珠江下游河段沉积物中重金属含量及污染评价

为了解珠江下游出海河道沉积物中重金属含量及各污染物的潜在生态危害程度,用电感耦合等离子质谱法和原子荧光法测定了21个样点沉积物中13种元素的总量,及对底泥中主要重金属污染状况和潜在生态风险进行了评价.结果表明,珠江下游河道总Fe、总Mn含量分别为41 658.73 mg.kg-1和1 104.73 mg.kg-1,微量元素Cr、Co、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Pb和Hg的平均值分别为86.62、18.18、54.10、80.20、543.60、119.55、4.28、10.60、20.26、104.58和0.520 mg.kg-1,地积累指数评价结果显示,表层沉积物重金属污染程度顺序为：Cd〉As≈Zn〉Hg〉Pb≈Cu≈Cr,潜在生态风险程度大小顺序：Cd〉Hg〉As〉Cu〉Pb〉Zn〉Cr,Cd是该水域污染和潜在生态风险最大的元素,单项潜在生态风险与区域综合潜在生态风险一致.珠江下游河道底泥Cd、Hg和Pb污染受输入影响北江大于西江和东江.聚类分析结果表明,研究站位潜在生态风险可分5类,基本反映了站位分布及沉积物环境污染变化特征.总体而言,重金属污染和生态风险程度较高的江段有陈村-沙湾段、陈村-顺德港段及外海-虎跳门段,北江及相关河道污染程度和潜在生态风险指数高于区域其他江段.     

鸭绿江口近百年来重金属垂向沉积的污染评价

以鸭绿江口西汊道连续性较好、时间分辨率较高、以海湾性质为主的沉积柱状样为样本,对其沉积速率、粒度、重金属质量分数进行了测定和分析,并结合210Pb测年结果对试验数据进行了相关分析和聚类分析,同时采用地累积指数法对鸭绿江口近百年来重金属的垂向沉积进行了污染评价.结果表明:鸭绿江河口的重金属污染除Cu外都呈逐年增加的趋势,体现了人类活动在自然演变中的强烈响应;粒度不是控制鸭绿江河口重金属积累的唯一因素,除w(Cu)和w(As)外,w(Hg)、w(Cr)、w(Ni)、w(Zn)、w(Pb)及w(Cd)之间有着较好的相关性,说明这些重金属元素有较为一致的沉积环境.大多数重金属受控于工业和农业的污染物排放,而Cu主要来源于采矿污染.用中朝地台页岩作为背景值进行地累积指数的污染评价表明,大多数重金属污染级别目前已达到中等到强的程度,说明鸭绿江口的重金属污染正在日益加重.      

近百年来珠江口淇澳岛滨海湿地沉积物重金属累积及生态危害评价

河口地区细颗粒沉积物在输运和沉积过程中记录了人类活动的信息.对珠江口淇澳岛滨海湿地柱状沉积物进行粒度和测年分析结果表明,该地区沉积物以黏土质粉砂为主,沉积物黏土和粉砂含量及平均粒径均表现为由底向表逐渐增大的趋势,59 cm以上的沉积速率为4.15 cm·a-1,59 cm以下的沉积速率为0.97 cm·a-1.沉积物重...     

珠江口桂山岛沉积物中重金属的污染评价和形态分布特征

在珠江口东侧航道附近的桂山岛周围7个位点采集表层沉积物样品,采用Hakanson生态危害指数法和污染系数初步考察了表层沉积物中重金属污染状况和生态危害程度,并由重金属富集因子分析了沉积物中重金属污染来源.结果表明,沉积物中Cu、Pb、Cd和Zn的富集达到中等污染水平,而Ni尚处于低污染水平;沉积物中重金属的生态危害目前...     

珠江口表层沉积物铜铅锌镉的分布与评价

根据2002年5月和8月珠江口生态环境调查的数据,对沉积物中重金属元素Cu,Pb,Zn,Cd的质量分数与分布进行了分析讨论。结果表明,珠江口沉积物Cu,Pb,Zn,Cd的平均质量分数分别是43 8,48 9,153 3,0 82mg kg,变化范围分别是22 5～66 7,28 1～85 3,68 5～255 5,0 02～4 10mg kg。受水动力条件及冲淤特性的影响,8月份表层沉积物中Cu,Pb,Zn,Cd的质量分数高于5月份。珠江口表层沉积物中Cu,Pb,Zn,Cd质量分数平面分布趋势基本相似,呈现西部高于东部趋势,淇澳岛附近质量分数最高、大屿山附近质量分数最低。断面分布显示,调查区域上游断面沉积物中Cu,Pb,Zn,Cd的质量分数高于下游断面的质量分数,表明上游沉积物中4种元素主要源自河流的输入。季节差异也呈现上游的质量分数大于下游的质量分数。生态危害的评价结果表明,Cu,Pb,Zn的潜在生态危害轻微,Cd的危害性高于Cu,Pb,Zn。      

