红枫湖沉积物中重金属元素溯源分析的初步探讨

分析了红枫湖表层沉积物中有机质及10种重金属元素的含量,并应用平均富集因子(AEFs)对其污染状况进行了评价.结果表明,红枫湖表层沉积物的重金属按污染水平可分为3类:轻度污染(AEFs2)的Cd、Pb、Zn、Cr,As、Fe和Mn,中度污染(AEFs=2～3)的Cu,严重污染(AEFs3)的Ni和Hg.同时,通过主成分分析(PCA)法对影响湖泊沉积物中重金属分布的因素进行了分析,并在进行统计分析前,用Al对重金属元素含量进行了校正,以消除沉积物粒度对重金属分布的影响.分析结果表明,前3个主成分的贡献率分别为48.7%、20.5%、12.6%,所占比例总和大于80%,即这3个主成分基本能够代表原污染因素的大部分信息.结合湖泊特点及周边点源污染情况分析发现,红枫湖表层沉积物中重金属污染主要有3个可能来源:工业排污及Fe和Mn的影响;有机质的影响;早期岩石的风化及侵蚀(背景值).PCA聚类分析结果表明,本研究所调查的14个站位在污染程度上可分为4类,其结果反应出红枫湖沉积物中部分重金属、部分站位污染程度相对较重的特点,同时也进一步说明了工业排污是沉积物中重金属污染的主要来源.     

辽东湾西北部海域表层沉积物重金属含量的空间分布特征与污染状况评价

对2013年秋季和2014年春季两季辽东湾西北部海域共26个采样站位7种重金属含量的分布特征进行了研究。结果表明:该海域表层沉积物中Hg、Zn和Cd含量的平均值均高于渤海工业化前沉积物重金属背景值。单因子污染指数和重金属地质累积指数评价结果显示,Cd属于"轻度"污染,Hg、Cu、Pb、Zn、As和Cr属于无污染程度。重金属潜在生态风险评价结果表明,研究区的综合潜在生态风险"较低"。单金属潜在危害系数程度较高的是Cd、Hg。表层沉积物中重金属和TOC相关性分析表明:TOC含量与重金属Hg、Cu、Cd、Cr和As含量具有一定的正相关性。进一步通过主成分分析表明该海域沉积物重金属有3个来源,即有机质降解;工业废水、城市排污及养殖自身污染;岩石的自然风化和侵蚀过程。本研究结果揭示了辽东湾西北部海域沉积物中重金属的分布特征,初步推断了重金属污染来源,可为辽东湾海洋生态环境保护、修复提供依据。     

江苏如东滩涂贝类养殖区表层沉积物中重金属来源分析及其潜在生物毒性

通过2010年对江苏如东滩涂贝类养殖区表层沉积物中重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As含量的调查分析,应用地质累积指数(index of geo-accumulation,Igeo)对各重金元素的污染状况进行了评价,结果表明重金属污染可分为3类:Cu、Cd、Hg为无污染;Pb、As为中～无污染;Zn为中度污染,重金属污染程度顺序为Zn>As>Pb>Cd>Cu>Hg.根据沉积物质量基准(sediment quality guideline,SQG),表层沉积物中Cd、As的含量在各采样站位分别表现为无潜在生物毒性效应,偶尔有潜在生物毒性效应,Cu、Pb、Zn、Hg的含量则在部分采样站位偶尔有潜在生物毒性效应,其中仅有Zn在部分采样站位有频繁发生的潜在生物毒性效应.毒性单位评价(toxic unit,TU)结果表明,仅有1个采样站位具有明显的急性毒性,其余站位无急性生物毒性效应.主成分分析(principal component analysis,PCA)的结果表明,前2个主成分的贡献率分别为37.56%、33.71%,揭示了重金属污染主要有2个来源:工业点源排污和交通航运污染源.     

埕岛油田海域重金属含量分布与生态环境质量评价

根据2009年埕岛油田海域环境调查资料,分析了海域内海水和表层沉积物中重金属的含量分布,并对其生态环境进行了质量评价和生态风险评价。结果表明:调查海域海水和表层沉积物中重金属的含量总体水平较低,均优于海水质量Ⅱ类标准和海洋沉积物质量Ⅰ类标准。除海水中Zn、Hg和表层沉积物中Cu外,海域内重金属的分布差异性较小,近岸重金属总量略高于远岸。质量评价表明,调查海域海水整体上为清洁水平,表层沉积物为较清洁水平,后者污染程度较前者偏重。生态风险评价表明,各站位表层沉积物均存在中低度的生态风险,部分站位As、Cu、Pb、Cr将偶尔发生不利生物毒性效应,7种重金属的生物毒性大小依次为:As>Cr>Zn>Pb>Cu>Hg>Cd。     

