江苏省浅水湖泊表层沉积物重金属GIS空间分布及生态风险评价

为了解江苏省内浅水湖泊表层沉积物中重金属污染情况,对该省内11个湖泊表层沉积物进行采样,测定了As、Cr、Cu、Pb、Zn、Ni这6种重金属的含量.利用GIS对重金属进行空间分布分析,并采用地累积指数法、改进的污染指数法、污染负荷法和潜在生态风险指数法对沉积物中重金属污染情况进行评价.结果表明,研究湖泊表层沉积物中,As、Cu、Zn、Cr、Pb、Ni平均含量占江苏省土壤背景值的倍数分别为1.74~3.85、0.65~2.66、0.48~3.56、0.43~1.52、0.02~1.49和0.12~1.42,根据地累积指数法和潜在生态风险单项金属评价结果,As为主要污染物,不仅富集程度高而且具有较大的潜在生态风险,Cu次之,其余几种重金属污染程度相对较轻.综合几种评价方法的结果,三氿湖、高邮湖、邵伯湖表层沉积物中重金属污染情况相对最严重,污染负荷最大,潜在生态风险达到中等程度;滆湖、白马湖、洪泽湖表层沉积物中部分区域存在某些金属的污染,整体污染有加重趋势,沉积物中重金属污染负荷较大,潜在生态风险达到中等程度;其余5个湖泊,沉积物受重金属污染的风险以及污染负荷均较小,整体为无污染状态.     

典型城郊湖泊沉积物重金属生态风险评价

城郊浅水湖泊沉积物通常受到不同程度的污染,并面临重金属污染积累和生态风险增加的问题。以典型城郊浅水湖泊北麻漾近岸表层沉积物为研究对象,分析各重金属的分布特征,并利用地积累指数法(Igeo)和潜在生态风险指数法(RI)评价重金属生态风险。结果表明:表层沉积物中Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb含量均不同程度超过环境背景值,体现出一定的污染积累特征;地积累指数法评价所得风险顺序为Cu>Cd>Zn>Ni>Pb>Cr>Hg,潜在生态风险指数法获得单一重金属潜在生态风险顺序为Cd>Hg>Cu>Pb>Ni>Cr>Zn,两种评价结果均显示出以Cd为主,多种重金属复合污染的特征。综合潜在生态风险指数表明入湖河口区风险等级较高,外源输入对沉积物重金属污染影响显著。     

我国高原型湖泊沉积物重金属污染评价研究

通过收集中国不同研究区域高原型湖泊沉积物重金属含量,参照全国土壤质量等级标准值和各区域土壤背景值,统计了中国高原型湖泊沉积物重金属的含量范围及超标情况。通过潜在生态风险评价,计算分析了中国高原型湖泊沉积物重金属潜在生态风险,其结果显示单个重金属潜在生态风险(E_r~i)顺序为CdHgAsCuNiPbZnCr;从综合潜在生态风险指数(RI)与多因子污染物污染程度(C_d)参数来看,滇池草海与乌梁素海污染最为严重,滇池外海、红枫湖、呼伦湖正在成为潜在生态风险区域,并且沉积物中Cd、Hg、As共同成为这5个湖泊潜在生态风险贡献率的主要金属元素。     

中国主要湖泊表层沉积物重金属污染特征与评价分析

为了解我国主要湖泊沉积物中重金属的污染特征,通过搜集整理已公开发表的文献资料数据,分析了我国31个主要湖泊表层沉积物中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn 8种重金属含量的平均值及其分布特征,并运用地累积指数法、潜在生态风险指数法对其污染程度进行评价。结果显示:我国31个湖泊的沉积物中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn平均含量分别为16.39,0.497,6.29,36.89,0.076,35.37,99.52 mg/kg,大部分元素含量平均值的最大值分布区域较为分散。地累积指数评价结果表明:8种重金属的平均污染程度由高到低依次为Cd>Hg>Cu>Zn>As>Ni>Zn>Cr,Cd和Hg在多个湖泊沉积物中达中度到重污染。潜在生态风险指数评价结果表明:8种重金属的潜在生态风险系数从高到低依次为Cd>Hg>As>Cu>Pb>Ni>Cr>Zn。8种重金属的总地累积指数和综合潜在生态风险具有显著的地域差异(P0.05),表明我国主要湖泊具有各自不同的重金属污染特征。     

