城乡交错带河流表层沉积物重金属污染及潜在生态风险评价

针对城乡交错带河流表层沉积物重金属污染问题,以成都市江安河为例进行污染分析和潜在生态风险评价。选取何家湾、马家市、金花桥、凉港大桥4个断面进行沉积物取样,测定其Cu、Pb、Cr、Ni、Mn、Zn、Cd共7种重金属元素的含量,并采用地积累指数法和Hakanson指数法进行重金属污染级数分析及潜在生态风险评价。研究表明:何家湾受到Zn中度污染,马家市、金花桥、凉港大桥受到Zn轻度污染,何家湾、金花桥和凉港大桥受到Cu和Cr轻度污染。潜在生态风险指数由大到小为何家湾 > 凉港大桥 > 金花桥 > 马家市,均小于40,属轻微生态风险。城市化所带来的重金属污染初见端倪,污染分布和生态风险与沿岸工农业生产分布和城市化进程相关。城乡交错带在城市化进程中应开展环境整治并加强环境管理。     

广州市流花湖沉积物重金属污染特征及潜在生态风险评估

近年来重金属污染日益加重,对人类及水生态系统健康产生较大危害。本研究选择广州市典型城市湖泊——流花湖,利用地累积指数(Igeo)、潜在生态风险指数(RI)对沉积物中12种重金属的污染水平、垂向分布特征及其潜在生态风险进行评价,并通过多元统计分析对金属元素的来源进行解析。结果表明:①湖泊沉积物重金属含量(Mn、V除外)均显著高于区域土壤背景值,自下而上呈现先增加后减少的趋势;②地累积指数评价结果显示Cd、Zn、Sb、Cu、Pb和As这6种重金属污染较严重,其中Cd偏重度污染的状态(Igeo=3.89);③不同重金属元素污染水平有较大差异,Cd、Cu、Zn、Sb、Pb、As、Ni、Cr、Tl、Co的单个重金属污染指数(Cif)均为中等污染水平以上,而生态风险系数(Eif)表现为Cd(Eif=818.6)极严重等级,Sb(Eif=82.64)重度风险等级,其他10种重金属Eif均为轻度风险等级;④该湖RI指数变化幅度剧烈(105.85相似文献   

滇池内湖滨带重金属污染及其生态风险评价

水体沉积物是重金属元素的重要载体,其含量高低能反映水环境质量现状。采集滇池内湖滨带沉积物样品,分析了滇池内湖滨带表层沉积物中Pb、Cd、Cu、Zn、Cr、Ni、Fe、Mn 8种重金属元素含量特征,并用Hakanson潜在生态危害指数法评价其生态危害,旨在为合理预防和治理滇池内湖滨带的重金属污染以及内湖滨带生态系统的修复提供基础资料。结果表明,与“全国土壤环境质量标准”对比,表层沉积物中主要是Cd、Cu、Zn超标,重金属污染强度总体上是草海＞外海。不同重金属间的相关性分析结果表明,Cu-Cd之间呈极显著相关,说明这两种元素污染源可能相同,几种污染重金属与胶体矿物元素Fe、Mn间的相关性不大,说明在所调查沉积物中,Fe/Mn氧化物或氢氧化物共沉淀或吸附Pb、Cd、Cu、Zn、Cr、Ni元素量较少。由潜在生态风险评价结果可知,滇池内湖滨带表层沉积物已具极强生态危害,各重金属对滇池内湖滨带生态风险影响程度由高到低依次为：Cd〉Cu〉Pb〉Ni〉Zn≈Cr。     

