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。     

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、Pb、Ni和Cu6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12cm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。     

大沽河湿地表层沉积物重金属分布特征及污染评价

胶州湾属半封闭海湾,水体交换能力较弱,受多条河流入海影响,污染日趋加重,通过大沽河的径流量、输沙量和溶解污染物占到胶州湾入海河流的首位。根据区域特征,于2009年2、5、8、11月对大沽河湿地48个采样点表层沉积物中的Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As、有机碳、粒度进行测定,探讨了重金属含量和污染特征与总有机碳、粒度的关系,利用污染评价法和潜在生态风险评价法进行污染和风险分析。结果表明：胶州湾大沽河湿地表层沉积物重金属含量较低,大部分测站符合海洋沉积物质量（GB 18668—2002）Ⅰ类标准的要求。表层沉积物中Cu、Pb、Zn含量8月份最高、2月份次之、5月份最低。Pb、Hg、As 3种重金属含量在2月份最高。Cu、Pb、Zn和Cd重金属之间存在显著正相关关系,Hg与As存在明显的相关关系;除Cd和As外的4种重金属与沉积物粘土、有机碳含量之间也存在显著正相关性。重金属单因子污染程度总体较轻,属于低污染水平,污染程度依次为Hg〉Cd〉Pb〉Cu〉As〉Zn。大沽河河口区表层沉积物重金属潜在生态风险总体处于较低水平,风险程度依次为Hg〉Cd〉Pb〉Cu〉As〉Zn。     

连云港近岸海域表层沉积物中重金属的分布特征及潜在生态危害

采用变异系数、富集系数、潜在生态危害指数分析评价连云港近岸海域表层沉积物中的重金属的相关特性。结果表明:重金属的空间分布离散性及富集程度存在明显差异,重金属元素空间波动程度依次为Cu=Cd>Hg>Cr>As>Zn>Pb,富集程度依次为Zn>Cr>Cd>Cu>As>Pb>Hg;除Cd在5号站位处于中等污染水平外,其他各重金属的潜在生态危害处于轻微水平,潜在生态危害系数依次为Cd>Hg>As>Cu>Pb>Cr>Zn,港口区域重金属富集程度较重,潜在生态危害指数相对较高;有机碳和酸可挥发性硫化物影响到重金属的迁移与转化,进而影响其潜在生态危害程度及生物毒性。     

乐清湾养殖区表层沉积物重金属含量分布及污染评价

以乐清湾养殖区表层沉积物中Cu等7种重金属为研究对象,在野外实地调查取样及重金属含量测定基础上,以中国海洋沉积物质量(GB18668-2002)一类标准值为评价标准,利用单因子指数评价法、内梅罗综合污染指数评价法和沉积物质量基准(sediment quality guideline,SQG),对单项重金属污染程度、多种重金属综合污染效应及重金属潜在生物毒性风险进行了评价。结果表明,乐清湾养殖区表层沉积物重金属含量分布差别明显,所有采样点表层沉积物均受到Cu污染,局部受到严重Hg污染;大部分养殖区表层沉积物重金属污染达到轻度等级;所有养殖区均可发生由Cu偶尔引起的不利生物毒性效应,个别养殖区可发生由Hg频繁引发的不利生物毒性效应。乐清湾养殖区表层沉积物重金属主要来源于沿岸电镀企业废水排放及农药化肥造成的农业面源污染。开展Cu、Hg污染治理修复是实现乐清湾养殖环境安全的迫切需求。     

丹河水系表层沉积物重金属污染及生态风险评价

采用原子吸收分光光度法和原子荧光光谱法,测定了丹河水系干流及主要支流表层沉积物中重金属（Mn、Zn、Cu、Pb、Cd、Cr、Hg、As）的含量,同时用沉积物质量基准法（SQG）和Hakanson潜在生态风险指数法,对重金属的毒性效应、污染程度及潜在生态风险进行了评价,并分析了重金属的主要来源。结果表明,丹河水系表层沉积物中Mn、Zn、Cu、Pb、Cd、Cr、Hg、As的平均含量分别为115.1、18.78、8.46、6.49、2.85、60.6、0.047、14.22mg·kg-1。Cd、As和Cr的含量介于最低效应水平（LE-L）与严重效应水平（SE-L）之间。根据SQG,丹河表层沉积物中重金属含量处于中度污染水平,可能会对河流生物产生一定的毒性效应,而Pb、Cu、Zn则尚无毒性效应。除了As和Cr之外,其他重金属元素之间均呈现较明显的正相关,表明在沉积物中这些重金属的含量具有共同的变化趋势,且具有一定的同源性。工业排污是造成丹河水质恶化的主要原因之一,也是重金属的主要来源。以山西省土壤背景值为参比进行Hakanson潜在生态风险指数评价发现,丹河水系表层沉积物呈现由强至极强的生态风险,其中Cd生态风险最大,Hg、As次之。对单个重金属的潜在生态风险系数和多个重金属的潜在生态风险指数进行分析显示,生态风险较大的样点是高平市、巴公河和水东。研究结果旨在得到单一污染物的环境影响和多种污染物的综合效应的评价结果,为丹河水系沉积物及水体重金属污染防治和决策管理提供科学依据。     

