黄河中下游干流沉积物中重金属的赋存形态及其生态风险

在黄河中下游干流采集6个表层沉积物样品,采用Han和Banin连续提取法提取并采用ICP-MS和ICP-OES测定不同化学形态的Pb、Cu、Cd、Cr、Ni、Zn、Mn含量,在计算重金属富集因子、迁移系数、次生相和原生相分布比值的基础上,对重金属赋存形态、迁移能力、生物活性、污染状况和潜在生态风险进行了研究.结果表明,黄河中下游干流表层沉积物中重金属元素含量沿河流向先增加后降低,高含量点位出现在汜水汇入黄河后,支流的输入对黄河重金属含量具有较为明显的贡献.形态分析研究表明,Pb、Cu、Cr、Zn、Ni等5种重金属残渣态在其不同形态中有绝对优势,Cd可浸取态占明显优势,Mn的残渣态与可浸取态所占比例相当.富集因子分析表明,黄河中下游表层沉积物中重金属可分为3类:Cu、Cr、Mn基本无富集,Pb、Ni、Zn轻度富集,Cd中度到极高度富集;迁移系数研究表明黄河中下游表层沉积物重金属迁移系数和生物活性顺序为MnCdZnNiPbCuCr.次生相原生相比值法表明Cu、Cr、Ni、Zn无污染,Pb在3点位轻度污染,其它点位无污染,Mn在1、3、6点位轻度污染,其它点位无污染.综合各种评价方法,Cd是黄河中下游沉积物中污染程度最高的重金属,具有潜在生态风险,应引起重视.     

基于多元统计技术的赣江沉积物重金属污染评价

赣江是鄱阳湖重要入湖河流,为了解赣江流域沉积物重金属空间分布及污染状况,本文布设了29个采样点,对赣江沉积物重金属(Cu、As、Cd、Pb、Hg、W、Cr、Mn、Zn)含量和序列组分进行了测定及分析,并运用污染负荷指数(PLI)、地累积指数(Igeo)和潜在生态风险(RI)指数评价沉积物重金属污染程度.结果 表明,Mn、Cu、Zn、As、Cd、W、Hg和Pb的平均浓度分别超出本底3.8、4.1、5.2、3.0、22.7、5.0、11.8、1.6倍.其中,章江(Z)分布较高的Cu、As、Cd、Pb、Hg、W;桃江(T)分布较高的Cr和Mn;赣江(G)分布较高的Zn.所有采样点的PLI值均大于1,表明所有采样点均受到重金属污染;Igeo评价结果表明,赣江沉积物重金属Igeo依次为Cd(3.4)＞Hg(1.7)＞Zn(1.6)＞Cu(1.2)＞Mn(1.0)＞As(0.4)＞W(0.3)＞Pb(-0.1)＞Cr(-3.7);其中Cd的污染程度最高,Zn、Hg、 Cu,As、W、Pb为轻度污染,沉积物中Cr的Igeo＜0,表明赣江未受到Cr的污染.RI均值均大于150,表明赣江水系沉积物重金属均存在潜在风险,且赣江沉积物重金属污染对鄱阳湖构成严重威胁.     

红枫湖沉积物重金属元素地球化学特征及风险评价

为了研究喀斯特高原深水湖泊沉积物中重金属元素的地球化学特征,以贵州红枫湖为研究对象,分析了该湖13个采样点表层沉积物中的Cd、Pb、As、Hg、Cu、Zn、Fe、Mn 8种重金属的含量分布特征,并采用潜在生态危害指数法（R I）与地统计分析对其表层沉积物中重金属生态风险性进行了评价与分析.结果表明,红枫湖沉积物中的重金...     

泉州湾河口湿地秋茄红树林中重金属的分布、迁移和储量

分析了泉州湾洛阳江河口湿地秋茄林及其根际沉积物中重金属元素的含量及根际沉积物中酸可提取态重金属元素含量,讨论了秋茄林-沉积物系统中重金属元素的分布、富集与迁移特征及其在秋茄林中的储量.根际沉积物中重金属元素总量及酸可提取态含量的顺序分别为:Fe>Mn>Zn>V>Pb>Cr>Cu>Ni>Co>Cd和Fe>Mn>Zn>Pb>Cu>V>Cr>Ni>Co>Cd.与该海域应执行的《海洋沉积物质量标准》(GB1868—2002)一类标准限值相比,研究区沉积物中Zn、Pb、Cu、Cd、Cr的样品超标率分别为100%、100%、90%、70%和10%.相关性分析结果表明,根际沉积物中Cu、Zn、Pb、Cr、Co、Ni可能存在相同的人为源和相似的环境行为,而Fe、Mn的来源及行为与其它元素有较大不同.各元素在秋茄树各部位的平均富集系数均小于1.多数重金属元素在秋茄树不同部位的富集系数顺序为:根>叶>枝,Mn为:叶>枝>根,而Cu和Pb为:根>枝>叶.秋茄树中重金属元素从根到叶的平均迁移系数顺序为:Mn(7.44)>Zn(0.94)>Cu(0.71)>Cr(0.68)>Cd(0.63)>V(0.50)>Ni(0.46)>Co(0.41)>Pb(0.37)>Fe(0.21).     

