淮河江苏段沉积物重金属的分布特征、来源解析及其生态风险

为了解淮河江苏段沉积物重金属的污染特征、空间分布及其生态风险,对其表层沉积物中重金属（Cd、Mn、Cu、Zn、As、Ni、Pb和Cr）的含量进行检测,利用相关性和主成分进行重金属来源分析,并采用富集系数与生物毒性不利影响对表层沉积物重金属进行污染评价.结果表明,除Cd与Cr外,Zn、Mn、As、Ni、Cu等重金属的含量均高于江苏土壤背景值.重金属含量空间分布差异明显,其中洪泽湖北部及围湖地区等地重金属污染状况最严重,来源可能来自城镇污水、工业废水等复合污染.富集水平排序为Zn>Mn>As>Ni>Cu>Pb>Cr>Cd,其中Mn、Zn富集程度最为明显.生物毒性不利影响评价总体处于中风险状态,主要贡献来源于Ni、Zn.除了Cu、Cd、Pb外,Ni、Zn、Cr、As重金属可能会对底栖动物产生危害作用.因此,淮河江苏段沉积物重金属整体表现为较重生态风险水平.     

胡敏酸对沉积物中重金属形态分布的影响

采用连续提取法分析沉积物添加胡敏酸后,其中重金属(Cd, Cu, Zn, Pb和Ni)的形态分布状况.结果显示:随着胡敏酸的加入,重金属的可交换态含量都不同程度的降低,铁锰氧化物结合态含量不同程度的增加,有机结合态和残渣态含量有所提高.Pb和Ni有机质结合态的增加与胡敏酸的浓度有较好的相关关系.五种重金属中对Zn的影响最为显著,对Cd的影响最小.表明胡敏酸能促进重金属由非稳定态向稳定态转化,即能钝化沉积物重金属,降低其生物有效性.     

娄山河表层沉积物重金属赋存形态及风险评价

测定了娄山河表层沉积物间隙水中重金属(Cu、As、Pb、Zn、Cr、Cd和Ni)的质量浓度,采用改正的BCR顺序提取法分析了沉积物中重金属的赋存形态,并分别基于美国水质基准(CCC、CMC)和风险评价编码法(RAC)、潜在生态风险指数法对间隙水和表层沉积物中重金属的毒性及生态风险进行评价.结果表明,娄山河表层沉积物间隙水中Cr、Pb可能对水生态系统产生急性或慢性毒性.沉积物中7种重金属的含量均高于土壤背景值,呈现累积效应.沉积物中As、Ni主要赋存于残渣态,Cu、Cr主要赋存于可氧化态和残渣态,Pb、Zn在多数点位以残渣态为主,Cd以酸可溶解态为主要赋存形态.除As外,其余重金属的可提取态含量高于残渣态,有较高的二次释放潜力.RAC的评价结果表明,表层沉积物中Cu、As、Pb和Cr处于无风险到低风险级,Zn、Ni处于低风险到高风险级,Cd以高风险和极高风险级为主,不同重金属RAC的平均值依次为CdZnNiPbCuAsCr.潜在生态风险指数法的评价结果表明,Zn为低生态风险,其余重金属均存在点位处于中等及以上生态风险,RI值表明研究区采样点有中等到极强生态风险.     

成都市部分区域淡水混养池塘水体与沉积物中重金属风险评价及分配特征

为探讨成都市部分区域淡水混养池塘环境中重金属的生态风险和分配特征,对成都市10个淡水混养池塘水体和沉积物中Cu、Zn、Cd、Pb、Cr、Ni这6种重金属进行检测,采用BCR连续提取法分析沉积物中6种重金属的赋存形态,并评价其潜在生态风险。结果表明,除S8和S10样点Zn年均浓度超出GB 11607—1989《渔业水质标准》外,其余元素均未超标,重金属浓度总体呈现出春、夏季高于秋、冬季的特征。沉积物除S3、S4和S8样点Cu年均含量超出生物低影响阈值(ERL)外,其余元素均未超标,Cd为研究区域沉积物中主要生态风险因子,沉积物中重金属无明显季节变化规律。沉积物中Cd的弱酸提取态比例高于其余元素,为22. 91%～64. 51%,Pb和Cu可还原态比例较大,Zn以残渣态为主,同时存在较大比例的弱酸提取态和还原态,Cr和Ni主要以残渣态和可氧化态存在。水体-沉积物中重金属分配系数由高到低依次为Ni、Pb、Cr、Cu、Cd和Zn。因此,应加强成都市淡水混养池塘Cd元素的污染防控。     