应用相平衡分配法建立滇池沉积物金属环境质量基准

For the past 20 years, numerous studies have been carried out on the application of equilibrium partitioning approach （EqPA） for the derivation of sediment quality guidelines （SQGs）. However, for metals, few Equilibrium-partitioning- based numerical SQGs have been developed or are currently available because of the confounding factors mediating the bioavailability of metals. A study was conducted at Dianchi Lake, which is a heavily eutrophicated lake on the Yunnan- Guizhou Plateau, China with the focus on the measurement of partitioning coefficient （Kp） and SQGs derivation and normalization to acid volatile sulfide （AVS）, fine material, and organic carbon. Using new normalization methods, SQGs were formulated for seven metals including copper, zinc, lead, cadmium, chromium, mercury, and arsenic in Dianchi Lake. In Dianchi Lake sediments, the fine material contributed 25.4%-36.0% to the SQG values, with the largest contribution to the SQG value of mercury; AVS contributed 2.9%-75.0% to the SQG values, with the largest contribution to the SQG value of cadmium. This indicated that the fine material and the AVS were the most important controlling factors to the bioavailability of mercury and caximium, respectively. The contribution of total organic carbon （TOC） to the SQG values of copper and leaxi was 3.8% and 7.1%, respectively, indicating that at relatively lower concentrations, the contribution of TOC was not significant. In addition to normalization methods, appropriate procedures for the application of EqPA including sample collection, storage, and analysis are also essential to improve the reliability of SQGs. The normalized Dianchi Lake SQGs were higher than most of the empirically based SQGs developed in North America, but lower than Hong Kong interim SQGs except for cadmium and arsenic. The differences could be attributed to the approaches used for derivation of SQGs and the water quality criteria adopted and the differences in the physical and chemical characteristics of the sediments.     

广东长潭水库表层沉积物重金属污染特征与潜在生态风险评价研究

采用原子吸收方法分析了广东蕉岭长潭水库表层沉积物重金属（Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd、As、Hg）含量水平,以广东省红壤重金属环境背景值和我国《土壤环境质量标准》Ⅰ级自然背景值为参比标准,采用地积累指数和H覽kanson潜在生态危害指数法对长潭水库表层沉积物重金属污染特征及其生态风险进行评价。结果表明,长潭水库表层沉积物重金属污染较轻,Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、As和Hg平均含量分别为55.7、65.1、280.9、30.7、16.2、10.9mg·kg-1和0.05mg·kg^-1,Cd在所有沉积物中未检出。重金属地积累指数和潜在生态风险指数评价结果显示,长潭水库处于无污染至中度污染范畴,具有轻微潜在生态风险。工农业生产、生活污水排放及旅游观光等人为活动及自然因素是长潭水库重金属污染的重要来源。对库区上游的农业面源污染应引起相关部门重视。     

“十三五”期间滇池外海底泥重金属污染特征分析及生态风险评价

基于"十三五"期间(2016—2020年)滇池外海晖湾中、罗家营、观音山东、观音山中、观音山西、白鱼口、海口西和滇池南等8个采样点位底泥中7种重金属监测值,利用地质累计指数法及潜在生态危害指数法等评价方法,对重金属进行污染特征分析及生态风险评价。结果表明,As、Hg、Cr、Pb、Cd、Cu和Zn平均含量对比云南省土壤背景值分别超标0.46,4.70,0.47,0.73,3.47,1.17,1.13倍,且时空分布存在差异性。时间变化上,As、Cd、Cu、Zn含量总体呈下降趋势。空间分布上,As、Hg、Cr和Pb含量高值集中在滇池外海南部水域,Cd和Cu在东部水域较高,Zn含量则呈现北高南低的趋势。地质累计指数法和潜在生态危害指数法评价表明,8个点位中滇池南、晖湾中和观音山西重金属污染程度较高,潜在生态风险也较高,引起污染累积以及潜在生态风险的指标主要为Hg、Cd和Cu。重金属来源分析结果显示,As、Hg、Cr、Pb具有相似的污染来源,初步推断为工业污染源;Cu和Cd主要来自农业污染源。     