晋江感潮河段沉积物重金属的赋存形态与生物有效性

用稀硝酸单级提取法和BCR连续提取法对晋江感潮河段沉积物中重金属生物有效性进行研究.单级提取法表明,Cu、Pb、Cr、Zn、Cd、Sb、V、Ni、Co、Fe和Mn的酸提相含量在中游河段普遍较高.除V和Fe外,表层和柱状沉积物中其他9种重金属的生物有效性均相对较高.除在个别深度外,L43柱状沉积物中多数重金属元素生物有效性变化较平稳.采用改进的BCR四步连续提取法对表层沉积物中11种重金属进行形态分析,结果表明,Mn、Ni、Pb、Cu、Cd和Cr都具有较高的生物有效性;Zn在下游河段主要分布在残渣态中,但在中上游河段弱酸溶态含量的比例普遍较高;Sb在河段下游地区非残渣态含量要明显高于中上游地区.次生相与原生相分布比值法评价结果表明,除V和Fe处于无污染水平,其他9种重金属在不同的采样点均有不同程度的污染.     

永定河上覆水、间隙水和沉积物中重金属的分布特征

采集了永定河及其支流清水河水样和表层沉积物各11个,并通过高速离心获得间隙水样10个.利用ICP-MS检测了上覆水中可溶性重金属(Cd、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb、Zn)、间隙水中可溶性重金属(Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn)的含量以及沉积物中重金属(Cd、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb、Zn)的总量;检测了样品的理化性质;分析了水体及沉积物间重金属的分配系数.结果表明,上游采样点水化学类型主要为Ca~(2+)-Mg~(2+)-HCO_3~--SO_4~(2-),而下游采样点水化学类型则主要为Na~+-Mg~(2+)-Cl~--SO_4~(2-),上游和下游的水化学类型呈现明显的差异性;上覆水中Mn在位于下游的7号采样点含量超出生活饮用水卫生标准;间隙水中的重金属普遍高于上覆水含量;采用间隙水标准毒性单位(IWCTU)对间隙水重金属进行评价,发现Zn在大部分采样点(除2、5、11)及Pb在采样点6、7、8存在一定程度的毒性风险;Cd、Pb、Ni等3种重金属在附近有煤矿分布的采样点的上覆水和沉积物中含量都较高,需要特别注意的是Hg的分布也可能与煤矿开采有关.Pb、Cr、Mn等3种重金属在沉积物与上覆水中的分配系数比较大,而Hg、Cd、Zn则分配系数比较小;重金属在上覆水间隙水及沉积物中的分布关系为沉积物间隙水上覆水;分别对上覆水间隙水和沉积物中的重金属进行相关性分析及沉积物的主成分分析,发现Cd和Pb在间隙水和沉积物中均存在显著的相关性,沉积物中的Cd、Pb、Ni、Hg、Cu、Cr在第一主成分中具有较高的载荷值,推断这几种重金属具有相同的来源.     

乌梁素海沉积物重金属生物活性及环境污染评估

为阐明乌梁素海沉积物重金属生物活性及理化性质对重金属形态变化的影响,对湖泊重金属污染修复治理方面提供科学依据,2011年1月在乌梁素海9个站点采集表层沉积物样品,采用改进BCR逐级提取法分析Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Hg、As等7种重金属元素的形态,利用活性系数与迁移系数对重金属生物活性进行研究;结合沉积物理化性质,系统探讨影响重金属化学形态与生物活性的因素;应用次生相与原生相比值法,从重金属形态学角度对沉积物重金属状况进行评估.结果表明,(1)沉积物中重金属活性系数的大小顺序为 Cd>Hg>Zn>Cu>Pb >As>Cr;重金属的迁移系数为 Cd>Hg>Zn>Cu>As>Pb>Cr.(2)沉积物物理化学性质和重金属总量对各种化学形态重金属含量影响程度明显不同.重金属总量对残渣态影响较大;pH对酸可提取态、有机物和硫化物结合态影响较大;有机质与酸可提取态、有机物和硫化物结合态有较大相关性;盐度与酸可提取态、有机物和硫化物结合态有一定的相关性.总氮、总磷与有机物和硫化物结合态有一定的相关性.(3)从重金属形态角度评价,7种重金属除Cd外,污染程度并不大,全湖KRSP的平均值大小顺序为Cd(1.66)>Cu(0.84)>Hg(0.72)>Zn(0.42)>Cr(0.15)>Pb(0.14)>As(0.06).结合总量、生物可利用性与形态学评价,乌梁素海重金属 Cd 是生物活性最强、污染最严重的金属,Hg污染次之,应该对Cd与Hg给予特别关注.     

