD生态风险评价方法筛选该区域生态毒性高的重金属,进行重点高效的监测和预防。     

唐山附近海域春季表层沉积物重金属含量年际变化及污染评价

根据2006-2015年4个航次对唐山附近海域共70个采样站位的表层沉积物调查资料,分析了沉积物中Hg、Cu、Pb、Cd、Cr、Zn和As 7种重金属的含量和年际变化特征,并利用超标率统计法、地累积指数法和潜在生态风险指数法对其污染状况进行了评价.结果显示,调查海域表层沉积物中重金属含量总体水平较低,除个别站位的Cu和As超过第Ⅰ类标准值外,其他调查站位的重金属含量均符合第Ⅰ类标准.2006-2015年调查海域表层沉积物中7种重金属含量的年际变化略有不同,其中,Cu、Pb、Cd和Zn4种重金属含量相对比较稳定,Hg和Cr的含量表现为先升高后降低的趋势,而As的变化趋势不明显.地累积指数法评价结果显示,7种重金属的地累积指数(Igeo)多年平均值为Hg＞Cd＞Pb＞Cu＞As＞Cr＞Zn;而潜在生态风险评价结果显示,7种重金属的潜在生态风险系数(Eri)多年平均值为Hg＞Cd＞As＞Pb＞Cu＞Cr＞Zn;两种污染评价结果一致,均显示Hg是唐山附近海域表层沉积物的主要污染因子,潜在生态风险最大.综合潜在风险指数(RJ)年际变化范围为44.26-153.18,平均值为89.92,属于低生态风险水平;RI年际变化基本表现为先升高后降低的趋势,表明近年来调查海域表层沉积物重金属的污染状况有所改善.     

夏季渤海中部表层沉积物重金属空间分布及污染评价

为了解渤海中部海域沉积物中重金属的污染状况,于2013年8月采集了渤海中部海域34个站点的表层沉积物,检测了Pb、Cd、Hg、Cu、Zn和As 6种重金属的含量,分析了Pb、Cd、Cu和Zn 4种重金属的空间分布特征,采用污染指数法和潜在生态风险评价法对其表层沉积物重金属污染状况进行评价。结果显示,渤海中部海域表层沉积物重金属含量较低,符合海洋沉积物质量(GB 18668-2002)Ⅰ类标准的要求。表层沉积物重金属的空间分布总体呈现由近岸向中心海域降低的趋势。Cu、Zn和Pb含量空间变化趋势比较明显,靠近渤海湾海域重金属含量高,离岸距离越远,重金属含量逐渐降低。Cd含量在靠近黄河入海海域最高,呈现自高值区向东西两边海域减小的趋势。各个站位的重金属单因子污染程度较轻,单因子污染系数均值大小顺序为PbCuZnAsCdHg;重金属综合污染指数都小于5,表现为低污染水平。除1号站位的Hg单因子潜在生态风险系数为54.44之外,其他站位表层沉积物Hg、As、Cu、Zn、Pb和Cd的单因子潜在生态风险系数Eir小于40,范围为0.39～38.80,风险程度由高到低依次为Hg、Cd、As、Pb、Cu和Zn;其综合潜在生态风险系数小于150,范围为16.39～79.57。其中,1号站位综合潜在生态风险系数最高达到79.57。研究表明,此海域属于低潜在生态风险水平,风险指数高值区出现在唐山大清河口海域。     

黄河口附近海域表层沉积物重金属污染状况及年际变化分析

根据2006-2014年共5个航次在黄河口附近海域采集的150个调查站位的表层沉积物样品的监测结果,对沉积物中Hg、Cu、Pb、Cd、Cr、Zn和As共7种重金属元素的含量及年际变化趋势进行了分析,采用单因子标准指数法和潜在生态风险指数法对重金属污染状况和潜在生态风险程度进行了评价.结果显示,7种重金属的含量除2011年少数调查站位的Cu和Pb超过第一类标准外,其他调查站位的重金属含量均符合海洋沉积物质量第一类标准.重金属Hg和Cd的含量相当,其含量明显低于其他5种重金属元素.7种重金属含量的年际变化有所不同,年平均单因子标准指数均小于1,表明调查海域表层沉积物质量状况良好.7种重金属元素的年平均单因子标准指数排序为Cu＞Cr＞As＞Pb＞Cd＞Hg＞Zn;其中,Cu的标准指数值较高,近10年来其标准指数均值达0.61,应引起重视并加强例行监测;其他6种重金属元素的单因子标准指数均值均小于0.4.潜在生态风险评价结果显示,各航次7种重金属的平均潜在生态风险系数Eir均小于40,属于低生态风险水平;7种重金属近10年平均Eir排序为Hg＞Cd＞As＞Pb＞Cu＞Cr＞Zn;其中,Hg是该调查海域的主要潜在生态风险因子.综合潜在生态风险指数RI的年际变化范围为32.18-53.12,属于低生态风险水平;RI的年际变化趋势基本表现为先升高后降低、然后略微上升的趋势.     