复垦工业场地土壤和周边河道沉积物重金属污染及潜在生态风险

测定了上海郊区53个复垦工业场地土壤点位和23个周边河道沉积物点位中8项重金属(As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn和Hg)含量,通过内梅罗指数法和潜在生态风险指数法评价了复垦工业场地土壤和周边河道沉积物重金属污染及潜在生态风险.结果表明,复垦工业场地土壤中8项重金属均不同程度超过二级标准,其中Zn、Cu的点位超标率最为突出,分别达到了47. 17%和43. 40%;周边河道沉积物中重金属含量显著低于复垦工业场地土壤.复垦工业场地土壤重金属内梅罗综合污染指数为11. 41,处于重度污染水平,其中Cu、Zn最为突出;周边河道沉积物重金属内梅罗综合污染指数为1. 26,处于轻度污染水平.从单项潜在生态风险来看,复垦工业场地土壤重金属除Cd(较强)、Hg(较强)、Cu(中度)外,均处于轻度潜在生态风险水平,潜在生态风险指数(RI)为385. 79,总体处于较强潜在生态风险水平;周边河道沉积物重金属除Hg略高于轻度外,均处于轻度潜在生态风险水平,潜在生态风险指数(RI)为83. 91,总体处于轻度潜在生态风险水平.总之,复垦工业场地土壤重金属Cu、Zn污染较为突出,考虑到毒性响应因素则Cd、Hg更应引起关注;周边河道沉积物重金属污染较轻,处于轻度潜在生态风险水平.     

湘江衡阳段地表水体重金属污染及生态风险评价

为研究湘江衡阳段地表水及表层沉积物中重金属分布特征及生态风险,文章采用电感耦合等离子体质谱法分析测定了湘江衡阳段21个采样点地表水及表层沉积物中6种重金属的含量,并运用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、地累积指数法和潜在生态风险指数法,评价了重金属污染现状及潜在生态风险。结果表明,湘江衡阳段地表水中6种重金属含量均未超标,单因子污染指数均<1,水质良好;内梅罗综合污染指数整体变化范围0.404～4.991,水质未受到严重污染。研究区表层沉积物中6种重金属元素均有不同程度超过背景值。地累积指数评价结果表明,湘江衡阳段已受到Cd和As偏中度污染和Cr、Cu、Pb和Zn的轻度污染;潜在生态风险指数评价该江段存在中等潜在生态风险,其中Cd为高潜在生态风险,对综合潜在生态风险贡献率为77.66%,单一重金属潜在生态风险指数大小依次为Cd>As>Cu>Pb>Cr>Zn。     

粤东柘林湾沉积物重金属富集特征与环境质量评价

根据2003~2004年对柘林湾表层沉积物重金属调查资料,采用富集系数法和Hakanson潜在生态风险指数法对其富集特征和潜在生态风险进行了分析与评价。结果表明:柘林表层沉积物各重金属元素的富集顺序为HgCuPbCdAsZnC r,其中Hg,Cu,Pb的富集系数大于1;以潜在生态风险指数评价,柘林湾表层沉积物重金属潜在生态风险总体上处于低水平,从空间上看,只有S1达到中等强度。就各重金属元素而言,Hg是柘林湾的主要污染元素,决定了海湾重金属综合生态风险水平及其空间差异分布格局。     

大亚湾石化排污海域重金属污染及生态风险评价

为了解大亚湾石化排污区海域重金属污染现状及其潜在生态风险,对该湾的海水、表层沉积物和生物(鱼)体中7种重金属(Zn、Pb、Cu、Cd、Cr、As、Hg)含量及空间分布进行了研究,并分别采用综合污染指数法和生态风险指数法对海水和表层沉积物重金属污染程度及潜在生态危害进行了评价.结果表明,2011~2012年海水重金属含量较低,除部分站位Zn和Pb超过海水水质第一类标准外,未出现明显的重金属污染.海水重金属综合污染指数均值丰水期(0.72)>枯水期(0.38),表层沉积物重金属综合污染指数均值枯水期(7.77)>丰水期(5.70),枯水期表层沉积物重金属污染因子为Hg,其次为As和Zn;丰水期表层沉积物重金属污染因子为Hg,其次为Zn和Cu.调查海域丰水期和枯水期间采集到的生物(鱼)体内各种重金属均未超标.重金属含量的相关性分析表明,不同时期大亚湾石化排污区重金属间的相关程度差异明显.枯水期调查海域沉积物重金属潜在生态风险指数RI(129.20)>丰水期(102.86),枯水期有25%的站位出现高警级风险.调查海域沉积物重金属潜在生态风险在丰水期是远岸海域高于沿岸海域,湾口高于湾顶;而在枯水期则相反.Hg对大亚湾石化排污区海域存在强潜在生态风险,其他6种重金属均为轻微潜在生态风险.     