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.     

广西马尾河沉积物重金属赋存形态及其风险特征研究

随着矿业开发进程加快,广西马尾河重金属污染物总量逐年增加,给下游的贺江、西江水环境带来沉重的压力。为了解马尾河表层沉积物重金属的污染状况,采用现场调查及室内分析的方法,对马尾河表层沉积物中7种重金属(Zn、Mn、Cu、Pb、Cd、Cr和As)的含量、赋存形态及潜在生态风险进行了研究。采用BCR提取法分析重金属形态特征,运用地累积指数法和Hakanson潜在生态风险指数进行风险评价。结果表明,(1)沉积物中重金属Zn、Mn、Cu、Pb、Cd、Cr和As的平均质量分数分别为(886.3±613.6)、(1 215.2±414.8)、(131.2±65.1)、(31.6±28.7)、(2.84±0.73)、(177.1±42.7)、(385.9±373.5)mg·kg-1,分别为广西土壤元素背景值的11.7、2.7、4.7、1.3、10.6、2.2、18.8倍,其中,Zn、Cd、Cr和As的平均含量超过土壤环境质量标准中农用地土壤污染风险筛选值;7种重金属空间分布差异较大,变异系数处于25.8%-96.8%之间;相关性分析表明,As与Cd、Zn与Cd、Pb与Mn呈极显著相关(P0.01),As与Zn、Mn与Cu呈显著相关(P0.05),研究区受到一定程度的人类活动影响。(2)沉积物中Cr、Zn、Cu、As和Pb以残渣态为主要赋存形态,Cd以可氧化态为主要赋存形态,Mn以酸提取态为主要赋存形态。7重金属非残渣态所占比例由大到小排序为MnCdPbAsCuZnCr。其中,Mn的非残渣态所占比例最高,但其毒性小,对环境的影响较小。Cd和As的非残渣态所占比例分别为63.4%和44.4%,二者含量较高,毒性较强,对环境的危害不容忽视。其他元素稳定性较强,对河流和沿岸环境影响较小。(3)7种重金属地累积指数平均值大小排序依次为AsCdZnCuMnCrPb,为偏重到重度污染程度。沉积物中重金属RI均值为555.7,属于强生态风险程度,其中Cd为极强风险程度,As为很强风险程度,其他元素属于轻微生态风险。Cd和As既是最主要的污染因子又是最主要的潜在生态风险因子。空间上看,各采样点均污染严重,存在很强的潜在生态风险。     

武汉南湖沉积物的重金属污染状况评价

采用原子吸收分光光度法对湖北武汉南湖柱状沉积物中的6种重金属(Cd,Cu,Cr,Mn,Pb和Zn)进行测定.结果表明,柱状沉积物中各种重金属的平均含量(w/mg kg-1,DM)分别为Cd 0.155,Cu 47.0,Cr 147.8,Mn 1 026.5,Pb 55.7,Zn 132.1.水平分布,重金属的最大含量出现在点Ⅳ和点Ⅰ,且平均含量也高于其他的点;垂直分布.最大含量出现0～5cm或5～10 cm的沉积层,随沉积深度的增加而降低.这些结果表明外源污染对沉积物的重金属负荷具有重要影响.应用地质累积指数Igeo值对重金属污染状况进行评价,结果表明,重金属的污染主要是Cr和Cd,其中Cr的最高含量(w/mgkg1,DM)为231.9,Cd为0.348;重金属的污染程度较轻.图2表1参20     