伊通河(长春市区段)沉积物重金属元素化学形态分布特征

对伊通河（长春市区段）沉积物中重金属元素的含量和形态的分布特征进行了研究。结果表明,重金属元素的总量呈现出沿河变化的趋势,且各重金属元素沿河变化程度有很大区别;沉积物中铁主要以残渣态存在,Mn、Pb、Cu、Zn元素残渣态含量很低,而有效态含量却很大（70%）,即伊通河沉积物中存在着潜在的重金属污染。沉积物中重金属在各形态的叠加也有所区别,Pb和Cu主要叠加在有机物态和残渣态中,而Zn则主要叠加在铁锰氧化物态中。     

长江三角洲近岸水域表层沉积物重金属分布特征及其影响因子

采用ICP-MS测定了不同季节长江三角洲沉积物中重金属(Ni,Cu,Cr,Zn,Cd和Pb)含量并探讨了其影响因子。结果表明:(1)长江三角洲沉积物中Pb和Zn占重金属总量比例最高,Hg和Cd占重金属总量比例较小;沉积物重金属含量均以秋季和冬季最高,夏季次之,春季最低。(2)长江三角洲沉积物中Cr,Cu和Ni元素均以残渣态为主,Zn和Cd主要以弱酸提取态为主,Pb较均匀地分布于不同形态中。(3)长江三角洲沉积物中pH值和电导率基本表现为春季夏季秋季冬季,其中秋季和冬季pH值差异不显著(p0.05),二者显著低于春季和夏季(p0.05);沉积物中全碳、全氮、全磷和全钾含量均以秋季和冬季最高,夏季次之,春季最低,其中不同季节全氮和全钾含量差异均显著(p0.05)。(4)Pearson相关性分析可知,长江三角洲沉积物中Cr,Pb,Cd的弱酸浸提与重金属总量之间表现出显著的正相关关系(p0.05),而6种重金属元素的可还原态与重金属残渣态之间没有显著的相关性(p0.05);Cr,Cu,Pb的弱酸浸提与可还原态没有显著的相关性(p0.05),Ni,Zn和Cd的弱酸浸提与可还原态具有显著的相关性(p0.05)。(5)长江三角洲沉积物中6种重金属元素的不同形态均与养分等指标存在显著的正相关性,而pH值和电导率与不同形态重金属呈负相关,全碳含量是控制长江三角洲沉积物重金属元素分布的主要因素。     

青海湖表层沉积物营养元素分布特征及相关性分析

以青海湖11个样点的表层沉积物为研究对象,测定分析其营养元素总磷（total phosphorus,TP）、总氮（total nitrogen,TN）、溶解性磷酸盐（no-apatite inorganic phosphorus,NAIP）和总有机碳（total organic carbon,TOC）含量,并对其分布特征及相关性进行分析。结果表明：TP含量在0.36~0.71g·kg-1之间,平均值为0.59g·kg-1,变异系数为15.42%;TN平均含量为1.74g·kg-1,变异系数43.02%;TOC含量为18.60g·kg-1,变异系数46.61%;TN、TP、TOC含量间呈极显著（P〈0.01）的直线线性关系,NAIP与TN、TP和TOC含量间呈显著（P〈0.05）的S型曲线线性关系。分析表明,水深度、扰动程度等内源因素可影响青海湖表层沉积物中TN、TP及TOC含量,河流补给、旅游活动等外源输入及自然扩散对溶解性磷酸盐分布有一定的影响。     