长湖水库沉积物重金属污染特征及释放机制

为研究长湖水库沉积物重金属污染状况及其对水体环境和生物的潜在影响,2015年6月采集了水库表层(0~10 cm)沉积物,分析了沉积物中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr和Ni重金属的含量及赋存形态,结合潜在生态风险指数、地积累指数评价结果和重金属化学形态特征,选取Cu、Zn、Cd进行了温度、盐度和p H三因子控制下的单因素和正交释放试验。结果表明,水库表层沉积物样品中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr和Ni重金属的平均含量分别为312.99、520.33、204.74、3.17、57.35和27.06mg?kg~(-1),其中,Cd、Cu、Zn和Pb含量显著超过广东省土壤元素背景值,分别是背景值的56.60、18.41、11.00和5.69倍,Cd的富集效应最明显。Cr和Ni为低污染水平,Zn、Pb和Cu为中-重度污染水平,Cd达到极严重污染水平;Cd的污染贡献率极高,沉积物重金属的潜在生态风险达到了极高水平。Cu、Zn、Pb、Cd、Cr和Ni的弱酸溶解态所占比例均低于0.10%,但生物有效态含量分别占总量的68.06%、54.61%、45.51%、18.55%、30.05%和29.13%;Zn和Cu的含量达到了中-重度污染水平,较高的生物有效态含量可能对生物产生较大潜在危害。沉积物样品中Cu、Zn、Cd的释放量随着上覆水温度、盐度的升高及p H的降低而增大,Cd的释放受温度和p H的影响较低;3种因子对Cu和Cd释放量的影响显著性表现为盐度温度p H,对Zn释放量的影响显著性表现为盐度pH温度。本研究结果可为长湖水库重金属污染防治提供科学依据。     

生物炭对重金属污染沉积物的修复效果

采用1%、2%和5%的生物炭钝化污染沉积物中的重金属,并研究生物炭修复对水体的生态影响.结果表明,生物炭添加后水体的p H值显著增大,上覆水和间隙水中溶解态Cu、Zn和Cd浓度均显著降低.1%(W/W)生物炭添加量使上覆水中溶解态Cu比对照降低了82.4%;在不同添加量下间隙水溶解态Zn降低幅度为11.7%—62.8%.通过BCR重金属形态分级发现沉积物中酸溶态重金属均有向残渣态转化的趋势.在5%生物炭添加量时,酸溶态Cu降低了73.08 mg·kg-1,降低幅度达到32.1%,而可氧化态Pb增加幅度达到67.8%.通过生物可利用实验(PBET)发现,当生物炭添加量为5%时,生物可利用性Cu降低9.8%,Zn、Pb和Cd的生物可利用性也有不同程度降低.生物炭添加到沉积物后,用于植物毒性试验的家独行菜(Lepidium sativum)茎长呈现19.5%—25.7%的增加,根长也随之增加,说明生物炭降低了沉积物重金属的植物毒性.     

辽河表层沉积物重金属生态风险与综合毒性表征

采用ICP-MS测定了辽河26个支流表层沉积物间隙水中7种重金属(Pb、Cu、Cr、Zn、Ni、As、Cd)的含量,并应用间隙水毒性基准单位(IWCTU)和Nemeraw指数(NI)对间隙水重金属生态风险进行了评价;同时利用摇蚊幼虫活体生物毒性测试方法评估了辽河流域26个支流表层沉积物的综合毒性。研究结果显示,辽河支流表层沉积物间隙水7种重金属平均含量为:Pb 3.92μg·L-1,Cu 5.73μg·L-1,Cr 7.21μg·L-1,Zn 4.33μg·L-1,Ni 4.48μg·L-1,As 5.89μg·L-1,Cd 0.29μg·L-1,根据IWCTU值和NI值,柴河、养息牧、亮子河、凡河、付家窝堡、接官厅具有潜在的生态风险;综合毒性表征结果表明,柴河、长沟子河、付家窝堡、柳河、一统河、潮沟河表层沉积物对摇蚊幼虫具有较高毒性。结合重金属毒性和综合毒性分析,认为辽河流域支流表层沉积物毒性应该是由复合污染形成,而不仅仅是重金属污染。     

