北京市凉水河表层沉积物不同粒径重金属形态分布特征及生态风险

河流沉积物是污染物的储存库之一,研究沉积物中粒径及不同粒径中重金属形态分布特征对于明晰河流污染生态风险具有重要意义。运用Hakanson潜在生态风险指数法和BCR法,以北京市凉水河为研究对象,用ICP-AES测定沉积物样品,研究了表层沉积物重金属形态、空间分布、来源、生态风险及闸坝影响,研究结果表明:沿河流流向,沉积物总体呈现出细化的趋势;大红门闸、马驹桥闸及张采路橡胶坝、 吴营村橡胶坝上下粒径由746.70、113.10、137.80 μm和88.63 μm降至475.20、59.05、53.77 μm和53.89 μm,闸坝对凉水河沉积物的细化作用显着;凉水河沉积物中,重金属形态含量大致为残渣态 >>可氧化态 >弱酸可提取态 >可还原态;在所测位点中,综合风险指数RI最高为311.75,最低为442.90,处于较高生态风险水平,且Cd的单一风险指数Eir最大,为225.46～309.10,Zn的风险指数最小,为0.25～0.61,对综合生态风险指数的贡献大,贡献率超过60%;形态含量表现出粒度效应,在粒径<0.2 mm时,Cr、Cd、Zn非稳态含量与粒径大小呈显着负相关,重金属毒性随粒径降低而升高;Cd在上游和中游河段的富集系数(EF)达到1.65和1.59,高于1.5,存在明显的人为输入。     

峡江枢纽库区沉积物表层重金属分布及风险评价

为掌握淹没前峡江枢纽库区沉积物表层重金属的污染特征,采集5个典型代表性断面沉积物表层样品,并对7种重金属进行了测定分析。结果表明,沉积物中7种重金属Cu、As、Pb、Cr、Hg、Cd和Zn的含量均值分别为11.19、9.48、40.69、58.82、0.15、0.27、79.85 mg/kg;库区沉积物表层重金属存在一定程度污染,除As、Cd外,其余重金属元素均已经超过鄱阳湖背景值。地累积指数法和污染指数法分析表明,Cd与Hg是主要污染因子,各元素污染程度排序为CdHgPbCrZnAsCu,大部分重金属元素呈正相关,具有相似迁移过程的规律与污染来源。Hakanson潜在生态风险指数法评价与污染程度评价结果基本一致,Cd和Hg达到中等风险水平,其余元素在各断面都处于低风险水平。     

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。     

洞庭湖沉积物的重金属污染及生态风险评估

根据2003～2010年的数据,分析和评价了洞庭湖沉积物中重金属污染及生态风险。各重金属平均含量的顺序为:Zn>Cr>Cu>Pb>As>Cd>Hg。采用Muller地积累指数法的评价结果为:Zn处于基本无污染状态;As、Cr、Pb处于轻度污染状态;Hg、Cu处于偏中度污染状态;Cd处于偏重度污染状态。采用Hakanson潜在生态风险指数法的分析结果为:As、Cr、Pb、Cu、Zn均处于低潜在生态风险水平;Hg处于较高潜在生态风险水平;Cd处于极高潜在生态风险水平。     

香溪河沉积物重金属形态分布特征及生态风险评价

于2016年6月,在三峡库区香溪河流域设置5个样点,采集30个样品,通过五步连续提取法对Pb、Cd、Cu、和Cr重金属总量及形态进行分析,运用聚类分析法探讨香溪河流域沉积物各重金属的分布特征,利用基于形态学研究的次生相和原生相比值法对香溪河沉积物中重金属进行了生态风险评估。结果表明:研究区域重金属的变异系数大小为PbCdCuCr,聚类分析将样点分为三类,其中贾家店(XX04)为一类,三岔沟(XX01)、水库干流与香溪河交汇处(XXCJ)为一类,峡口(XX06)、平邑口(XX08)为一类;形态分析表明,Cu主要以有机物及硫化物结合态和残渣态存在,Pb主要以碳酸盐结合态、Fe-Mn氧化物结合态以及残渣态存在,Cd主要以可交换态与残渣态存在,Cr主要以残渣态存在;生态风险评价表明,样点XX04与XX06上Cd的污染最为严重,大部分都在中度污染以上。综合评价得出,Cd是香溪河沉积物污染较为严重的重金属。     