南四湖表层沉积物重金属的空间分布、来源及污染评价

为研究南四湖表层沉积物中重金属含量、分布与污染特征,采集了29个表层沉积物站点并测定了8种重金属含量。采用主成分、相关分析、聚类分析法分析了重金属来源,同时运用地累积指数法和潜在生态风险指数法综合评价了南四湖沉积物中重金属的污染现状和潜在生态风险。结果表明,（1）南四湖表层沉积物中,As、Hg、Pb、Cr、Cd、Cu、Zn、Ni的平均含量分别为14.41、0.048、25.69、71.10、0.22、30.14、87.55、35.33mg/kg,其中As、Hg、Pb、Cd均超过环境背景值,在空间上表现出上级湖高,下级湖低的分布特征;（2）相关性分析、主成分以及聚类分析显示,Pb、Cr、Cu、Zn、Ni具有同源性,为自然源元素;As和Cr具有同源性,为人为源元素;Hg元素主要来源与其他几种重金属不同,受自然地质背景与人类活动的双重影响。③地累积指数法评价结果表明,南四湖沉积物重金属元素的污染程度：Hg＞Cd＞As＞Pb＞Cr＞Zn＞Ni＞Cu,Hg、Cd、As、Pb已处于无污染-中度污染程度,而其它元素无污染。④潜在生态指数法研究结果表明,南四湖表层沉积物单项重金属生态风险程度顺序为：Hg＞Cd＞As＞Pb＞Ni＞Cu＞Zn＞Cr,Hg、Cd具有较高的生态风险等级,为主要的生态风险贡献因子,其它7种重金属元素均为低生态风险等级。综合分析可见,Hg、Cd、As、Pb为南四湖表层沉积物主要重金属污染元素,各湖区沉积物污染程度由高至低依次为：南阳湖＞独山湖＞微山湖＞昭阳湖。     

阿哈水库沉积物中重金属分布特征及潜在生态风险评价

研究阿哈水库沉积物中重金属空间分布特征和污染现状,评价潜在生态风险,为重金属污染防治提供参考依据和理论基础。2016年12月,在阿哈水库设置4个采样点,每个采样点采集20cm柱状沉积物,按5cm分层取样,检测分析铜(Cu)、锌(Zn)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、镍(Ni)6种毒性重金属,用潜在生态危害指数法评价生态风险。结果表明,6种重金属含量在空间分布上有显著差异。水平方向,沉积物中Cu、Cr和Pb含量库心最高,Zn和Cd含量南郊水厂取水口最高,沉积物中的6种重金属含量在金钟河和游鱼河入库口都相对较低。垂直方向上,南郊水厂取水口和库心采样点Cr、Pb、Cu、Ni、Zn、Cd 6种重金属峰值均出现在10~15cm处。Zn、Cu和Pb平均含量都超过背景值,Cd富集系数最高,污染最严重。潜在生态风险评价结果显示,水库沉积物重金属潜在生态危害指数从大到小依次为Cd、Cu、Pb、Ni、Zn、Cr,Cd是生态风险主要贡献因子。阿哈水库沉积物重金属总体上存在轻微的生态风险及处于轻微的污染状态,南郊水厂取水口较高的生态风险应当引起足够的重视。     

辽东湾北部近岸海域表层沉积物中重金属生态效应与潜在生态风险

为查明辽东湾北部近岸海域表层沉积物中重金属Cd、Hg、As、Cu、Pb和Zn的含量特征、生态效应与潜在生态风险,2017年8月对辽东湾北部近岸海域进行了1个航次的现场调查。调查结果显示,重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Hg和As含量平均值分别为25.80、21.83、80.91、0.28、0.06和12.72mg/kg。生态效应评价显示,有7个站位的As含量位于效应浓度低值(ERL)与效应浓度中值(ERM)之间,只是偶尔会产生不利的生态效应,所有站位的Cu、Pb、Zn、Cd和Hg含量均低于ERL,几乎不会产生不利的生态效应。潜在生态风险分析结果显示,辽东湾北部近岸海域表层沉积物中,Cd、Hg和As的潜在生态风险系数较高,Cu、Pb和Zn的潜在生态风险系数相对较低,辽东湾北部近岸距离河口较近的海域是潜在生态风险较大区域。     