尾矿库尾砂及周边农田土壤重金属形态分布及其生物有效性

采用BCR（community bureau of reference）连续提取法对大宝山矿山槽对坑尾矿库尾砂和周边农田土壤重金属Cd、Pb、Cu和Zn的形态分布及其生物有效性进行了分析。结果表明,尾砂中Cd、Pb、Cu和Zn残渣态占绝对优势,占其总量的百分数均在85%以上。农田土壤中Cd、Cu和Zn都以残渣态为主,分别占其总量的60%、60%和90%以上,Pb以残渣态和可还原态为主,占其总量的93.44%。农田土壤重金属有效性较尾砂大,尾砂和农田土壤重金属生物有效性均以Pb为最高。     

巢湖沉积物总磷含量及无机磷形态的研究

以巢湖为研究对象,分析研究了巢湖沉积物总磷含量的水平、垂直分布以及磷的无机形态.表明结果:巢湖表层沉积物中的总磷含量范围在0.3～1.1 mg/g间,平均含量为0.55 mg/g.总磷含量的水平分布有由北向南递减的趋势,河口沉积物总磷的垂直分布出现变化程度的差异.巢湖沉积物无机形态的磷主要以Fe-P、Ca-P为主,两者之和为总磷的80%以上,但Fe-P与Ca-P表现出相异的空间变化特征.     

昆承湖沉积物重金属的环境地球化学特征

对昆承湖9个采样点柱状沉积物中主要重金属元素（Pb,Cu,Zn,Cd,Cr）的垂向分布进行了测定,结果表明,5种重金属元素具有非常相似的垂向变化特征,表现为随沉积深度增加含量降低的态势;横向上表现为靠近污染源的含量高,远离污染源的含量低。各重金属元素均与TOC之间呈显著正相关关系,表明沉积物中重金属污染受人类活动作用较为明显。地积累指数评价结果显示,Zn污染最重,且污染主要集中在表层;潜在生态风险性指数反映出全湖沉积物中的重金属污染属于中等生态危害程度,Cd是最主要的生态危害元素;生物毒性效应评价则表明目前昆承湖沉积物的金属毒性效应不高,但各样点的∑TUs都表现为由底层向表层逐渐增大的态势,必须予以相当的重视,避免加重该湖的生物毒性。     

呼伦湖沉积物重金属分布特征及生态风险评价

采样分析了呼伦湖表层沉积物重金属（Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As、Hg）的含量、分布特征及富集状况,分别以现代工业化前正常颗粒沉积物中重金属含量的最高背景值和我国《土壤环境质量标准》的一级自然背景值为参比值,采用瑞典学者Lars Hakanson的潜在生态危害指数法对呼伦湖沉积物中重金属的富集系数和生态危害系数以及各采样点的生态危害指数进行了评价。结果表明,呼伦湖沉积物中7种重金属的空间变异性较小,其中Zn、Cr、Cu的含量变化具有相同趋势,其他元素的含量分布无明显区域变化;以两种背景值为参比得出的重金属污染水平顺序相近,Cd和As为对呼伦湖生态环境具有潜在影响的主要重金属元素。     

新乡市寺庄顶污灌区土壤中重金属的形态分布及生物有效性研究

对长期电池废水灌溉的新乡市寺庄顶污灌区和对照区土壤重金属进行取样分析,结果表明,对照区土壤中Cd,Ni,Zn,Cu和Cr含量都能达标,污灌区土壤中Cr含量能达标,Cd,Ni,Zn和Cu的含量超标,其平均含量分别为65.31,1 196.64,2 799.25,145.78 mg/kg,是国家土壤环境质量二级标准的108.85,19.94,9.33和1.46倍。形态分析结果表明,污灌区污染最严重的Cd主要以铁-锰氧化物结合态存在,所占比例平均为56.84%;Ni主要以铁-锰氧化物结合态和残余态存在,所占比例平均为37.44%和39.55%;Zn主要以残余态存在,所占比例平均为78.24%;Cu主要以有机结合态存在,所占比例平均为57.70%;Cr主要以有机结合态和残余态存在,所占比例平均为45.55%和34.18%。与对照相比,污灌降低了Cd,Ni,Zn,Cu和Cr残余态所占比例,提高了重金属迁移能力和生物有效性。在4种超标重金属中Cd可交换态所占比例最高,平均为24.54%,由于其生物有效性最高,Cd迁移能力和植物毒性最值得关注。     