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。     

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。     

贵阳阿哈湖表层沉积物中重金属化学形态组成及污染研究

采用Tessier连续提取法,对贵阳阿哈湖枯水季节表层沉积物中Pb、Fe、Cu、Zn、Mn、Ni6种重金属元素的5种化学形态进行了连续提取测定,分析了水体单元表层沉积物重金属元素的形态组合特征和人为污染状况。结果表明：采用Tessier方法对阿哈湖沉积物重金属元素形态进行提取。提取结果具有较高的精密度和稳定性;沉积物中重金属元素Ph、Zn、Fe、Mn、Ni除残渣态外主要以Fe—Mn氧化物结合态为主,而Cu是以有机物结合态和残渣态为主。烂泥沟处重金属的人为污染最为严重。     

百花湖麦西河口沉积物剖面重金属的形态分布

为揭示贵阳市百花湖入湖河口——麦西河口沉积物剖面中重金属的形态分布特征,采用柱状采泥器通过临水垂直插管法采集沉积物样品。借鉴改进Tessier五步连续提取法对沉积物中4种重金属Cd、Cu、Zn、Pb的形态在垂向上的分布进行测定,并对其总量进行讨论。结果表明:重金属总量由大到小的顺序为:Zn、Cu、Pb、Cd,含量分别为190.53～302.08、82.44～192.37、21.67～94.70、0.13～1.86mg/kg。其中,Cd主要以离子交换态、铁/锰氧化物结合态存在;Cu主要以有机质及硫化物结合态和残渣晶格结合态存在;Pb与Zn主要以有机质及硫化物结合态、铁/锰氧化物结合态和残渣晶格结合态存在。4种重金属的总量和形态在垂向上的分布因重金属种类不同而有所差异,呈现出垂向分布的不规律性。     

东川小江流域河漫滩沉积物重金属污染分布特征及生态风险评价

以小江河漫滩沉积物为研究对象,在河流上、中、下游采集42个河漫滩沉积物样品,对其理化性质及Cu、Pb、Mn、Zn、Cr、Cd共6种重金属含量进行测试,并利用地累积指数法和潜在生态风险法进行污染风险评价。结果表明：小江河漫滩沉积物中重金属Cu、Pb、Mn、Zn、Cr、Cd元素浓度分别为218.68、93.48、1347.97、414.39、71.04、2.47 mg/kg,除了Cr,其他元素含量均超过昆明土壤重金属环境背景值（Cu：69 mg/kg、Pb：41 mg/kg、Mn：606 mg/kg、Zn：90 mg/kg、 Cd：0.27 mg/kg）。Cd、Zn元素含量均值分别是环境背景值的9.17、4.60倍,分布存在空间差异性,主要污染源自人类活动;单项重金属潜在生态风险系数均值由大到小依次为Cd（274.98）、Cu（14.67）、Zn（4.60）、Mn（2.22）、Pb（1.79）、Cr（1.44）,潜在生态风险指数RI的均值为300达到强生态风险程度;小江河漫滩沉积物中的重金属Cu、Zn处于富集状态,Cd处于高富集状态。因此,小江流域已出现重金属污染,且存在潜在生态风险,需要采取适当的监测和相应的治理措施。     

