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.     

呼伦湖水-沉积物系统中重金属的含量特征

以呼伦湖水-沉积物系统为研究对象,采用Tessier连续提取法,开展了表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd的形态分析研究,系统分析了上覆水、上覆过滤水和孔隙水中重金属的浓度。研究结果表明:呼伦湖表层沉积物孔隙水中Cu、Pb、Zn和Cd的平均含量分别是上覆过滤水中的4.79、1.02、2.18倍和2.08倍,孔隙水中Cu、Zn和Cd的含量均高于上覆过滤水,揭示Cu、Zn和Cd,特别是Cu有从孔隙水向上覆水扩散迁移的明显特性;呼伦湖上覆水中的重金属均有结合在悬浮颗粒物上的趋势,揭示呼伦湖悬浮颗粒物对水环境中的Cu、Zn和Cd具有较强的自净能力,对Pb具有极强的自净能力。Cu、Zn与Pb、Cd相比较,后者较前者有在碳酸盐结合态和可交换态等次生相中富集的明显倾向;Cd在次生相中分布的百分比明显比Cu、Zn、Pb偏高;当环境条件,特别是p H发生变化时,呼伦湖表层沉积物中,Cd、Pb具有较大的生态风险。据此认为,保持呼伦湖水的偏碱性状态对湖泊的水体环境健康和生态安全至关重要。     

外源镉铅铜锌在土壤中形态分布特性及改性剂的影响

采用盆栽、田间试验及连续浸提分组方法，研究了外源Cd、Pb、Cu、Zn在土壤中的形态分布规律及石灰 钙镁磷肥施用对重金属形态分布的影响。研究结果表明，原状土中Cd主要以有机结合态为主，外源Cd污染土主要以残渣态和交换态为主。原状土中Pb、Cu、Zn主要以残渣态为主，而外源重金属Pb、Cu、Zn在土壤中主要以铁锰氧化物结合态为主。外源重金属土 石灰和钙镁磷肥后使土壤中的交换态Cd、Pb、Cu、Zn下降，而碳酸盐结合态Cd、Pb、Cu、Zn含量增加。pH提高，使土壤重金属的有效态含量下降，pH降低使重金属有效态含量增加。     

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。     

渤海湾各形态重金属的地球化学特征及其环境意义

根据2008年对渤海湾的调查,重点研究了渤海湾湾内和湾口柱状沉积物重金属的生物地球化学特征,通过剖析不同形态重金属的特征,结合渤海湾生态环境信息的综合分析,系统探讨了渤海湾沉积物重金属的演变趋势、影响控制因素以及潜在生态风险.结果表明,湾内海河口附近沉积柱重金属含量有几次突变,20～22 cm段极小值可对应1939年海河北系的洪水,10～12 cm段极小值可对应1963年海河南系的洪水,1963年至今重金属含量有逐渐增加的趋势.不同形态重金属百分含量从大到小为:残渣态＞铁锰氧化物结合态＞碳酸盐结合态＞有机结合态＞可交换态,且重金属在海河口附近都表现出较高的可浸取态百分含量.风险评价结果表明,重金属总量富集因子由大到小为:Pb＞Cd＞Zn＞Cr＞V＞Co＞Cu＞Ni,其中Pb、Cd和Zn的富集因子均大于1,说明其有污染,但渤海湾沉积物总体质量良好,潜在生态风险较低.从重金属形态角度评价,V和Cr无污染,Zn、Co、Cu、Ni和Pb在湾内及湾外均有不同程度的污染,而Pb的污染最为严重.     

秦淮河沉积物中重金属赋存特征及风险分析

利用电感耦合等离子体发射光谱仪对南京秦淮河水体及沉积物中的重金属Cd、Cr、Cu、Pb、Zn的含量及其在沉积物中的赋存形态进行了定量及界定。结果表明,秦淮河沉积物中重金属的含量较高,超过背景值最高达15.37倍。沉积物中Cd和Pb的主要赋存形态为铁锰结合态,Cr的主要赋存形态为有机结合态,Cu的主要赋存形态为有机结合态和可交换态,Zn的主要赋存形态为可交换态和铁锰结合态;Cu、Cr和Zn的有效态比例较高,潜在生态风险较大。主城区的拖板桥和珍珠桥采样点污染最严重,秦淮河上游来水污染最轻。     