珠江口淇澳岛海岸带沉积柱重金属分布特征及污染评价

为研究珠江口近30 a来的重金属污染状况,自伶仃洋淇澳岛海岸带采集了1个长108 cm的沉积物柱(ZH1)。分析了这些沉积物样品中12种微量金属的含量及粒度参数。结果表明,沉积柱中的重金属呈现四种垂向分布模式。有机质含量是大部分重金属垂向分布的主要控制因素。采用地累积指数法对沉积柱中各重金属元素污染的垂向变化进行了评价,结果表明,Cr、V、Be、Se、Sn和Tl基本上未受污染,而Cu、Ni、Pb、Zn、Cd和Co均受到了不同程度的污染,推测这些元素的污染与富集可能主要与上世纪80年代初起至今人类活动(工业、农业及生活)对珠江口产生的影响逐渐增加有关。另外,也与研究区位于珠江口西侧的水动力条件有关。     

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.     

莱州湾表层沉积物重金属分布特征及生态环境评价

基于莱州湾154个表层沉积物地球化学分析数据,结合相关地质资料,分析莱州湾表层沉积物重金属的分布规律及其来源,采用尼梅罗综合指数法进行评价。结果表明,Cu、Pb、Zn、Cr、As、Hg、Cd等7种元素平均含量分别为21.9610-6、21.9910-6、60.4110-6、60.0010-6、12.6410-6、0.05110-6、0.1210-6;空间分布特征整体表现为重金属高值区在莱州湾的西部海域,来自莱州湾西部的陆源性输入和湾内潮流运动规律是造成这种分布趋势的影响因素;Cu、Pb、Zn主要来源于岩石的自然风化和侵蚀过程,Cr、Cd既有自然源的贡献,也受到人为活动的影响,而As、Hg主要受人为活动影响;小清河入海口附近海域、老黄河入海口附近海域和黄河入海口附近海域污染指数最高,莱州湾东南海域污染指数最低,呈西高东低的趋势。     

珠江广州河段沉积物重金属潜在生物毒性风险

在珠江广州河段柱状沉积物重金属含量监测结果的基础上,对沉积物中重金属含量的垂向分布特征进行了分析,并运用SQGs法对沉积物重金属潜在生物毒性风险进行了评价。监测结果表明:在城区中心区上游河段,表层沉积物中重金属的含量比深层沉积物高;在城区中心区河段,大部分柱状沉积物中的重金属未表现出明显的变化规律;而在中心区下游河段,表现出表层沉积物中重金属含量比深层低的特点。沉积物中各种重金属元素之间均呈现较明显的正相关关系,表明在沉积物中这些重金属元素的含量具有共同变化的趋势。SQGs法的评价结果表明,Cu和Zn的潜在生物毒性较大,Pb和Cr的潜在生物毒性较小。从重金属毒性单位总和(∑TUs)的沿程分布可以看出,生物毒性风险由中心区上游到中心区下游整体上表现出"低-高-低"的分布特征。     

中国七大水系沉积物中典型重金属生态风险评估

为评价国内水系重金属生态风险,根据2000-2015年国内外文献报道,选择中国七大水系--长江水系、黄河水系、辽河水系、松花江水系、海河水系、淮河水系和珠江水系的沉积物,以Cu、Cd、Pb、Zn、Ni等5种典型重金属为研究目标,对其质量分数及分布特征进行了系统分析;并利用生物效应数据库法对5种重金属的淡水水体沉积物质量基准值--TEL（临界效应浓度）和PEL（可能效应浓度）进行了更新.结果表明:Cu、Cd、Pb、Zn、Ni的新TEL分别为56.2、2.58、47.3、79.9和35.4 mg/kg,新PEL分别为141、19.6、200、461和78.6 mg/kg.七大水系以珠江水系沉积物中Cu、Cd、Pb、Zn、Ni的浓度最高,海河水系和黄河水系次之,而长江水系、辽河水系、松花江水系和淮河水系沉积物中重金属浓度较低.通过比较生物效应数据库法更新的沉积物质量基准值与实际沉积物重金属浓度,评价中国重点水系沉积物生态风险所得结论与国内外研究结果基本一致.研究显示,重金属对中国七大水系沉积物的污染大多处于生态风险较小或风险不确定的水平,其中仅有1.15%~7.60%的采样点重金属生态风险较高;七大水系以珠江水系沉积物生态风险最高,其5种重金属质量分数最高,并且超过各自PEL的采样点占比在4.41%~26.8%之间;其次,海河水系沉积物也存在一定的重金属生态风险,其Cu、Zn和Ni的质量分数较高,超过各自PEL的采样点分别占14.1%、15.2%和14.8%.      