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。     

开封城郊河道底泥重金属形态垂向分布特征及风险评价

为了解开封河流底泥中重金属垂直迁移与生态风险问题,分层采集了开封城郊三条河道底泥剖面样品,采用连续提取法测定底泥中Cd、Cr、Cu、Ni、Zn和Pb等6种重金属的赋存形态及总量,用风险评估编码法进行底泥重金属的污染评价。结果表明,底泥样点中Cd、Cu、Zn和Pb含量远高于中国水系沉积物背景值,不同采样点底泥剖面中重金属形态含量随深度变化特征存在显著差异,且没有呈现出一定的分布规律性;河流下游底泥剖面样点中Cd、Cr、Cu、Ni、Zn和Pb含量高于河流上游底泥中重金属含量,Cd和Zn以弱酸可提取态与残渣态为主,Cr、Cu、Ni和Pb以残渣态为主。风险评估编码法评价结果表明,表层(0~10 cm)底泥重金属对环境构成的风险大小依次为CdZnCuNiCrPb;在剖面上,Cd以高和极高风险等级为主,Zn处于中等风险到高风险等级之间,Cu和Ni处于轻微到中等风险等级之间,Cr和Pb以轻微风险级为主。     

狮牡河重金属污染及生态风险评价

为探明上游硫铁矿停产3年后狮牡河重金属污染状况,于2020年11月河流平水期对河水和底泥进行了一次沿河分布式采样,测定了河水和底泥中Cd、Pb、As、Hg、Cu和Zn 等6种重金属的含量,对河水采用单因子污染指数法,对底泥采用地累积污染指数法和潜在生态风险指数法进行了生态风险评价。结果表明,在平水期河水中Cd污染比较严重,污染主要出现在从上游矿区河段到中游河段,其他重金属污染较轻或无污染。底泥重金属除Hg外,其他5种重金属的平均含量都显著高于农用地土壤污染风险管制值(GB 15618-2018)和铜陵土壤背景值,中游河段含量最高。底泥不同重金属地累积污染指数平均值为Cd(3.39)>Zn(2.97)>Pb (2.49)>As(2.00)>Cu(1.93)>Hg(-0.97),其中Cd达到重污染;潜在生态风险系数平均值表明Cd风险极高,As为高风险,Cu和Pb为中风险,Hg和Zn为低风险。河水和底泥重金属含量和分布及风险评价均表明狮牡河重金属污染主要受到矿区影响。     

辽宁大长山海洋牧场拟建海域表层沉积物重金属潜在生态风险的评价

根据2013年5月、8月、11月3次对大长山海洋牧场拟建海域表层沉积物重金属调查资料,分析了沉积物重金属的污染程度和潜在风险程度。结果表明:沉积物重金属Pb、Cd、Cu、Zn、As、Hg单因子污染指数均小于1,综合污染指数均小于5,为低污染;重金属含量均处于低潜在生态风险水平(单因子风险指数40),各调查站位重金属也均处于低潜在生态风险水平(综合风险指数95)。研究表明,拟建海域表层沉积物重金属处于低潜在生态风险,从沉积物重金属指标判断,适宜大长山海洋牧场建设。     

巢湖柘皋河沉积物重金属分布特征与风险评价

选取柘皋河为对象,研究了巢湖东半湖入湖河流沉积物中重金属的污染状况。自流域上游至下游共布设13个监测点(编号S1~S13),调查分析表层沉积物中V、Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb等7种重金属的含量和分布特征。结果表明,柘皋河表层沉积物中重金属的污染程度为CdCuNiPbVZnCr,其中Cu和Cd在部分河段污染较重,最高含量分别达到173.78 mg·kg~(-1)和1.11 mg·kg~(-1)。自流域上游至下游,各重金属含量总体呈升高趋势。柘皋河上游河段的重金属污染最轻,其内梅罗综合指数为0.33,处于安全范围;下游污染加重,内梅罗综合指数达到1.67,处于轻度污染水平。应用潜在生态危害指数进行风险评估后发现:所调查的7种重金属中Cd和Cu存在较高的环境风险,特别是在流域下游风险值提高;流域下游的重金属综合生态危害指数RI大于300,具有强生态危害等级,下游段应是重金属污染治理的重点区域。聚类分析结果显示靠近柘皋河入巢湖河口的S12点是重金属累积的"汇"和"拐点",再往下游的河口地段因受到河湖水文-水质交换的影响其重金属含量反而极速下降。分析认为,流域农业面源和下游的水产养殖活动是柘皋河重金属污染的主要来源。沉积物粒径分级结果显示,重金属在河道中自上而下的迁移和累积与水中粘粒的随波逐流和在靠近河口地段发生较明显的沉降密切相关。对柘皋河沉积物中重金属的潜在释放风险进行了评价,并提出巢湖柘皋河重金属污染的治理与控制策略。     

