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.     

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。     

城市河流沉积物氨氮及重金属扩散通量研究

对滏阳河穿衡水市前后沉积物孔隙水中典型污染物的分布特征进行了分析,并利用一维孔隙水扩散模型(Fick定律)估算了氨氮和重金属在沉积物-水界面的扩散通量。结果表明,滏阳河沉积物-水界面氨氮在上覆水和孔隙水垂直剖面上均呈减小趋势;流经城区后,水体中氨氮平均浓度为43.8 mg/L,是入市河流上覆水氨氮浓度的2倍;重金属分布趋势随重金属种类不同而有所差异;上覆水中Zn含量最大,为59.4μg/L,孔隙水中Cu含量最大,为41.7μg/L。氨氮、Pb和Zn均表现为污染物从上覆水向沉积物扩散,Cr和Ni以及城区后Cu均表现为污染物从沉积物向上覆水释放,其中Cu的向上扩散通量最大为1.89μg/m2·d。揭示了城市内生活污水和工业废水的排放是河流污染的重要污染源,而滏阳河衡水段存在潜在的重金属释放风险。     

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。     

桑沟湾沉积物重金属含量分布及潜在生态危害评价

对桑沟湾表层沉积物重金属(Cu,Zn,Pb,Cd,Hg,As)的含量分布及富集状况进行了调查分析,并采用Hakanson的潜在生态危害指数法评价了该湾沉积物中重金属的污染程度和潜在生态危害.结果表明:桑沟湾表层沉积物中Cu、Zn、Pb、Hg含量分布特征表现为从西南向的湾底向东北向的湾外逐渐减少的趋势;Cd在湾中部含量最低,并向四周呈辐射状增高的趋势;As表现为从湾外向湾内递增的趋势;6种重金属中,以Cd的污染程度最大,平均污染系数为0.81,其余元素的富集均较低,重金属污染程度由高到低依次为Cd、Zn、Pb、Cu、As、Hg.潜在生态危害评价结果表明,桑沟湾表层沉积物中重金属的潜在生态危害轻微;污染程度顺序为Cd＞As＞Hg＞Pb＞Cu＞Zn,对桑沟湾生态环境具有潜在影响的重金属元素主要是Cd.     

西溪湿地底泥重金属竖向分布规律

利用特制的底泥取样器从杭州西溪湿地钻取通长的底泥试样,对不同深度底泥中重金属Cu、Pb、Zn进行测试,并分析重金属在表层底泥、底泥孔隙水及上覆水中的含量及相关性,用地累积指数法对底泥的污染程度进行评价.结果表明:该湿地0.6 m深度内的底泥为轻度-中度污染,埋深大于0.6 m的底泥没有被污染或者污染程度较轻;重金属在表层底泥孔隙水中的含量显著大于其在上覆水中的含量,由于浓度梯度,底泥孔隙水中的重金属会释放到上覆水中,因此如只实施换水处理难以根除水体污染问题,疏浚受污染的底泥是更有效的治理措施.根据测试结果,0.6 m深度可作为湿地底泥疏浚的参考依据.     

丹江流域河流表层沉积物粒度分析与重金属污染评价

通过野外调查和采样,对丹江流域22个河流表层沉积物粒度组成特征进行分析,对沉积物中As、Cd、Co、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn等8种重金属污染特征进行评价。结果表明:(1)丹江流域河流表层沉积物中沙粒和粉沙含量较高,粘土含量较低;(2)沉积物中重金属Cd和Zn的平均含量高于背景值且污染范围较大;(3)Cu、Pb、Co和Ni 4类重金属的相关性较强,地球化学行为和污染源相似;(4)Cd与Zn的地累积指数数值较高,其中Cd污染程度中等,Zn污染程度较轻。     

丹江流域河流表层沉积物粒度分析与重金属污染评价

通过野外调查和采样,对丹江流域22个河流表层沉积物粒度组成特征进行分析,对沉积物中As、Cd、Co、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn等8种重金属污染特征进行评价。结果表明:(1)丹江流域河流表层沉积物中沙粒和粉沙含量较高,粘土含量较低;(2)沉积物中重金属Cd和Zn的平均含量高于背景值且污染范围较大;(3)Cu、Pb、Co和Ni 4类重金属的相关性较强,地球化学行为和污染源相似;(4)Cd与Zn的地累积指数数值较高,其中Cd污染程度中等,Zn污染程度较轻。     