滨州浅海沉积物中重金属的分布及潜在生态风险评价

2012年夏季(8月)利用QNC6-1型挖泥斗采样,监测山东滨州浅海11个站位表层沉积物中Zn、Cr、Cd、Cu、Pb、Hg和As 7种重金属的含量,应用Hakanson潜在生态危害指数法评价沉积物中重金属的污染现状和潜在生态风险。结果表明:调查区域沉积物中Zn、Cr、Cd、Cu、Pb、Hg和As的含量范围分别为19.80-63.70mg/kg、27.90~38.70mg/kg、0.138~0.192mg/kg、23.10~29.50mg/kg、8.75~17.20mg/kg、0.0221~0.0384mg/kg,和8.29~10.70mg/kg,平均含量分别为(52.15±12.03)mg/kg、(32.83±3.14)mg/kg、(0.16±0.02)mg/kg、(26.50±2.11)mg/kg、(13.94±2.87)mg/kg、(0.03±0.01)mg/kg和(8.90±0.66)mg/kg;沉积物中主要潜在重金属污染因子是Cd和Cu,重金属影响因子的顺序由强至弱依次为:CdCuPbZnAsCrHg;重金属综合污染指数表明,该海域环境质量总体以低污染为主;各种重金属的潜在生态危害系数由大至小依次为:CdAsCuHgPbCrZn,Cd为潜在生态风险因子;潜在生态风险指数平均值为(57.36±4.14),属于低潜在生态风险,表明目前滨州浅海沉积物中重金属潜在生态风险水平较低。     

通州区河流沉积物重金属污染评价

为了解通州区河流沉积物重金属污染现状,保障区域水生态安全,采集了11条主要河流25个沉积物样品,测定了重金属Hg、As、Pb、Cr、Cd和Cu的含量,采用地累积指数法、潜在生态风险指数法对重金属污染程度及潜在生态风险进行了评价。结果表明:(1)全区沉积物重金属Hg、As、Pb、Cr、Cd、Cu平均含量为0.673、6.27、24.40、78.60、0.25、45.80 mg/kg,总体高于中国水系沉积物平均值;(2)全区重金属平均地累积指数为Hg(1.53)Cr(0.75)Cu(0.38)Cd(0.11)Pb(-0.77)As(-0.90),沉积物主要受Hg、Cr、Cu、Cd污染;北运河污染最为严重,主要来源于工业废水及城市污水的排放;(3)全区重金属平均潜在生态风险系数为Hg(336)Cd(63)Cu(12)As(9)Cr(5)≈Pb(5),Hg具有极强生态危害;通州全区潜在生态风险指数RI=430,其中北京城市副中心RI=633,重金属生态危害更为严重。研究结果能够为通州区的河流底泥治理及生态修复提供科学依据。     

东碇临时海洋倾倒区及邻近海域表层沉积物重金属污染及潜在生态风险评价

本文分析了2005—2015年其中4年东碇临时海洋倾倒区及邻近海域表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As共6种重金属含量及时空分布特征,并采用潜在生态风险指数对重金属污染现状及潜在生态风险进行评价。结果表明:历次调查重金属含量均较低,符合国家海洋沉积物质量一类标准;Cd、Cu的空间分布不均匀,其余4种重金属指标空间分布差异不大,在表层沉积物中,As、Pb、Zn富集程度相对较高,而Cu、Hg、Cd较低;东碇临时海洋倾倒区及邻近海域沉积物重金属综合潜在生态风险处于较低水平,风险排序为AsPbHgCdCuZn,其中As、Pb和Hg为主要潜在生态风险因子。     