深圳市内某河表层沉积物重金属含量及污染评价

2008年11月,从广东省深圳市内某河采集9个(0—5cm)表层沉积物样品,分析其Cu,Cd,Cr,Pb,Zn,Ni,As和Hg的含量和前6种元素的形态分布,并采用潜在生态风险指数法进行污染评价.结果表明,沉积物中Cu和Zn的含量普遍较高,为5.27—1865mg.kg-1和198.4—1275mg.kg-1,其次是Cr,Ni和Pb,为54.39—908.7mg.kg-1、31.3—445.5mg.kg-1和11.63—814.9mg.kg-1,As,Cd和Hg的含量较少;Cd的残余晶格态、Cr的铁/锰氧化态和残余晶格态、Cu的有机结合态和残余晶格态,以及Ni,Pb和Zn的铁/锰氧化态为各元素的主要存在形态;沉积物中Cd和Cu的潜在生态风险普遍较大,9个样品中6个达到Cd极强生态危害,4个达到Cu很强生态危害,有5个样品的重金属混合污染潜在生态风险达到极强生态危害.     

复合添加剂对污泥堆肥化重金属形态及生物有效性的影响

通过添加不同比例粉煤灰(0%、5%、15%、25%、35%)和生石灰(0%、1%)进行污泥堆肥试验,并将堆肥产品应用于玉米幼苗盆栽试验,研究不同处理对污泥堆肥产品重金属(Zn、Cu、Cd、Ni)形态分布和生物有效性的影响。研究结果可为粉煤灰和生石灰复合添加剂在城市污泥堆肥中的应用提供基础资料和科学依据。结果表明,(1)污泥堆肥过程中,p H值整体呈现上升-稳定下降-稳定的变化规律,重金属Zn、Cu、Cd、Ni含量因稀释效应呈现轻微下降;添加35%粉煤灰和1%生石灰处理,重金属Zn、Cu、Cd、Ni含量达到最小值,分别为611.20、226.18、1.49、68.74 mg?kg~(-1)。(2)Zn、Cd、Ni主要以残渣态形式存在,Cu主要以有机结合态形式存在。随着粉煤灰添加量增加,残渣态、有机结合态、铁锰氧化态Zn、Cd和残渣态、有机结合态Ni含量逐渐增大,交换态、碳酸盐态Zn、Cd、Ni含量逐渐减小,重金属生物有效性下降。(3)施用添加25%粉煤灰和1%生石灰的污泥肥料后,玉米地上部分干重最大为21.2 g,玉米重金属Zn、Cu、Ni、Cd含量均达到最小值19.44、13.73、0.08、0.45 mg?kg~(-1),基质重金属Zn、Ni分别达到最小值79.44、0.75 mg?kg~(-1)。以上结果说明,添加粉煤灰和生石灰进行污泥堆肥化对重金属总量影响不大,但能有效改变重金属形态,降低重金属生物有效性。其中,添加25%粉煤灰与1%生石灰污泥堆肥产品,有利于重金属由不稳定态转变成稳定态,也最有利于玉米幼苗生长。     

金昌市郊农田土壤Cu,Zn,Ni形态分布特征与生物有效性评价

通过野外调查和室内测试分析,研究了金昌市郊农田土壤重金属Cu,Zn和Ni的形态特征,并以麦粒中重金属含量为重点进行了Cu,Zn和Ni的生物有效性评价.结果表明,研究区域土壤重金属Cu和Ni污染严重;Cu的主要存在形态为有机结合态,Zn的主要存在形态为残渣态,而Ni的主要存在形态为潜在可利用态;三种元素的生物有效性大小顺序为NiZnCu.对麦粒中重金属健康风险进行评价反映出麦粒中Ni含量对人体健康风险较大,而Cu和Zn对人体健康风险较小.逐步回归分析结果表明,农田土壤中Cu可交换态和碳酸盐结合态对麦粒中Cu含量贡献最大,而对麦粒吸收Zn和Ni贡献最大的形态分别为Zn的碳酸盐结合态和Ni的可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化态和有机结合态.土壤重金属Cu,Zn和Ni各形态分配系数较总量和各形态含量更适合表征本研究区域土壤重金属的生物有效性.     