贵州草海沉积物重金属污染特征及潜在生态风险分析

为研究重金属在草海沉积物中富集污染状况,以7种毒性重金属为研究对象,从不同方位对草海沉积物中重金属进行采样测试,分析重金属含量水平及空间分布特征,同时应用潜在生态危害指数法进行评价。结果表明,草海沉积物中重金属富集特征为Zn〉Cr〉Pb〉Cu〉As〉Cd〉Hg,且在空间分布上呈现从湖心向边缘逐渐减少的趋势,重金属污染程度表现为Cd〉Hg〉Zn〉Pb〉As〉Cu〉Cr,在Cd的潜在生态风险系数高贡献下,沉积物中重金属潜在生态风险指数均大于150,多数达到严重程度。     

汉江上游汉中段河流表层沉积物重金属污染风险评价

通过监测汉江上游汉中段河流表层沉积物重金属Pb,Cu,Zn,Cd,Cr的浓度,分析了各元素的含量分布特征,并选用Hakanson生态风险指数法对研究区进行了环境风险评价。结果表明,汉江上游汉中段各监测点重金属富集顺序为:Cd >Zn >Pb >Cr >Cu。单个重金属的污染指数C_fⁱ显示,汉江上游汉中段监测点仅有Cu的含量均值为0.83,小于1,为轻微污染;Pb,Zn,Cd,Cr的均值分别为1.06,1.25,1.33,1.02,略大于等于1,处于轻微污染以上水平,达到中度污染水平。综合分析多项重金属污染系数C_d,单项重金属的潜在生态风险系数E_rⁱ和多种重金属的生态系统的潜在生态风险指数I_R可知,汉江上游汉中段各监测点沉积物重金属污染属于轻微生态危害。     

宝鸡市王家崖水库沉积物重金属含量及潜在生态风险评价

利用X-Ray荧光光谱仪对宝鸡市王家崖水库表层沉积物中的As,Co,Cr,Cu,Ni,Mn,Pb,V和Zn共9种重金属元素含量进行了测定,分析了这几种元素含量的分布特征,并采用潜在生态风险指数法对重金属生态危害程度进行了评价。测定结果表明,9种重金属的含量平均值均高于陕西省土壤背景值,是陕西省土壤背景值的1.5～1.9倍,其中Cu的累积程度最高,Zn的累积程度最低;各重金属元素具有相似的水平分布特征,高值区位于水库中游,低值区位于水库上游。潜在生态风险评价表明,研究区重金属元素综合生态风险程度属于中度,采样点位5（中游）综合生态风险最高,采样点位8（上游）综合生态风险最低;各元素生态危害程度大小顺序为：As〉Cu〉Ni〉Co〉Pb〉V〉Mn〉Cr〉Zn,其中As具有中度生态危害,其余各元素均为轻度生态危害。     

渭河中下游河道沉积物重金属污染生态风险评价

以渭河中下游河道沉积物为研究对象,在分析12个干流采样点和7个一级支流采样点沉积物中Pb,Zn,Cr,Cu,Co和Ni六种重金属元素含量变化的基础上,采用Hakanson潜在生态风险指数法对河道沉积物重金属污染的生态风险程度进行了评价。渭河中下游河道19个采样点沉积物中Pb,Zn,Cr,Cu,Co和Ni六种重金属元素含量均不同程度超过了陕西省土壤重金属背景值,除Pb外,支流沉积物中其他五种重金属的平均含量都低于干流沉积物;Hakanson潜在生态风险评价结果显示,渭河中下游采样点的六种重金属元素单项生态风险指数均小于40,综合潜在生态风险指数均小于50,潜在生态风险处于较低水平,表明渭河中下游河道沉积物中重金属富集量小,基本不构成生态风险。     

滇池沉积物总氮的时空变化特征研究

采用GPS定位,对滇池海埂、斗南、罗家村、新街、昆阳等5个代表性样点沉积物总N含量进行为期1年的动态监测,分析了不同区域、不同层次、不同时期滇池沉积物总N的变化.结果表明全湖全年沉积物总N的平均含量为4.91g/kg,年变化范围是4.13～5.41 g/kg,呈现明显的季节性变化,总体趋势夏季高、冬季低,但不同区域变化高峰和趋势不同.沉积物总N层次变化差异显著,表现为表层＞中层＞底层,各层次年变化范围分别为表层3.54～9.10g/kg、中层2.72～8.04 g/kg、底层1.23～5.37g/kg.各区域沉积物总N平均含量以海埂和罗家村最高,斗南和新街较低.     