淀山湖上覆水与沉积物孔隙水中重金属的分布特征

研究了淀山湖上覆水和沉积物孔隙水中Pb ,Cd,Cr,Cu ,Fe和Mn的浓度及Eh 分布 ,分析了孔隙水中重金属的扩散通量 .结果表明 ,淀山湖中重金属的浓度由高到低依次为 :Mn >Fe >Cr,Cu ,Pb >Cd ;Fe和Mn在孔隙水中的浓度远远大于它们在上覆水中的浓度 ,表层沉积物孔隙水中Pb ,Cd ,Cr,Cu的浓度稍大于它们在上覆水中的浓度 ;沉积物中的重金属可能按照浓度梯度经孔隙水从沉积物向上覆水中扩散而最终影响上覆水的水质     

镇江市老城区不同功能区地表灰尘重金属污染评价

通过采集江苏省镇江市老城区的交通区、大市口广场、江滨公园、商业区、居民区、文教区等不同功能区地表灰尘共54个样品,对其Cu、Pb、Zn、Ni、Cr、Cd、Mn 7种重金属进行分析测定.结果表明,交通区Cu、Ni、Cr、Mn、Cd的平均含量要明显高于其它功能区,Zn的含量在文教区最高,Pb的含量在居民区最高.地累积指数评价表明交通区、文教区两个功能区中Cd达偏重度污染,文教区中Zn也达偏重度污染;潜在生态风险评价结果表明,交通区、大市口广场、文教区3个功能区的潜在生态风险指数均为中等生态危害;江滨公园、商业区、居民区3个功能区的潜在生态风险指数均为轻微生态危害.     

广州城市水体沉积物中重金属形态分布研究

选取广州城市水体中的４ 个污染沉积物样品,采用连续提取法研究沉积物中重金属元素（ Ｐｂ 、 Ｚｎ 、 Ｃｕ 、 Ｎｉ 、 Ｃｒ 、 Ｍｎ） 的形态分布,结果表明：重金属元素主要以残渣态、有机结合态和氧化铁结合态存在,其中 Ｐｂ 、 Ｎｉ、 Ｍｎ 以残渣态和氧化铁结合为主, Ｚｎ 以残渣态和有机结合态为主, Ｃｕ 以有机态和氧化铁结合态为主, Ｃｒ 以氧化铁结合态为主。沉积物中固相组分对重金属的富集能力为：无定型氧化锰＞ ＞ 碳酸盐＞ 氧化铁＞ 有机质,而富集量则是后两者大于前两者。     

Distribution and speciation of heavy metals in Apulian coastal sediments

In the framework of the Interreg II Project Italy–Greece, distribution and speciation of trace metals in surface coastal sediments of Apulian regions were studied. A sequential extraction technique was used to determine the chemical association of heavy metals (Zn, Pb, Ni, Fe, Cr, Mn, Cu and Cd) with major sedimentary phases (acid soluble phases, easily reducible fraction and oxidizable matter). The relationship between the metals' content and the grain-size composition of the sediments was also considered: generally the elements resulted associated with the fine fraction, even if in some cases (Cu in the oxidizable phase) the opposite behaviour was observed. The studied area is not particularly polluted, except for some defined zones, as for example Brindisi's harbour. Speciation analysis revealed that the major part of the heavy metals are not easily mobilizable and bioavailable. Even in this case, there are some exceptions to the general behaviour: Cu and Pb in several samples are largely present in the oxidizable phase, which even if not immediately available can become a source of associated elements when redox conditions change.     

珠海近岸海域表层沉积物中的重金属及生态危害评价

为了研究珠江口近海海域重金属的污染状况,2009年8—12月对珠海珠江口4个站点的表层沉积物进行了6次采样,测定了表层沉积物中重金属Cd、Cr、Pb、Hg、Cu、Zn、Mn、Ni、Fe和金属Al的质量分数,分析了它们质量分数间的相关性,依据Lars Hakanson提出的沉积物中金属污染物评价方法,对Cd、Cr、Pb、Hg、Cu和Zn等6种典型重金属的潜在危害进行了评价。结果表明,Cd、Cu和Zn是该调查区域的主要重金属污染物,应该予以优先控制和治理。位于马骝洲水道入海口的S1位点上,金属元素（Cd除外）质量分数的季节特征是秋季（丰水期）〈冬季（枯水期）,重金属危害指数（RT）为轻微级,重金属潜在生态危害系数（Eir）顺序为Cd〉Hg〉Pb〉Cu〉Zn〉Cr;在S2位点,Cd、Cu、Hg、Ni和Fe的平均质量分数为秋季〉冬季,其它5种金属则为秋季〈冬季,RT为强级;在S3、S4位点上,8种金属元素（Hg、Mn除外）的质量分数呈现秋季〉冬季的现象,RT为很强级;S2、S3和S4站点的Eir均表现为Cd〉Hg〉Cu〉Pb〉Zn〉Cr的顺序。     