不同腐殖酸组分对湖泊沉积物中重金属释放的影响

腐殖酸作为湖泊沉积物中有机质的主要成分．对重金属具有强烈的富集能力,从而影响湖泊沉积物中重金属向水中的释放。本文深入探讨了腐殖酸的不同组分对沉积物中Cu、Zn、Pb、Cd向水中释放的影响。结果表明：腐殖酸的添加使沉积物中重金属的释放置明显受到影响。Cu、Zn、Pb、CA4种重金属随着胡敏酸和富里酸的添加．释放量逐渐增加,并且两种腐殖酸的用量越大．重金属的释放量越大。向沉积物中加入同等量的胡敏酸、富里酸,两种腐殖酸对重金属释放的促进作用胡敏酸〉富里酸。向沉积物中加入不同用量的富里酸FA,沉积物中Cu、Zn、Pb、Cd的释放率分别为73％～80％,18．5％～22％,7．5％～10％．97％～99％;而在相同条件下,向沉积物中加入不同用量的胡敏酸HA,对以上4种重金属的释放率分别为66．5％～72％,15．5％～19．5％．6％～8．5％,96％～98．5％。在腐殖酸用量相同的情况下,溶液的pH对沉积物中重金属的释放也会产生影响。即随着pH值上升．释放量逐渐减少。当pH=8时,释放量基本上已不再发生变化,说明此时沉积物中的重金属基本上与腐殖酸的羧基反应完毕。     

青海湖典型湿地土壤重金属空间分布特征

以青海湖黑马河湿地为研究对象,对湿地土壤重金属铜、锌、铅、铬(Cu,Zn,Pb,Cr)4种元素的空间分布特征进行了研究。结果表明:湿地表层土壤(0—10cm)中,Cu,Cr,Pb和Zn的平均含量分别为16.38±4.95mg/kg,65.46±7.34mg/kg,14.26±4.28mg/kg,46.35±7.27mg/kg。垂直湖岸的水平方向上,Cu,Cr,Pb和Zn的含量高值出现在湿地高水位带以及陆相带,低值出现在湿地水陆过渡带。在土壤剖面方向上,各重金属元素表现出不同的分布特征:Cu呈现出表面聚集现象;Zn随深度变化有明显的淋溶和积聚趋势;Pb含量沿土层剖面纵深分布的特征是先增加后减少;Cr呈显著的表面聚集现象。湿地表层土壤的对比结果显示研究区内土壤环境质量良好。湿地土壤中Cu,Zn,Pb,Cr四种元素之间呈显著正相关,表明本区域重金属具有同源性。     

Use of Drinking Water Treatment Residuals in Reducing Bioavailability of Metals in Biosolid-Amended Alkaline Soils

This greenhouse study evaluated the use of drinking-water-treatment residuals (WTRs) to reduce the bioavailability of metals in the biosolid-amended agricultural alkaline soils. Results showed that increasing the application rate of biosolids increased the accumulation of lead (Pb), nickel (Ni), copper (Cu), and cadmium (Cd) in corn (Zea mays cv. single hybride 10), with greater metal concentrations in roots than in shoots. However, the addition of WTRs (1–4%, w/w) to the soil amended with 3% biosolids significantly (P < 0.05) decreased the concentrations of soil diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA)–extractable metals. The accumulation of Pb, Ni, Cu, and Cd in corn significantly correlated with the DTPA-extractable metal concentrations in the soils. Plant metal concentrations were significantly affected by the soil type, application rates of biosolids and WTRs, and the ratio of WTRs to biosolids in the soils. The 1:1 application ratio of WTRs to biosolids at the 3% application rate effectively reduced the accumulation of metals in corn tissues.     

盐分胁迫下番茄盐分离子和重金属的分布特征

采用盆栽试验方法研究了不同盐分含量处理下番茄不同器官盐分离子（Na＋、K＋、Ca2＋）和重金属离子（Cd2＋、Pb2＋、Cr2＋、Zn2＋、Cu2＋、Ni2＋）的分布特征,探讨盐分离子对番茄不同器官吸收重金属离子的影响机制,为重金属污染盐渍土壤的农业可利用性评价提供科学依据。结果表明,番茄根、茎、叶和果实Na＋含量均随盐分含量增加而增加;番茄根K＋含量随盐分含量增加小幅上升,茎K＋含量则显著下降,叶K＋含量无显著变化;番茄各器官Ca2＋含量随盐分含量增加无明显变化。番茄根Cd、Pb、Cr、Zn和Cu含量以及番茄茎、叶Cd含量均随盐分含量增加而增加;番茄根Ni含量、番茄茎叶Pb、Cr、Ni、Zn和Cu含量以及番茄果实各重金属含量受盐分含量变化影响不大。因此,土壤盐分含量的增加对番茄根部吸收重金属（Ni除外）有促进作用。