三峡库区大宁河与磨刀溪重金属污染特征

为揭示三峡库区重金属污染的潜在风险,分析了三峡库区大宁河和磨刀溪两条典型支流沉积物和野生鲫鱼体内重金属水平,并分别采用潜在生态危害指数法和综合污染指数法对重金属污染风险进行了评价.结果表明,沉积物中Zn和Cr含量均处于较高水平(大宁河:78.31和83.98 mg.kg-1;磨刀溪:99.03和94.20 mg.kg-1),而Cd含量水平最低(大宁河:0.62mg.kg-1;磨刀溪:0.75 mg.kg-1),并从上游到下游表现为明显的升高趋势.野生鲫鱼各组织以肌肉中各种重金属水平最低,肠最高,但在2条支流中均没有表现出上下游的变化趋势.潜在生态危害指数法评价沉积物重金属污染处于较高风险,综合污染指数法评价鱼体重金属污染的风险低于背景值.     

曹妃甸围填海工程开发对近岸沉积物重金属的影响

为了解曹妃甸工业区围填海工程开发对近岸沉积物重金属污染状况,对2004年~2011 年8 a间4个航次的沉积物中5种重金属(Cu、Pb、Zn、Cd和Hg) 的含量进行了研究,并分别采用地质累积指数法和潜在生态危害指数法对重金属污染程度及潜在生态危害进行了评价。结果表明:2011年曹妃甸工业区附近海域表层沉积物中5种重金属的平均含量均高于渤海湾沉积物重金属背景值,表层沉积物中Hg为主要污染元素,且具有较强的生态危害;Cu、Pb和Zn处于轻度污染状态;两种沉积物重金属污染评价方法的结果具有一致性,各重金属元素的污染程度顺序为:HgCdPbCuZn;各评价年度综合生态风险等级为较高。     

巢湖重污染汇流湾区沉积物重金属污染特征及风险评价

对巢湖重污染汇流湾区沉积物中主要重金属分布和累积特征及生态风险进行了分析评价.结果表明:受底泥分布影响,湾区沉积物重金属主要累积于距岸边约700m以上的低洼区,且表层沉积物(0~2cm)重金属含量大致随泥深增加而增大.基于地积累指数法和潜在生态风险指数法的评价结果表明,除Hg(Eri=325.5)和Cd(Eri=240.28)外,大多数重金属处于低风险状态,各金属元素污染顺序为Hg>Cd>Zn>Pb>Cu>As>Cr>Ni.其中,富集倍数最高的Hg和Cd具有同源性,污染等级均为3级.垂向分析表明,受Hg和Cd的影响,0~14cm沉积物已达严重生态风险程度(RI>525),14~34cm沉积物中Hg具有中度生态风险.建议亟须从流域角度对该汇流湾区重金属特别是Hg和Cd进行控制.     

鄱阳湖沉积物重金属污染影响因素分析——基于STIRPAT模型

为探究人类活动对鄱阳湖沉积物重金属污染的影响,于2017年10月在鄱阳湖入口、出口及湖区布设20个采样点位,开展鄱阳湖沉积物重金属表层及垂向分布特征调查,评价其潜在生态风险.利用¹³⁷Cs和²¹⁰Pb计年法推算出鄱阳湖沉积物的平均沉积速率,并结合柱状分层样品重金属含量,得出具体年代的重金属蓄积特性.基于STIRPAT模型,通过偏最小二乘回归分析得到鄱阳湖沉积物重金属演变与总人口数量、城镇化率、实际人均GDP、绿色专利申请数、第二产业占比、第三产业占比6种社会经济指标的多元非线性模型.结果表明：（1）鄱阳湖表层沉积物重金属Cu污染最为严重且生态风险程度最高, 地累积指数为“强”或“中-强”污染范畴,单因子潜在生态风险指数平均值为47.25,属于“中等”生态风险.整个湖区的总潜在生态风险指数RI平均值为107.07,表明鄱阳湖表层沉积物重金属总体处于低生态危害水平.（2）1988~2017年总人口数量是影响鄱阳湖沉积物重金属Cd和Cu污染的最主要正向因素,其他正向因素为第二产业占比、第三产业占比、城镇化率及实际人均GDP,绿色专利申请数所反映出的区域绿色技术创新能力及环保研发投入对鄱阳湖沉积物重金属Cd、Cu污染具有负相关关系.     