海州湾海洋牧场重金属的空间分布及来源分析

为了解海州湾海洋牧场的环境状况，本研究采集了该区域20个站位的表层水体和沉积物样品，对海水和沉积物中的8种重金属元素（Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、Cd、As和Hg）进行测定，并通过物种敏感性分布法、地累积指数法和潜在生态风险指数法评估海州湾海洋牧场的重金属污染及生态风险程度，最后结合PCA/APCS模型对沉积物重金属的可能来源进行定量分析讨论。旨在海洋污染防控和海水养殖绿色高质量发展提供科学依据。结果表明:（1）物种敏感度分布法评估结果显示，海水中的As具有高生态风险，Cd、Cu和Zn处于中度生态风险；（2）综合生态风险指数结果显示,海州湾海洋牧场沉积物中重金属处于中生态风险状态，主要受到Cd与Hg的影响；（3）由受体模型定量分析可知，海洋牧场重金属污染的潜在来源主要包括养殖中产生的污染、陆源排污及2009年以前的临河口排污，其中养殖中产生的污染对Cu、Zn、Ni、Pb和Cr的贡献率大于50%，陆源排污对As和Cd的贡献率分别为40%和82.85%,而Hg主要受2009年以前临河口排污的影响。     

阿哈水库柱状沉积物中重金属分布特征及潜在生态危害风险评价

阿哈水库是贵阳市重要的饮用水源地,及时掌握其沉积物中重金属的污染现状和存在的潜在生态风险具有非常重要的现实意义。本文对阿哈水库库区4个采样点的柱状沉积物中重金属铜(Cu)、锌(Zn)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、镍(Ni)6种毒性重金属进行了检测分析。结果表明,6种重金属含量在空间分布上有显著差异。在水平方向上,库心沉积物中的Cu、Cr和Pb含量最高,南郊水厂取水口的Zn和Cd含量最高,金钟河和游鱼河入库口沉积物中的6种重金属含量都相对较低。垂直方向上,南郊水厂取水口和库中心这两个采样点中Cr、Pb、Cu、Ni、Zn、Cd6种重金属峰值均出现在10-15 cm处。Zn、Cu和Pb平均含量都超过背景值,Cd富集系数最高,污染最严重。同时,潜在生态风险评价结果显示,水库沉积物重金属潜在生态危害风险从大到小依次为Cd,Cu,Pb,Ni,Zn,Cr,Cd是生态风险贡献因子,阿哈水库沉积物重金属总体上还是存在轻微的生态危害风险及处于轻微的污染状态。     

三峡库区及上游表层沉积物重金属形态特征及其生态风险

研究三峡库区表层沉积物中重金属形态特征及其潜在生态风险,为制定库区重金属污染防治措施提供基础资料。2020年11月,在三峡库区流水区合江江段、回水区江津江段、静水区巴南江段和长寿江段采集21个沉积物样品,通过连续提取法对重金属Cu、Pb、Cr、Cd、As、Hg总量及形态特征进行分析。结果显示:三峡库区研究江段沉积物重金属平均含量Cr>Pb>Cu>As>Cd>Hg,其中Cu、Pb和Cd的含量高于长江流域沉积物重金属背景值,静水区江段重金属含量最高;重金属形态占比具有明显差异,研究江段Pb的铁锰结合态占比高达34.99%~43.17%,Cd的离子交换态含量最高,其在合江、江津、巴南和长寿江段沉积物重金属形态总和中的占比分别为17.41%、16.65%、20.56%和18.88%,而As、Hg、Cu和Cr的残渣态含量较高,其中Hg和Cr的残渣态占比分别超过了80%和88%;研究江段沉积物中重金属污染负荷指数PLI值和潜在生态风险指数RI值分别为0.90~1.61和112.49~245.03,其中静水区江段指数值较高。综合结果表明,静水区江段沉积物重金属污染较严重,总体处于中等污染水平,Cd和Pb是主要贡献者,其中Cd具有较大的生物可利用性和潜在生态风险。     