宁波市回龙河表层沉积物重金属的形态分析及风险评价

为了解回龙河表层沉积物中重金属的污染状况,采集了表层沉积物样品,测定了重金属Zn、Cu、Pb、Cr、Cd和Ni的总量及其化学形态,并采用潜在生态风险指数法对重金属进行了生态风险评价。结果显示,回龙河表层沉积物中Zn、Cu、Pb、Cr、Cd和Ni均有一定程度的累积,总量分别为286.4～1277.9mg/kg、21.71～146.0mg/kg、10.33～44.20mg/kg、25.13～90.40mg/kg、0.07172～0.3901mg/kg、13.27～157.2mg/kg,其中Cu、Cr、Pb与Ni 4种重金属具有一定的同源特性;形态分析表明,Cu的形态分布以有机结合态为主,最容易迁移释放,Zn、Cr和Ni除残渣态外,铁锰氧化结合态和有机结合态占一定比例,具有潜在风险;潜在生态风险指数法分析表明,沉积物中重金属元素的单一潜在生态风险指数顺序为Cd〉Cu〉Ni〉Zn〉Pb〉Cr,潜在生态危害指数RI均小于150,总体上回龙河处于轻微的生态风险等级。     

电子废物不当处置的重金属污染及其环境风险评价 Ⅳ. 电子废物不当回收地区流域水体沉积物的重金属污染

为了解电子废物不当处置活动对小流域内水体沉积物金属污染的影响,采集了位于广东省清远市龙塘镇和石角镇的电子废物焚烧和酸解活动核心区内水塘和水库的0～40cm沉积物以及附近河流大燕河表层(0～5cm)沉积物样本,分析了样本中的金属(水塘、水库:Zn、Cu、Pb、Cd、Cr;大燕河:Zn、Cu、Pb、Cd、Cr、Ni、Mg、Mn)含量.作为对照,对珠江口伶仃洋沉积物中的5种重金属(Zn、Cu、Pb、Cd、Cr)含量也进行了分析.结果表明,1)在核心区内,5种重金属的平均含量在接近酸解作坊的水塘沉积物中呈Cu(766.16mg·kg-1)>Zn(181.12mg·kg-1)>Pb(129.56mg·kg-1)>Cr(1.89mg·kg-1)≈Cd(1.12mg·kg-1),在其下游的水库沉积物中呈现相同的规律,但水塘沉积物的Cu、Zn、Pb含量均高于水库.水塘、水库沉积物重金属含量分布规律明显不同于伶仃洋沉积物,与伶仃洋沉积物相比,核心区水体沉积物Cu含量特别高,是伶仃洋沉积物的7～17倍,Pb和Cd则分别是伶仃洋的2.3～3.0倍和1.9～2.4倍,Zn、Cr含量与伶仃洋沉积物相近.2)Zn含量在核心区水体沉积物中均呈现出在20.0～30.0cm深度最高的趋势,Cu、Pb含量在水库沉积物中也有类似的表现,说明该深度的沉积物可能是电子废物回收处置活动最频繁的时期形成的,近年来随着政府取缔工作的加强,电子废物非法处置活动的减少,Zn、Cu、Pb含量有明显的下降.3)大燕河沉积物中6种重金属(Zn、Cu、Pb、Cr、Cd、Ni)的总含量表现为中游下段(1261.3mg·kg-1)>中游中段(1049.2mg·kg-1)>中游上段(401.8mg·kg-1)>上游(364.6mg·kg-1)>下游(215.4mg·kg-1).Cu、Zn、Pb和Cr含量均在中游下段的沉积物中出现最大值,次大值出现在中游中段,Ni、Cd在中游中段出现最大值,次大值出现在中游下段.中游中、下段沉积物中金属含量最大值和其上游(或中游上段)河段含量最低值的比值呈现Cu(10.1)>Cr(7.8)>Zn(3.8)>Cd(2.0)>Pb(1.9)>Ni(1.8),显示这些重金属主要从中游中、下段进入大燕河沉积物,其中Cu污染最为严重,而Cr污染可能与水土流失或当地其他活动释放的Cr有关.4)比较流域内土壤和各种沉积物以及伶仃洋沉积物中重金属的构成比例发现,核心区土壤和沉积物以及大燕河沉积物中的重金属具有明显的同源性.随着离源区距离的增加,重金属的构成比例中最明显的变化是Cu的比例下降以及Zn的比例上升。     