广西合浦儒艮国家级自然保护区表层沉积物重金属污染及其潜在生态危害评价

分析了合浦儒艮自然保护区表层沉积物中重金属(Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As)含量的分布特征,并采用海洋沉积物质量国家标准和Hakanson沉积物重金属潜在生态危害系数与危害指数方法评价了该保护区沉积物重金属污染程度和潜在生态危害。结果表明:该保护区表层沉积物重金属含量均达到第一类海洋沉积物质量标准;重金属污染和潜在生态危害轻微;生态危害程度顺序为:CdHgAsPbCuZn;重金属污染主要来自陆源污染源。     

上海市养殖池塘沉积物中重金属分布及生态风险评价

为了解养殖池塘沉积物中重金属分布概况评估其生态风险,2018年采集上海市范围内17个鱼虾蟹养殖池塘沉积物样品,检测样品中重金属（Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg、As）含量并进行多元统计分析以探究其分布和来源特点,利用3种不同评价方法评估其重金属生态风险。研究结果表明,池塘表层沉积物中Zn、Cr、Cu、Pb、As、Cd和Hg年均含量分别为（58.36±23.41） mg/kg、（41.96±11.92） mg/kg、（20.61±7.76） mg/kg、（10.87±5.83） mg/kg、（7.81±2.12） mg/kg、（0.13±0.05） mg/kg和（0.055±0.03） mg/kg,Cu、Zn、Pb、Cr、As的年均含量在不同养殖品种之间无显著差异（P>0.05）,虾塘和蟹塘沉积物中Cd和Hg年均含量均显著高于鱼塘。池塘沉积物中重金属地质累积指数（I_geo）由高至低分别为Cd、As、Cu、Zn、Cr、Hg、Pb,属清洁等级的样品占比均高于95%。鱼、虾、蟹塘沉积物中重金属潜在生态危害指数（RI）平均值分别为56.94、76.51和69.65,均属低风险等级。一致性沉积物质量基准（CBSQGs）评价结果显示池塘沉积物样品中重金属的平均可能效应浓度商（M_PEC-Q）均低于0.5,即重金属整体上不会产生生物毒性效应。     

城镇化进程对沈抚新区土壤重金属分布的影响及风险评价

通过系统研究沈抚新区不同土地类型的58个地表土壤采样点重金属(Pb、Cd、Zn、Cu、Ni和As)的分布状况,对比研究区域表层土壤背景值,评估沈抚新区城镇化进程对土壤重金属分布的影响及其存在的风险。结果表明:污染物浓度总体趋势为东部地区高于西部地区;土壤中Zn、Cd和Pb的污染状况在高速公路附近以及公路交叉点较为严重;Cu和Ni的污染高值区在工业区内的化工厂、钢铁厂和电控设备厂附近,说明工业生产对该地区的Cu和Ni的贡献率较高;As的分布特征受土壤系统结构影响相对较大,同时人为因素或外源物质干扰也起到了一定的影响作用。采用内梅罗指数法对不同用地类型表层土壤中重金属污染水平的评价排序为城镇用地林地耕地农村居住地。