Speciation of Heavy Metals in Floodplain and Flood Sediments: a Reconnaissance Survey of the Aire Valley, West Yorkshire, Great Britain

A five-step sequential extraction technique was used to determine the chemical association of heavy metals (Pb, Zn, Cu and Cd), with major sedimentary phases (exchangeable, surface oxide and carbonate, Fe and Mn oxides, organic and residual metal ions), in samples from floodplain and recent flood sediments of the River Aire, West Yorkshire. Analysis indicates that metals Pb and Zn are primarily associated with the Fe and Mn oxides, Cu with the organic fraction and Cd with exchangeable and surface oxide and carbonate metal ions. Knowledge of the chemical speciation of heavy metals in river sediment, despite the procedure's inherent limitations, facilitates an understanding of their bioavailability, storage and remobilisation in floodplain and river channel environments.     

羟基磷灰石对沉积物中重金属释放特性的影响

以羟基磷灰石掺杂前后模拟重金属污染沉积物为研究对象,利用混匀释放实验及化学连续萃取法分析沉积物中重金属的释放特征及形态分布特性,考察了羟基磷灰石对重会属污染沉积物中Cu、zn、Pb、Cd稳定性的影响.结果表明不同来源模拟污染沉积物中松花江沉积物中的重金属最易重新释放,而伊通河沉积物中的重金属释放量最小;同时伊通河沉积物中残渣态重金属的比例较其它沉积物高很多,而可交换态和碳酸盐结合态的重金属比例较其它沉积物低很多,说明同时进入沉积物中的重金属,伊通河沉积物中的重金属相对稳定一些.羟基磷灰石的掺杂不同程度降低了沉积物中重金属的释放能力,促使沉积物中的重金属由较不稳定结合态向较稳定结合态转化,减小了沉积物中重金属的生物可利用性,增强了重金属的稳定性.     

Heavy Metal Distribution in Valley Sediments in Wadi Al-Karak Catchment Area, South Jordan

Valley sediments samples collected from the major and minor valleys of Al-Karak catchment area (southern Jordan) were leached with hot dilute HCl and analysed for their heavy metals content. The results of leachable metal concentrations indicated the absence of anomalous values for metal occurrences. However, appreciable contamination of the sediments with Cu, Zn, Pb, Cd and Cr was observed. Using an index of pollution the extent of contamination was better delineated. The geographical distribution of the samples showed higher Cu, Zn, Pb, Cd and Cr concentrations mainly around heavily inhabited areas indicating an anthropogenic source of contamination. Lithological influence indicated from the anomalies of Fe and Mn was found to be very low.     

Geochemical speciation and risk assessment of metals in the river sediments from Dan River Drainage,China

This study investigates the partitioning of metals in surface sediments from the Dan River drainage basin, the source of drinking water for the South to North Water Transfer Project, China, to determine their bioavailability and associated levels of risk. Sediment samples were collected from 99 sites along the Dan River, and the concentration of each element fraction was determined using sequential extraction and inductively coupled plasma-mass spectrometry. The residual fraction was the major phase for most metals sampled. Among the non-residual fractions, greater proportions of Zn, Mn and Cd were transported in in the available phase, whereas Ba, Sb, Pb and As were mainly found in the reducible phase. The oxidisable phase was important for the transport of Ni, Co, Cr and Cu in sediments. This analysis of sediments from the Dan River basin indicates a very high risk of pollution from Cd, Co, Mn, Sb and Zn. Combined with the sediments with extremely high concentrations, the Dan, Laoguan and Yinhua rivers, which have been affected by ore-mining activities, pose a very high risk to the surrounding areas and should be the subject of future studies.     

湘江衡阳段沉积物中铊等重金属的污染特征及其生态风险评估

湘江是我国重金属污染最重的河流之一。为了更全面了解湘江衡阳段表层沉积物重金属污染现状及其潜在生态风险,在前期相关研究基础上,分析了重金属Tl及其他4种重金属(Mn、Co、Ni和V)的含量水平和分布特征,并采用地累积指数法和潜在生态风险指数法对沉积物中重金属污染现状和潜在生态风险进行了评价。结果表明,湘江衡阳段表层沉积物中Tl和Mn有一定程度的累积和污染,其含量分别为0.12～2.09mg·kg-1和234～4580mg·kg-1。由于Tl具有较强的毒性响应,其潜在生态风险不容忽视。综合前期相关研究结果,研究区域中10种重金属总潜在生态风险指数(RI)为27.8～6266,约70%采样点具有重度生态风险,其主要风险来源于Cd和Tl。