Heavy metals in albanian coastal sediments

Heavy metals (Fe, Mn, Cr, Ni, Cu, Cd, Pb, Sn) concentration has been determined on 39 coastal sediment samples collected in Albania. The relationship between the heavy metals content and the grain size has been considered. All metals, except Cu and Cd, resulted accumulated in the finest fraction, which constituted up to 95% of most of the considered sediments. A good correlation has been found for Ni, Cr, Fe, Zn, Cu in the entire area, indicating a common origin for these metals in the analyzed sediments. Concentration values fall in the range reported for Dinaric chain derived sediments, revealing, generally, a natural origin of the metal contents. Though in some selected areas such as the Drin and the Skumbin Bay, an antropogenic input of Cr, Fe, Ni and Cu can be observed, as the result of discharging of mines and smelter activities.     

Analysis and assessment of heavy metal contamination in surface water and sediments: a case study from Luan River,Northern China

Concentrations of the heavy metals Cu, Ni, Pb, Zn, Cd, and Cr were examined in surface water and sediment from the Luan River inChina,. With a decline in Cu and Ni concentration found in surface water at downstream stations. This finding suggests that water currents are a major explanatory factor in heavy metal contamination. The abundance of Cr, Pb, and Cd observed in the middle reaches of the river indicates heavy metal contamination in local areas, although there was an obvious decrease in concentrations in the water downstream of the Daheiting Reservoir. The significant rising trend in Cu, Pb, and Ni seen the sediment farther away from the river also suggests that anthropogenic activities contribute to heavy metal pollution Sediments were therefore used as environmental indicators, with sediment assessment was conducted using the geo-accumulation index (I_geo) and the potential ecological risk index (RI). The I_geo values revealed that Cd (3.13) and Cr (2.39) had accumulated significantly in the Luan River. The RI values for most (89%) of the sampling stations were higher than 300, suggesting that sediment from the Luan River poses a severe ecological risk, with the potential ecological risks downstream higher than that in the upper and middle streams. Good correlations among Pb/Ni, Pb/Cd, Cu/Pb, and Cu/Cd in the water and Cr/Ni in the sediment were observed. Cluster analysis suggested that Cd may have various origins, being derived from anthropogenic sources.     

大沽排污河河口地区沉积物中重金属污染及其潜在生物毒性风险评价

本文以大沽排污河口表层沉积物为研究对象,分别运用ERL/ERM和生态危害指数两种评价方法对沉积物中6种重金属的潜在生物毒性风险进行评价,并对两种方法的评价结果进行对比。经均一化处理,重金属的含量均值由大到小的顺序排列为铬（168 mg/kg）〉锌（157 mg/kg）〉镍（60.7 mg/kg）〉铜（45.3 mg/kg）〉铅（7.31 mg/kg）〉镉（0.215 mg/kg）。经计算20个采样断面的沉积物中重金属毒性单位总和均在3~4之间,有80%的采样断面沉积物中重金属毒性单位总和大于3.5,毒性单位总和最大值为3.789。说明大沽排污河口沉积物中重金属的潜在生物毒性水平较低,可视为无生物毒性。     

宝鸡城市街尘、土壤及河流沉积物重金属形态迁移特征

在宝鸡城市街尘、土壤及河流沉积物基本理化性质和重金属元素含量分析的基础上,重点研究了重金属元素在街尘、土壤及河流沉积物中的赋存形态和迁移特征.结果表明:在街尘中Cu主要以可氧化态和残余态形式存在,Pb主要以可还原态和可氧化态形式存在,Zn和Cd主要以乙酸可提取态形式存在,Mn、Fe、Co、Ni和Cr主要以残余态形式存在...     