南四湖南阳湖区河口与湖心沉积物重金属形态对比研究

湖泊河口区与湖心区沉积条件不同,沉积物重金属等内源污染物的分布亦可能存在较大区别.为比较河口区与湖心区沉积物重金属赋存形态的空间差异,利用柱状沉积物采样器在南四湖南阳湖区湖心和河口分别获取原位柱状沉积物,在比较分析沉积物孔隙度、有机质、粒度及典型重金属(Cu、Pb、Cd、Cr、Hg)各形态垂向分布特征的基础上,对其相关性进行分析,并对表层(0~4 cm)沉积物重金属污染程度及潜在生态风险进行评价.结果表明,除Cd外,河口区沉积物Cu、Pb、Cr、Hg含量较湖心区高,泗河为南阳湖区重金属污染物的来源之一,沉积物重金属各形态含量在垂向分布上规律性不明显,且均主要以残渣晶格结合态存在,5种重金属元素中,Hg残渣晶格结合态所占比重最小(约30%),具有较高的迁移性,存在相对较大的生态风险.地积累指数法和潜在生态危害指数法研究结果表明,河口区与湖心区表层沉积物均受Hg及Cd的污染较重,Pb、Cu、Cr污染较轻,潜在生态危害指数法所得污染级别较地积累指数法高.相关性分析表明,沉积物Cu、Pb、Cd、Cr、Hg总量、可交换态、有机物及硫化物结合态、残渣晶格结合态含量与沉积物孔隙度、有机质相关系数多为正值,同粒度相关系数多为负值,同碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态的相关系数各异,无明显规律.     

巢湖表层沉积物重金属生物有效性与生态风险评价

以巢湖表层沉积物为对象,对重金属(Cd、Cr、Cu、Zn、Ni和Pb)总量及形态进行分析并运用潜在风险指数法和风险评价编码两种方法对巢湖表层沉积物重金属的生态风险进行了评价.结果表明,巢湖表层沉积物中的重金属含量表现为西部湖区高,东部湖区低的特征,其中南淝河入湖区重金属含量是全湖的1.09~1.21倍.BCR形态分析表明,巢湖表层沉积物中Cr、Ni和Cu以残渣态为主(分别占总量82.99%、63.63%和54.25%),Cd和Zn以弱酸提取态为主(分别占总量55.96%和35.84%),Pb以可还原态和可氧化态为主(分别占总量39.66%和24.56%).潜在生态风险危害指数(RI)表明,南淝河入湖河口区域具有较大生态风险(RI值范围为351.54~381.17).风险评价编码方法(RAC) 的结果显示,Cd处于极高风险水平,Zn基本处于高风险水平,Cu 和Ni处于中低风险,Pb处于低风险水平,Cr各采样点均处于无风险.因此, 对需着重考虑对南淝河入湖湖区的Cd和Zn元素的重点治理.     

外度水库底泥重金属的分析及潜在生态风险评价

对莆田市外度水库底泥中Fe、Mn、Cu、Zn、Ni、Cr、Pb、Cd、As的含量进行分析。采用潜在生态风险指数法,研究了底泥中重金属的污染水平及其生态危害。结果表明:莆田市Mn、Cu、Zn和Cd的含量高于福建省土壤重金属含量背景值。底泥中重金属的潜在生态风险评价显示:外度水库底泥中重金属具有轻微的生态风险。各种重金属的污染程度为:Cd>Cu>As>Ni>Zn>Pb>Mn>Cr>Fe。外度水库底泥的重金属潜在生态风险主要是由于底泥Cd的潜在生态风险系数过高所造成。在此基础上,对产生的原因进行了分析并提出了治理的建议。     