珠江口沉积物重金属污染及其潜在生态危害评价

对珠江口表层沉积物中重金属的分布及富集状况进行了分析 ,并采用Hakanson潜在生态危害指数法对其生态危害程度进行了评价。结果表明 :珠江口表层沉积物中Zn、Cr、Cu、Cd等重金属含量呈现由西北渐向东南递减的变化特点 ,而Pb、As、Hg等重金属元素的含量分布无明显规律 ;这些重金属中 ,以Hg的富集程度最高 ,其余元素的富集均较低。生态危害评价显示 ,除Hg属中等危害程度外 ,其余的重金属元素均属轻微危害程度 ;珠江口表层沉积物中主要重金属污染程度的顺序为Hg >Cd >Pb >Cu >As>Cr>Zn。     

洪泽湖沉积物中营养盐和重金属的垂向分布特征研究

为了揭示洪泽湖沉积物中营养盐和重金属的垂向分布特征,2008年6月采集了洪泽湖淮河入湖口附近、湖西和湖心3个柱状沉积物样品.通过测定分析其总氮、总磷、有机质和重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Fe、Al、Cr、Hg、Mn、As的垂向分布特征,揭示了营养盐演化规律及重金属污染历史.结果表明,淮河口附近沉积环境受淮河流域影响较大,营养盐中TN、TP、OM的含量分别为390.8～643.7、428.6～538.6、5 194.3～9 164.9 mg.kg-1,Zn、Cd、Al、Fe和Mn受人为影响较小,其余重金属人为影响较大.湖西区沉积环境受淮河及湖西周边城市影响,TN、TP、OM的含量为633.4～2 677.3、480.0～1 115.9、7 140.8～47 849.7 mg.kg-1,TN、OM和重金属污染程度从20世纪70年代末加剧,90年代以来有所改善,As和Cr受流域人类活动影响较大,其余重金属受人为影响较小.湖心来源主要为流域碎屑物质,TN、TP、OM的含量为904.7～1 585.4、526.3～750.1、10 635.6～19 020.6 mg.kg-1,营养盐和重金属相关性显著,垂向分布均相似,含量从底层至表层呈上升趋势.沉积柱中营养盐、重金属元素具有比较一致的污染特征,与洪泽湖流域发展阶段相吻合,洪泽湖沉积环境属于洪水冲刷型堆积模式(Turbidity Flood Model方式).     

鸭绿江口及毗邻浅海沉积物重金属富集特征与潜在生态风险比较

为研究鸭绿江河口及毗邻浅海沉积物中重金属的污染状况,比较了鸭绿江口及毗邻浅海表层沉积物重金属的富集系数、多金属污染度的沿程变化,分析了重金属的分布富集规律;讨论了采用不同的背景值在潜在生态风险指数、地累积指数、生物效应浓度3种评价方法中的差异及其对生态风险评价结果的影响. 结果表明:鸭绿江口及毗邻浅海的潜在生态风险总体属于低风险等级,其中毗邻浅海和潮滩的重金属污染较轻,西汊道的污染相对较重. 重金属的高值分布区与混浊带具有一定的对应关系,但受人类活动的影响更大,对鸭绿江口及毗邻浅海表层沉积物重金属污染生态风险评价贡献率较高的重金属污染因子是Cu,Hg和Cd.      