滇池底泥中氮素空间分布异质性分析

采用传统统计与地统计学相结合的方法,对滇池底泥0-5,5-10,10-20 cm中的全氮、有机氮、铵态氮进行了空间变异特征研究.结果表明,3层底泥中不同形态氮的空间变异性均较大.结构性因素对0-5 cm底泥中全氮影响比较大,而随机性因素和结构性因素对0-5 cm和10-20 cm这两层底泥中的铵态氮以及10-20 cm中的3种形态氮的影响相近.从整个滇池来看,3层底泥中3种形态氮的含量均呈现自北向南递减,各种形态氮均在湖泊中心出现较深颜色的斑块,说明底泥氮有向湖泊中间沉积的趋势.同时随着深度的增加,3种形态氮在空间分布的颜色深浅是0-5 cm>5-10 cm>10-20 cm,可见底泥中氮的累积逐年增加,滇池污染有加重的倾向.     

滇池沉积物铵态氮的时空变化特征研究

沉积物在湖泊氮、磷循环和水体富营养化过程中起着重要作用。本研究应用GPS定位技术,于2003年5月至2004年5月,对滇池海埂、斗南、罗家村、新街、昆阳等5个代表性样点沉积物铵态氮含量进行为期1 a的动态监测,全面分析了滇池不同区域、不同层次、不同时期沉积物铵态氮的动态变化特征。结果表明,滇池沉积物铵态氮平均含量为74.57 mg kg-1,全湖沉积物铵态氮平均含量年变化范围是45.55~170.1mg kg-1。沉积物铵态氮因季节变化其变化幅度很大,各区域沉积物铵态氮含量总体趋势夏季高、冬季低,但不同位点变化高峰和趋势不同。不同层次沉积物铵态氮含量变化随季节而变化,夏季为表层(0~5 cm)中层(5~10 cm)底层(10~20 cm),冬季为中层表层和底层。表层、中层、底层沉积物铵态氮含量的变化范围分别为18.71~172.9mg kg-1、29.55~192.2mg kg-1、19.93~123.8mg kg-1。各区域沉积物铵态氮平均含量以罗家村最高,斗南最低。沉积物铵态氮与水体铵态氮、水体pH呈显著正相关,与沉积物有效磷呈显著负相关,暗示了沉积物铵态氮是水体氮的源和库,并影响着沉积物中磷的释放。     

南四湖表层底泥中多环芳烃有机污染及其生态风险研究

通过对南四湖9个采样点表层底泥中16种美国EPA规定的优控PAHs的含量测定,分析了PAHs在南四湖表层底泥中的分布特征、来源,进而对其生态风险进行了评价。结果表明:河口区的PAHs含量最高,主要是受污染严重的入湖河流的影响。微山岛和二级坝附近表层底泥中PAHs的含量与湖内其他点位相比较高,且上级湖的含量要高于下级湖的含量。表层沉积物中PAHs主要来源于化石燃料的不完全燃烧,但也存在一定的石油污染。南四湖表层底泥中的PAHs生态风险很小,未对生物造成不利影响,属于轻微污染水平。     

东平湖表层沉积物中磷的吸附容量及潜在释放风险分析

利用沉积物磷吸附指数（PSI）和磷吸附饱和度（DPS）研究了东平湖表层沉积物的磷吸附容量,并讨论了沉积物中磷的潜在释放风险。结果表明,表层沉积物的磷吸附指数变化范围为30.3～45.2[mg P·（100g）-1]·（μmol·L-1）-1,表现出从湖心、湖东向湖北、湖南逐渐增大的扇形特征;而磷吸附饱和度变化范围为6.5%～24.1%,与磷吸附指数变化趋势恰好相反。磷吸附指数与沉积物中草酸铵提取的铁（FeOX）含量呈极显著正相关,与草酸铵提取的铁铝总量呈显著正相关,磷吸附饱和度与沉积物中草酸铵提取的磷（POX）含量呈显著正相关。此外,磷释放风险指数（ERI）变化范围为14.9%～67.5%,表明东平湖表层沉积物中磷释放诱发富营养化的风险处于高度风险范围。     