洪泽湖围栏养殖对表层沉积物重金属含量影响与生态风险评价

为探讨洪泽湖全湖沉积物重金属分布特征及围栏养殖对其影响,于2018年洪泽湖部分围栏拆除后,对洪泽湖不同区域（河口、湖心、围栏区、拆除区和外围区）表层沉积物中重金属含量、来源和空间分布特征进行分析,评估其生态风险.结果表明,洪泽湖表层沉积物中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb含量均值分别为66.78、33.89、25.35、74.77、16.55、0.23和27.20mg ·kg^-1.采用地累积指数和Hakanson潜在生态风险指数对沉积物重金属污染现状和潜在生态风险程度的评价表明,除了As和Cd元素处于较轻污染程度,其余元素Cr、Ni、Cu、Zn和Pb均处于无污染;除Cd存在严重的潜在生态风险,其余元素均只有低水平潜在生态风险.结果表明围栏区、拆除区和外围区之间的重金属含量呈现递增趋势,并向湖心蓄积,拆除围栏并未在短时间内明显降低重金属含量.洪泽湖整体呈现低生态风险的状态,今后治理重点应是北部及东北部的表层沉积物堆积区和养殖区.     

运河(杭州段)沉积物中重金属分布特征及变化

 对受重金属污染较重、综合治理历史较长的京杭大运河杭州段沉积物剖面中重金属的垂向分布、整河段沉积物重金属污染程度和潜在生态风险及重金属的存在形态进行了分析讨论.结果表明,经过长期综合治理,运河杭州段沉积物中重金属的污染程度明显下降,新近沉积物重金属含量明显低于60cm深度以下的重金属含量,但沉积物整体污染水平仍较高,Cd是运河杭州段沉积物中生态危害潜力最大的元素,形态分析表明沉积物中重金属的活动性为Cd > Zn > Cu > Pb.     

基于梯形模糊数的胶州湾东部沉积物重金属生态风险评价

通过整理近10 a来公开发表的有关胶州湾东部沉积物重金属的数据,对数据进行模糊处理,构建基于梯形模糊数的生态风险评价模型。结果表明各重金属的污染程度跨度较大,其中Zn的污染水平跨度最大;就生态风险而言,胶州湾东部除毒性系数较大的Hg和Cd处于低-高风险,海泊河口除Hg和Cd分别处于高-极高风险和高-很高风险外,其余重金属均为低风险;胶州湾东部和海泊河口沉积物重金属综合生态风险分别为为低-高风险和高-极高风险,分别隶属于中等风险和高风险的可能性最大。在进行重金属风险评价时,应重视Hg和Cd的风险。     

基于双模型的星云湖沉积物重金属溯源及风险评价

为了解星云湖沉积物中重金属污染现状,并为湖区污染防治提供理论依据,通过分析湖区表层沉积物中Cu、Zn、Pb、Ni、Cr、Cd、As、Hg等重金属含量,研究了其风险特征及污染来源组成.结果表明:①仅Ni、Cu含量尚未超过星云湖的背景值,其余元素均出现累积,Hg含量是星云湖背景值的2.13倍,潜在生态风险最高.②星云湖沉积物中重金属的空间分布与入湖河流和湖盆地势相关,表现出由河流输送向湖心扩散的趋势,高浓度区均分布在湖心深水区和特定河口位置,Hg的分布异于其他元素,呈西北湾>南部>中部的特征.③西北湖湾潜在生态风险最高,Cd、As是主要贡献元素.④星云湖沉积物中重金属主要来自自然源（占比为43.32%）、工业源（占比为25.89%）、农业源（占比为20.52%）和交通源（占比为10.27%）.研究显示,星云湖自然源重金属污染贡献最大,人为源相对较低,但湖区重金属污染处于较高水平.星云湖的重金属污染生态风险可能会持续加剧,其中Hg是污染防控的重点.      

海州湾连岛周边海域沉积物重金属污染评价

本文测定了海州湾连岛周边海域21个表层沉积物中重金属元素（Cd、Cr、Cu、Pb和Hg）和类金属（As）的含量,通过克里金插值法得到重金属含量的空间分布,采用地累积指数法和潜在生态风险指数法评价了重金属污染程度和风险等级。结果表明:仅Cu的平均含量超过GB 18668-2002《海洋沉积物质量》中规定的1类标准;Cu和Pb的空间变异系数为114.66%和108.44%,空间离散度较强。重金属污染程度从大到小依次为Cd>Pb>Cu>As>Hg>Cr,其中Cd、Cu和Pb为偏中度污染,As和Hg为轻度污染,Cr无污染;整体潜在生态风险等级已达中等级风险,其中连岛南部海域港口附近重金属污染为高等级风险,表层沉积物的生态风险主要由Cd元素引起。