滦河口表层沉积物中重金属和多环芳烃的分布、来源及风险评估

为了弄清近年滦河输送与河口环境之间的相关性,对采自滦河口的33个表层沉积物样品的粒度、有机碳、重金属(Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、As、Hg)和多环芳烃(PAHs;16种US EPA优先控制单体)含量进行了检测分析.Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、As、Hg的平均含量分别为18.76,30.98,44.63,41.14,15.60,0.09,7.21和0.02μg/g.重金属含量高值区分布在河口和南部细颗粒中心区域,其分布受沉积环境控制;元素之间相关性较高,河流输送对该区域中重金属含量和分布影响较大;该区域中重金属64.2%源于人为污染释放,35.8%属于自然背景;整体污染程度较低,在河口存在低生态风险.PAHs总浓度为7.5~74.3ng/g,平均为37.4ng/g,PAHs与重金属具有完全不同的分布特征,河流输送影响较小,单体组成以4环单体为主;该区域中沉积物中的PAHs有40.3%源于石油泄漏及船舶航行等,46.7%源于煤炭、天然气及木柴燃烧,12.0%源于交通尾气排放;北部区域锚地船舶航行及石油制品泄漏对北部区域PAHs生态风险贡献较大.     

程海沉积物重金属时空变化及人为污染与潜在生态风险

沉积物重金属污染是影响湖泊等水体环境质量与健康的主要因素之一.通过对程海9个沉积短岩芯中10种金属元素含量的分析,在~(210)Pb与~(137)Cs定年的基础上,研究了沉积物中重金属含量与污染的时空变化特征;采用潜在生态风险指数法与沉积物质量基准法、并参考重金属污染水平,评估了表层沉积物重金属的潜在生态风险.结果表明,各岩芯不同年代沉积物中,除了Cd含量变化较大之外(变异系数为0.59),其余各金属元素含量变化均较小(变异系数小于0.20);空间上,各岩芯之间每一种金属的平均含量差异较小,最大值与最小值的比值为1.2~1.8,显示了不同湖区重金属较为相似的富集规律.沉积物中主要污染元素为Cd、Pb和Hg,其中Cd和Pb污染始于20世纪80年代中期;近十年来Cd污染程度稍有下降,但仍呈中等污染水平,而Pb污染程度持续增加,属于弱污染水平;Hg污染始于20世纪90年代末期,呈弱污染水平;而As、Cu和Zn仅在部分近表层沉积物呈现较弱污染.空间上,沉积物中重金属污染水平并未表现出明显的趋势.除了大气沉降(主要为有色金属冶炼释放)输入之外,程海沉积物重金属污染还可能受到农业面源与生活污水排放的影响.表层沉积物中As、Cu、Ni、Pb和Zn具有较低的潜在生态风险,Hg和Cd具有中-高潜在生态风险.     

鸭绿江口重金属沉积记录的环境意义

对采自鸭绿江主汊道的3根柱状样进行了放射性测年、粒度和重金属含量等指标的测试.通过放射性元素测年,得出其沉积速率分别为1.88、1.60和1.48 cm·a~(-1),由此建立年代框架.重金属垂向分布、R型聚类、地累积指数及沉积通量的分析结果表明,鸭绿江主汊道沉积的8种重金属的垂向分布具有阶段性,1981年前后(3个柱状样分别对应62、58和44 cm处)是重要的时间节点.R型聚类显示出3类物源,元素Zn主要来源于人类活动,Cr、Cu和Pb具有人为和自然双重来源,Cd、Hg、As和Ni主要来源于陆源物质的风化.主汊道重金属的含量总体上在逐年缓慢增加,但由于主汊道受到强大水动力的稀释作用,使其对鸭绿江口生态环境的影响很小,绝大多数重金属元素的地累积指数为-1.15~1.01,为无污染和偶有轻微污染的状态.受区域物源供给的限制,各重金属元素沉积通量在多数时段接近或低于背景值,总体上人类活动对鸭绿江主汊道重金属的沉积影响不大.鸭绿江的不同区域重金属的沉积记录并不同步,主汊道的重金属污染程度显著小于西汊道.     