宁夏阅海底泥重金属空间分布特征及来源解析

为了解宁夏阅海底泥重金属污染现状及其潜在生态风险,解析其重金属污染物来源,结合环境现状,分区域采集14个底泥样品,分析底泥理化性质;运用Arcgis反距离空间插值法（IDW）研究阅海底泥重金属元素空间分布特征,采用地累积指数法和Hakanson潜在生态危害指数法对其污染状况和生态风险进行评估,并利用相关性、主成分以及聚类分析等方法对阅海底泥重金属来源进行解析。结果表明,阅海底泥中汞（Hg）和钴（Co）元素平均含量分别为0.16 mg/kg和19.23 mg/kg,分别达到背景值的5.16和2.24倍,其他重金属元素铅（Pb）、铜（Cu）、砷（As）、镉（Cd）、铬（Cr）含量均超过银川平原引黄灌区土壤对应元素背景值含量;阅海底泥重金属空间分布差异性显著,各重金属元素在芦苇分布区域富集趋势十分明显;重金属元素污染程度表现为：Hg>Co>Pb>Cu>Cd>As>Cr,综合潜在生态风险均值达到 277.21,属中等生态危害范畴,其中 Hg 元素超标严重,贡献率达74.42%。阅海底泥重金属Cr和As元素受自然背景影响明显,而Hg、Co、Pb、Cu和Cd元素则主要来源于鸟粪排放以及人类活动。     

长江口南支表层沉积物重金属含量、空间分布与生态风险评价

为探究长江口南支水域表层沉积物重金属元素含量和空间分布变化,分析测定了研究区域2018—2022年表层沉积物中铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)、铬(Cr)、镉(Cd)、汞(Hg)及砷(As)的含量,并借助地统计学空间分析方法,对研究区域的重金属元素含量进行变异分析和空间分布模拟。结果显示：Zn、Cr、Cu、Pb、As、Cd、Hg的含量变化范围分别是23.539～101.955 mg/kg、14.390～88.672 mg/kg、3.325～40.441 mg/kg、7.788～26.145 mg/kg、5.035～12.610 mg/kg、0.072～0.436 mg/kg、0.004～0.171 mg/kg, 2021年重金属元素含量明显高于其他年度,元素空间相关性年际变化较大。Cu、Zn、As高值区主要分布在研究区域的下游,Cd高值区主要分布在中游,Cr高值区主要分布由下游变为中游,Pb高值区主要分布由下游变为中、下游。重金属生态风险表现为Hg生态风险等级上升,Cu中等生态风险持续存在且范围扩大,Cr中等生态风险间歇性出现。     

赤水河主要经济鱼类重金属含量及风险评价

为了解赤水河鱼体重金属富集现状及其潜在的生态风险和食品安全,测定了赤水河茅台江段和赤水江段的黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)、蛇鮈(Saurogobio dabryi)和大口鲇(Silurus meriordinalis)肌肉和肝脏中的重金属含量。分别使用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定Cu、Zn、Pb、Cd、Fe、Cr和Mn的含量,原子荧光光度法测定As和Hg的含量。结果表明:大口鲇肌肉中Cu、Zn、Pb、Cd、Fe、Cr和Hg的含量高于黄颡鱼和蛇鮈,3种鱼类肝脏中的重金属含量均高于肌肉。所有鱼体肌肉中的重金属含量均低于国家标准,但大口鲇肌肉中Pb和Cd的含量高于欧盟委员会标准。危害指数分析表明:赤水河野生鱼类食用的人体健康风险较小。重金属单因子污染指数的结果表明赤水河鱼体Pb和Cd的污染程度较高,赤水河存在潜在的重金属污染风险。     

罗源湾表层沉积物重金属分布及其潜在风险评价

于2009年8月对罗源湾表层沉积物重金属开展调查.结果表明,罗源湾沉积物Cu,Pb,Cd,Hg和As平均含量分别为21.2×10-6、29.5×10-6、0.075×10-6、0.041×10-6和9.28×10-6.沉积物重金属和其他要素的相关分析表明,Cd,Hg与硫化物相关性较好,Cu,Pb地球化学来源相近.单因子...     

2008年珠江口表层沉积物重金属含量及生态危害评价

2008年5、8月针对珠江口表层沉积物重金属的空间分布、相关性、超标倍数和超标率等进行了研究,并采用综合污染指数法和Hakanson潜在生态危害指数法对其污染特征和生态危害进行了评价。结果显示:研究期间珠江口表层沉积物中重金属Cu为63.2 mg/kg、Zn为261.0 mg/kg、Pb为96.7 mg/kg、Cd为6.7 mg/kg、Cr为167.4 mg/kg。同一口门5种重金属相关极显著(P<0.01);每种重金属含量在各口门间相关极显著,表明其具有较强的同源性。珠江口水域重金含量表现出整体的超标现象,超标率均不低于87.5%,Cd超标倍数最大。综合污染指数法评价显示,重金属污染处重度水平,潜在生态危害指数法显示,重金属潜在生态危害处于较严重水平;Cd对污染和潜在生态危害贡献率最大。