鄱阳湖湿地土壤中Cu Zn Pb Cd的形态研究

针对乐安河上游铜矿开采带来的鄱阳湖湖体东部重金属污染的问题，采用Tessier法对鄱阳湖湿地土壤中Cu、Zn、Pb、Cd的化学形态以及重金属形态与植物富集的相关关系进行了研究。结果表明。鄱阳湖土壤中Cu、Pb、Zn主要以有机结合态和残渣态为主，水溶态和交换态等生物有效性态含量很少。Cd的水溶态、交换态和铁锰氧化物态较其他元素高。相关分析和偏相关分析均显示植物中重金属含量与其生存环境中的重金属含量直接相关．植物对重金属的富集能力表现出Zn〉Cu〉Cd〉Pb的趋势。     

添加化学改良剂对海南岛砖红壤中铅的化学形态与转化的影响

采用土培试验和连续提取-原子吸收分光光度法,研究了海南岛花岗岩砖红壤中重金属Pb的6种形态(水溶态Pb、交换态Pb、碳酸盐结合态Pb、铁锰氧化物结合态Pb、有机质结合态Pb和残余态Pb)、外源Pb污染对土壤Pb形态的影响以及化学修复剂磷、钙、硫对土壤Pb形态的影响.结果表明,在供试原土壤中,重金属Pb的化学形态以结合态和残余态为主,土壤有效态Pb含量较低,其中:残余态Pb有机质结合态Pb铁锰氧化物结合态Pb碳酸盐结合态Pb交换态Pb水溶态Pb,说明土壤Pb的环境风险较低.当外源Pb以离子态污染土壤时,土壤中6种形态Pb的含量均有明显上升,且随时间推移,外源Pb污染土壤中Pb的化学形态发生了连续变化,有:水溶态Pb和交换态Pb的比例持续下降,碳酸盐结合态Pb和铁锰氧化物结合态Pb的比例持续上升,有机质结合态Pb和残余态Pb的比例则有先升后略有下降再趋于稳定的趋势;土壤中Pb主要以铁锰氧化结合态累积,并有:铁锰结合态Pb残余态Pb有机态Pb碳酸盐结合态Pb交换态Pb水溶态Pb的趋势.向污染土壤施加化学改良剂过磷酸钙、硫化钠和石灰,能显著降低水溶态Pb和交换态Pb的含量,可使有机结合态Pb、碳酸盐结合态Pb和铁锰氧化物结合态Pb含量下降,而残余态Pb有增加的趋势.化学改良剂的加入可使土壤Pb的有效态含量降低、活性下降,从而可抑制重金属Pb由土壤向植物体系的迁移,有利于植物安全生产.     

2种生物炭对复合污染土壤中重金属形态的影响

采用五步连续提取法研究了2种生物炭对复合污染土壤中Cu、Pb、Zn和Cd的化学提取态的影响。结果表明,施加2种生物炭后,土壤中4种重金属生物有效态的含量均下降。对照处理中4种重金属主要以残渣态的形式存在,其中Zn、Pb、Cd和Cu所占的比例分别为79.0%、77.5%、75.0%和63.0%。施加猪粪生物炭后,Zn、Pb和Cd水溶态与交换态占总含量的比例下降,Pb、Cu和Cd的残渣态所占比例增加。施加稻壳生物炭后,Pb和Cd的残渣态所占比例增加,碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、水溶态与交换态比例均下降;Zn和Cu的碳酸盐结合态比例下降,残渣态比例增加。添加猪粪生物炭和稻壳生物炭后Pb、Cu的残渣态比例分别增加了8.4%、5.8%和7.9%、9.5%;表明添加2种生物炭可以降低Pb、Cu的有效性,但比例相差不大。     