蚌埠市地表灰尘重金属污染特征及潜在生态风险

调查了安微省蚌埠市文教区、居民区、商业区、公园绿地区、工业区、交通区6个功能区的地表灰尘中重金属Zn,Cu,Pb,Cd,Mn的含量,并采用地累积指数法和Hakanson潜在生态危害指数法评价了重金属污染程度及潜在生态风险。结果表明,蚌埠市地表灰尘中Zn,Cu,Pb,Cd和Mn平均含量依次为:254.29,85.64,72.39,2.31和535.86mg/kg,均高于安徽省土壤环境背景值。地累积指数法评价结果显示,Cd元素为偏重污染;Zn和Cu为偏中度污染;Pb为轻度污染;Mn处于清洁水平。所研究的6个功能区均属于偏中度污染。潜在生态危害指数法评价结果表明,Cd元素污染最严重,在所有采样点均超出强生态危害水平,其他4种重金属元素均属于轻微生态危害。交通区、商业区、居民区和工业区属于很强生态危害程度,文教区和公园绿地区处于强生态危害水平。在去除重金属Cd以后,各功能区均表现为轻微生态危害水平。总之,蚌埠市地表灰尘重金属的生态环境较好,但存在Cd元素的极强潜在生态危害。     

福建沿海农田土壤重金属污染与潜在生态风险研究

分析了取自福建沿海农田185件表层土壤样品的重金属含量与分布特征,采用连续提出的方法研究重金属元素的赋存状态。结果表明福建沿海稻田土壤中的Hg、Cd、As、Cr、Ni、Cu、Zn和Pb的平均含量分别为0.41mgkg-1、0.20mgkg-1、6.62mgkg-1、35.65mgkg-1、12.7mgkg-1、128.39mgkg-1、109.65mgkg-1和63.56mgkg-1。相对于区域土壤背景值与国家土壤环境质量标准,污染较突出的元素是Hg和Cd。有46%样品中的Hg含量高于土壤质量的Ⅱ标准值,有13%的样品的Cd高于土壤质量的Ⅱ标准值。Hg高含量的样品主要分布福州、漳州等城镇等附近,同时它在土壤中主要以有机结合态的形式存在,土壤中Hg含量的升高可能主要来自于后期污染的叠加。Cd高含量的样品的分布则较分散,并不都集中在工业活动区,同时它在土壤中是以残渣态和铁锰氧化物态的形式存在,说明其高含量可能更多是受到成土母质的地球化学背景影响。农田土壤中的Hg和Cd具有较高的生态风险。该区主要是栽种水稻,而水稻对Cd具有强吸收的特性,土壤酸化还会促进Cd的吸收。本区土壤呈酸性,所以Cd污染可能导致大米的食品安全应引起足够重视。     

滇池流域建设用地景观格局与滇池水质关系分析

运用灰色关联度分析法,研究了高原湖滨区滇池流域建设用地的景观格局指数与滇池水体的TN,TP浓度变化之间的关系。结果表明,1988-2008年,滇池草海与外海TN,TP浓度呈不断上升的趋势;滇池流域建设用地斑块的团聚程度和整合性升高,建设用地斑块间距离变小,大面积的建设用地增多,且建设用地斑块形状趋于复杂,具有不规则的特征;滇池流域建设用地对水质的影响与其景观空间格局关系密切,特别是聚合度和面积加权的平均斑块分维数。要保证该地区迅速发展的城市化背景下的水环境安全,滇池流域土地利用调整的基本方向是在湖滨带地区,保留足够的生态用地,避免建设用地的过度整合及大面积建设用地的形成。