长江口沉积物重金属的分布、来源及潜在生态风险评价

为了解长江口潮滩沉积物中重金属的污染特征,采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)分析了长江口北支、南支和杭州湾27个表层沉积物中Cu、Pb、Ni、Ag、As、Cd、Zn、Sn、Sb和Hg 10种重金属的含量,并对其分布、来源及生态风险进行了评价.结果表明,沉积物中10种重金属的含量和介于102.9 ～ 326.4 mg· kg-1之间,北支、南支和杭州湾的平均值分别为180.9、244.7和155.6 mg·kg-1.方差分析结果表明,南支与北支、杭州湾平均含量之间均存在显著性差异(p＜0.01),南支因受沿岸工业污水和生活污水的影响污染加重.来源分析表明,沉积物中大多数重金属的来源具有一定的相似性,主要来源于各种工农业废水、船舶运输、农药和化肥污染,而Ag和Hg具有不同的来源.地积累指数评价结果表明,10种重金属的平均污染程度由高到低依次为:Cd＞ Hg＞ Sb＞ Ag＞ As＞ Cu ＞Zn＞ Ni＞ Sn＞ Pb,Hg和Cd在多数采样点分别为中度污染和偏重污染,南支Cd和Ag的污染程度高于北支和杭州湾,而在杭州湾Hg的污染程度高于北支和南支.潜在生态风险系数评价结果表明,长江口沉积物7种重金属潜在生态风险系数从高到低依次为:Cd＞Hg＞As＞Cu ＞Ni＞Pb ＞Zn,长江口沉积物的潜在生态风险主要由Cd和Hg引起,两者的贡献分别为62.6％和34.0％,各采样点7种重金属的潜在生态风险指数(RI)介于565.9～1601之间,均达到极强生态风险.     

乐安河中下游重金属时空分布特征及风险评价

为了解乐安河中下游受矿区影响河段的重金属污染水平及其污染程度,于2016年选择不同水文时期,对相应河段表层水体和表层沉积物中6种重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、Cd和As)的含量水平、赋存形态及空间分布进行了研究,并采用地累积指数评价法和潜在生态风险指数法对表层沉积物中重金属的污染程度和生态风险进行了评价.结果表明,乐安河中下游水体中Cu、Zn和Cd等重金属浓度在枯水期高于平水期和丰水期.丰、平水期流速与Cd、Pb、Cu和Cr等重金属浓度表现出显著的正相关关系.表层沉积物中Cu、Zn、Pb和Cd的污染水平较高,重金属含量沿程分布特征存在季节差异,枯水期沉积物中重金属含量在河流靠近矿区处最高,而在丰、平水期则分别在下游和河口处达到最高值.沉积物中重金属除Cd以可交换态为主外,其余重金属形态组成中残渣态比重较高.地累积指数法评价结果显示乐安河受到Cu偏重度污染和Cd中度污染.单因子潜在生态风险指数法显示,Cd的潜在生态风险指数较高,部分河段存在严重风险.     

哈尔滨松江湿地重金属空间分布及潜在生态风险评价

为了解哈尔滨松江湿地沉积物中重金属的污染程度,对其表层沉积物中8种重金属元素（Hg、Cd、As、Cu、Pb、Cr、Ni、Zn）的含量及其空间分布进行研究,并采用地累积指数法和潜在生态风险评价法对表层沉积物重金属污染程度进行评价.结果表明:①松江湿地沉积物中w（Cd）、w（Hg）和w（Pb）的平均值均高于松嫩平原土壤环境背景值,表明Cd、Hg、Pb这3种重金属元素存在富集.②相关分析显示,沉积物中w（TOC）、w（TN）均与各重金属含量之间存在相关性,而pH与各重金属含量无相关性.主成分分析显示,8种重金属可被辨识为2个主成分,即Cr、Ni、Cu、Zn和Pb为人为复合源因子,As、Cd和Hg为农业源因子.空间分析显示,松江湿地沉积物中Ni、Cu、Zn和Cr主要分布在阿什河口和白鱼泡湿地,As、Cd和Hg主要分布在金河湾、阿什河口和白鱼泡湿地,Pb主要分布在阿什河口湿地.③地积累指数（I_geo）评价表明,在所有采样点中Cd和Hg分别处于轻度和偏中度污染水平,其他元素均处于无污染水平.④潜在生态风险指数分析结果表明,松江湿地重金属的潜在生态风险主要是由Cd和Hg引起,二者贡献率分别为33.4%和57.6%;整个研究区综合潜在生态风险指数（RI）介于135.28~733.27之间,平均值为234.47,属于中度污染.8个采样区的生态风险指数依次为阿什河口>金河湾>白鱼泡>太平庄滩>松江>呼兰河口>滨江>太阳岛,其中,阿什河口湿地达到了较高污染,其他采样区均为中度污染.研究显示,松江湿地表层沉积物中重金属存在生态风险,其中以阿什河口湿地风险为最高.      

Heavy metal distribution of natural and reclaimed tidal riparian wetlands in south estuary, China

The characteristics of heavy metals in water, soils and plants of NRWs are significantly different from those in the RTRWs which are strongly affected by human activities.