绿洲土Cd、Pb、Zn、Ni复合污染下重金属的形态特征和生物有效性

通过模拟基于干旱区绿洲土壤Cd-Pb-Zn-Ni复合污染下的油菜盆栽试验,采用Tessier五步连续浸提法探究了重金属复合污染对油菜生长的影响及其各形态的转化归趋和生物有效性.结果显示,随着Cd-Pb-Zn-Ni复合胁迫水平的升高,油菜的干重先增加后减小,根系的生长由促进作用转变为抑制作用;对照土壤中4种重金属元素均以残渣态为主要赋存形态,可交换态的含量均很小;随着外源重金属的添加,油菜种植土壤中4种重金属元素的各形态含量随之增加,Cd、Pb、Zn的可交换态和Ni的碳酸盐结合态对外界胁迫响应强度最大,Cd、Pb、Zn、Ni的活性增加,且Cd、Pb的主要赋存形态迅速转变为碳酸盐结合态和铁锰氧化态,Zn的主要赋存形态由残渣态和碳酸盐结合态过渡到碳酸盐结合态和铁锰氧化态,Ni的主要赋存形态为碳酸盐结合态;Cd、Zn在茎叶中的含量大于根系,Pb、Ni反之,油菜能将Cd、Zn更多的运输至茎叶,Pb、Ni则主要积累在根系;油菜茎叶吸收Cd和油菜各部位吸收Zn的主要贡献形态为可交换态,根吸收Cd的主要贡献形态由可交换态转变为有机结合态,根吸收Pb和油菜各部位吸收Ni的主要贡献形态为碳酸盐结合态.     

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。     

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。     

焦岗湖流域农田土壤重金属污染及潜在生态风险评价

以焦岗湖流域农田土壤为研究对象,分析流域内农田土壤中重金属As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn的含量及污染特征,并采用地累积指数法和潜在生态危害指数法评价了该区域农田土壤中重金属污染状况和潜在的生态风险。结果表明:研究区农田土壤中重金属As、Cd、Cr平均含量高于背景值,并表现出不同程度的积累,而Cu、Pb、Zn平均含量低于背景值;地累积指数评价结果表明该区域农田土壤重金属污染总体表现为无污染到中污染状态,主要污染物为Cd、As和Cr;潜在生态危害指数法评价结果表明研究区土壤潜在生态风险为中等,重金属的潜在生态危害依次为Cd >As >Cu> Pb >Cr >Zn;焦岗湖流域农田土壤重金属含量在空间分布上总体表现为流域西南部及东部区域较高、中部及北部区域较低。     

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。     

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。     

鸣翠湖底泥中重金属污染现状分析

利用地累积指数法和潜在生态风险指数法对鸣翠湖底泥的重金属污染现状进行综合评价．结果表明：呜翠湖底泥已受到不同程度的重金属污染,各污染物污染程度排列顺序为Hg〉Cd〉Pb=As〉Ni〉Cu〉Cr〉Zn．全湖处于强的生态危害水平,风险指数顺序为Hg〉Cd〉As〉Pb〉Cu〉Cr〉zn,码头、补水入口区域潜在生态危害水平大于湖心和主航道区域．     

微山湖表层沉积物重金属含量及生态风险评价

[目的]分析微山湖表层沉积物重金属含量,并对其进行生态风险评价。[方法]对微山湖表层沉积物重金属污染现状进行调查,通过分析重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr的污染指数和潜在生态风险指数,对重金属污染生态风险进行评价。[结果]微山湖表层沉积物Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni平均含量分别为64.78、185.05、78.76、0.17、37.76、46.84 mg/kg。Cr和Cd含量在各站位均未超标;Cu、Pb含量超标率为100%,平均超标倍数分别为0.85、0.31倍;Zn含量的超标率为80%,平均超标倍数为0.24倍。Cu、Zn、Pb、Cd、Cr污染指数均值分别为1.85、1.23、1.31、0.34、0.47,重金属综合污染指数均值为5.21,属于低度污染;湖中航道和入湖河道污染程度较养殖区严重。潜在生态风险评价表明,Cu、Zn、Pb、Cd、Cr潜在生态风险指数均值分别为9.25、1.23、6.56、10.34、0.94,综合潜在生态风险指数均值为28.33,属于低度风险;重金属污染潜在生态风险表现为湖中航道〉入湖河道〉养殖区。[结论]该研究为南水北调东线微山湖生态环境的整治与改善提供了参考。     

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。