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。     

南海湖沉积物中生物有效态重金属含量及其空间分布

为判识湖泊沉积物中重金属的地球化学行为特征及其控制因素,以包头市南海湖为研究对象,采用连续提取法,系统开展了沉积物中生物有效态重金属的分布研究.结果表明,表层沉积物中重金属生物有效态(前4态之和)的平均比例序列为Cd>Pb>Zn>Cu;Cu的生物有效态占总量的比例为23%,Pb为75%,Zn为42%,Cd为83%.总体而言,表层沉积物中Cd和Ph的潜在危害性最大.湖心区、西南和东北部湖区为表层沉积物中Cu、Ph和Zn的生物有效态含量高值区,Cd仅在两南湖区表现高值.有机物结合态为沉积物柱芯中Cu和Cd生物有效态的主导形态,铁锰氧化物结合态为Pb和Zn生物有效态的主导形态.强还原性条件下,沉积物中以铁锰氧化物结合态为主导形态的Pb、Zn、Cd有一定的潜在风险,Cu的潜在危害较小.与黄河沉积物重金属形态百分比的对比分析表明,南海湖沉积物对重金属的固定能力更强.     

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。     

鄱阳湖水系重金属出入湖通量估算

通过借鉴潮时入海通量法,对赣江、信江、饶河、抚河、修水等5大河流重金属入湖通量及重金属出湖通量进行估算,并根据鄱阳湖重金属污染的历史及现状,确定经由其他途径输入湖区的重金属通量。结果发现,不同重金属的出入湖组成不同,Cu、Zn、Cd主要是溶解态,而Pb主要以悬浮态形式存在;通过潮时入海通量法计算得出河流重金属入湖总通量低于重金属出湖通量,其中出、入湖通量比较均为Pb>Cu>Zn>Cd,对于地表径流、环湖污水排放、降雨、内源释放等重金属输入途径达到较大影响,应该加强监控,防止鄱阳湖水环境重金属污染程度的加剧。     

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。     

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。     

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。     

钱塘江杭州段表层沉积物中重金属的生态风险及其生物累积

通过对钱塘江杭州段表层沉积物中重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As含量的调查,分析了该水域表层沉积物中重金属含量水平、空间分布特征,并对其潜在生态风险和来源进行了评价分析。结果显示,水域表层沉积物中存在一定的重金属污染,生态风险水平总体为极强,Cd、Hg是生态风险主要的贡献因子,生态风险强度分别为极强、强。重金属在水域不同区段间存在一定的分布差异,其中S3区段重金属的含量及生态风险均较高。各重金属污染来源相似,主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)显示,工农业污染、交通污染、生活废水污染等人类活动是水域表层沉积物中重金属的主要来源。进一步探求沉积物中重金属风险对水域中鱼类的影响表明,Hg的生物表层沉积物累积因子(BSAF)为0. 861,存在一定的生物累积作用;但表层沉积物与鱼肉、水体之间相关性较弱(P 0. 05)。水域中水体流动性大且多数鱼类来自增殖放流,鱼龄较低可能是造成上述现象的主要原因。     

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。     

夜郎湖表层沉积物重金属分布特征及生态风险评估

为研究喀斯特地质背景下重金属在河流沉积物中积累和释放过程以及重金属污染的环境生态风险,以贵州省普定县夜郎湖表层沉积物为研究对象,分析其中Zn、As、Cd、Cr、Ni、Cu和Pb的含量及形态分布特征,采用地累积指数法和潜在生态危害指数法对各重金属的污染水平及潜在生态风险进行评价。结果表明:夜郎湖表层沉积物中Zn、Pb、Cr、Ni、Cu、As和Cd的平均含量分别为141.75、83.76、54.97、38.60、36.61、9.47、1.50 mg·kg-1,除As和Cr外,其他重金属含量明显高于贵州省沉积物地球化学背景值;Cr、Ni、Cu和As以残渣态为主,所占比例分别为52.56%~80.21%、30.09%~70.43%、38.05%~80.77%和70.04%~94.89%,Pb、Zn易还原态比例相对较高,Cd的酸可交换态占10.93%~49.15%,易还原态占25.58%~62.49%,表现出很强的生物活性。从沉积物的空间分布来看,重金属活性高的地方绝对含量也高,且Cu与其他重金属含量均呈极显著相关关系,说明沉积物中重金属来源与网箱养鱼有很大关系。地累积指数法结果表明,该区域受Pb和Cd污染较为严重,部分可达到中度污染水平;潜在生态风险评估结果表明,Cd是最主要的生态风险因子,沉积物中Cd在地球化学高背景下,可能受到网箱养鱼废弃物沉积的影响。研究区基本处于轻度到中度潜在生态危害水平,喀斯特地区重金属Cd的地球化学高背景与污染叠加对水生生态系统具有潜在环境风险。