Concentrations of cadmium,manganese, copper,zinc, and lead in the tissues of the oyster (Crassostrea iredalei) obtained from Setiu Lagoon,Terengganu, Malaysia

Heavy metals pollution in aquatic environments is a major problem contributing to human health issues. The study of these pollutants through bioindicators such as the oyster Crassostrea iredalei is important for (1) determining the levels and sources and (2) regulating the quantity of pollutants. The concentrations of cadmium (Cd), manganese (Mn), copper (Cu), zinc (Zn), and lead (Pb) in tissues of C. iredalei, sediment and surrounding water was measured, and data was analyzed to determine the relationship between sampling periods and between oyster tissue, sediment, and water. The highest concentration of metals in oyster tissue was Zn, followed by Cu, Mn, Cd, and Pb. Concentrations of Cd, Cu, and Zn exceeded the maximum level allowed according to the Malaysian Food Act of 1983, which is equivalent to the WHO recommended levels of heavy metals in organisms used for consumption. The highest metal concentration in sediment was Mn followed by Zn, Pb, Cu, and Cd. Concentrations of heavy metals in surrounding water were Zn, Pb, Cu, Mn, and Cd. There was no correlation between metal concentration in oyster tissue and in sediment for all five metals.     

Assessment of heavy metal contamination of Great Kwa River estuary,southeastern coast of Nigeria by index of geochemical accumulation

Heavy metal concentration of the Great Kwa River estuary at the southeastern coast of Nigeria was assessed using an index of geochemical analysis (Igeo). Sampling from surface sediment was conducted quarterly for a period of one year, reflecting seasoning changes in the area. Igeo was calculated from the differences between actual current measurements and subtracted from background levels of “average shale” measurement. Based upon metals analyzed (Fe, Mn, Zn, Ni, Cu, Pb, Hg, and Cd), it was observed that there was a strong indication of potential ecological risk attributed to Cd, Zn, and Ni in the surface sediment. For effective control of pollution by metals in this fragile ecosystem, several recommendations were made including control of anthropogenic activities especially those of petroleum industry from offshore oil wells located in the area.     

天津市景观水体底泥重金属污染状况综合评价

针对天津市景观河道底泥重金属污染进行了调研,分析了各采样点Zn、Cr、Pb、Cu、Cd 5种重金属的污染情况,采用美国NOAA标准对底泥重金属污染进行生物安全性评估和模糊综合评价,以及采用地积累指数法（排除背景值的影响）对重金属的富集程度进行了评价。结果显示：除子牙河外,天津市景观河道重金属污染都比较严重;重金属Zn、Cu、Cd对河道底泥污染的贡献较大,而Pb、Cr对河道底泥污染的贡献较小;城市工业化和开发是造成河道重金属污染的一个重要原因;＂城市水环境改善与水源保护示范工程研究＂的工程示范对河道水体改善作用有明显的效果,建议政府大力推广。     

典型城市污染水体底泥中重金属形态分布和相关性

采用Tessier五步连续提取法,研究了南京市莫愁湖、玄武湖、秦淮河13个底泥样品中的重金属的形态分布情况,分析了重金属浸出量与各形态间的相关性及有机质与有机结合态的相关性,并通过红外谱图分析了有机质与重金属结合的机理.结果表明:底泥中Pb,cu,zh,Ni,Cr主要以有机结合态和残渣态俘在,两种形态的含量占总量70%以上,Zn和Cd的可交换态和碳酸盐结合态含量相列较高,Zn约占20%,Cd约占30%;Zn,Cu,Cd,Ni,Cr的浸出量均与可交换离子态呈现显著的相关性,因此可通过减小可交换离子态含量控制底泥重金属污染的风险性;研究还表明,有机质与有机结合态呈现显著的正相关,因此增加底泥中有机质含量有助于重金属向有_棚结合态转化,有机质与重金属的结合主要是由于其中-些官能团和重金属形成稳定的络合物.