辽河水系沉积物重金属的分布特征及污染评价

采用ICP-MS方法测定了辽河流域19个采样点位枯水期以及丰水期表层沉积物中6种重金属(Cr、Ba、Ni、Cu、Zn、Pb)的含量。用地累计指数法对污染程度进行了评价,并通过主成分分析法确定了重金属污染来源。结果显示,辽河水系表层沉积物各重金属含量明显低于2008年的调查结果,与中国其它水系相比重金属含量处于低等水平,枯水期重金属含量和污染程度高于丰水期数据。重金属Ba、Zn污染程度较大,Cr、Ni污染较轻,Cu、Pb属于无污染,各重金属污染程度排序为:ZnBaNiCrCuPb。浑河抚顺段L3点位的污染最为严重。通过主成分分析进一步对重金属污染来源的确定,发现前2个主成分的贡献率分别为57.49%和17.22%,污染来源主要是工业和生活污水。     

南沙河表层沉积物重金属污染评价及来源解析

测定了南沙河表层沉积物中重金属含量,采用地累积指数法对沉积物中重金属污染程度进行评价,沉积物的重金属地累积指数分级为0～4级,属于无污染至偏重度污染水平,各重金属的污染程度为:Zn＞As＞Se＞Cu＞Pb＞Sb＞Ni＞Cr＞Co＞V＞Tl.运用主成分分析法对沉积物中重金属污染来源进行解析,结果表明,南沙河底泥中不同重金...     

广东红海湾海域表层水环境中重金属含量特征及污染评价

为了研究红海湾海域水体中重金属的污染水平,2015年5月和11月在研究海域设48个采样站位进行了表层水样分析,分析了Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg和As共7种重金属的含量及污染特征,采用单因子污染指数评价法和综合污染评价法对研究海域的水质污染情况进行评价分析,利用变异系数法来分析了各调查站位之间污染物在空间尺度上离散程度,使用相关性分析和PCA方法分析重金属污染物的主要来源。结果表明,该海域表层海水中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg和As含量的平均值均满足《海水水质标准》二类水质要求,单因子污染指数法评价结果显示7种重金属平均含量的污染程度大体排序为:Zn＞Pb＞Cu＞As＞Cd＞Cr＞Hg。综合污染评价法显示评价海域表层海水中7种重金属综合污染指数的平均值均小于1,且综合污染指数整体相差不大,研究海域属于清洁海域。变异系数结果表明各站位间水体中重金属含量在调查海域空间离散度较大,研究海域的重金属污染物来自不同的污染源。相关性分析和PCA方法分析表明,重金属元素Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg和As之间的相关系数较小,且前三个主分中的研究重金属元素正载荷较低,因此重金属元素相互之间都不具有相似的污染水平或共同的污染来源,元素之间具有共同来源的概率较低。     

特呈岛海洋公园沉积物重金属生态风险研究

基于对特呈岛海洋公园周边海域表层沉积物的调查研究,分析了表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd和Hg 5类重金属的污染特征。采用Hakanson潜在生态风险指数法对其评价。结果表明,表层沉积物中Cu、Cd和Hg的单因子污染系数小于1,Pb最大超标指数为2.72,各站位综合污染指数均小于5.48,重金属处于低污染状态,各重金属污染程度依次为PbZnCuHgCd。5类重金属的潜在生态危害系数均小于40,潜在生态风险指数RI远低于150,属于低生态危害范围。     

运用主成分分析(PCA)评价海洋沉积物中重金属污染来源

测定了胶州湾表层沉积物中重金属和有机质的含量,并用平均富集因子(Average Enrichment Factors,AEF)进行污染状况评价,发现胶州湾表层沉积物重金属污染可分为3类:轻度污染(AEFs<2),其中有Zn(AEF=1.11)、Pb(AEF=1.15)、Cr(AEF=1.52)、Mn(AEF=0.80)、Fe(AEF=0.45);中度污染(AEFs=2～3),包括Cu(AEF=2.79)和Cd(AEF=2.52);严重污染(AEFs>3),主要有As(AEF=3.03)和Hg(AEF=8.08).进一步通过主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)研究沉积物中重金属的来源,发现前3个主成分的贡献率分别为52.61%、17.37%和15.60%,表明重金属主要有3个来源:工业排污、有机质降解、岩石的自然风化与侵蚀过程.PCA的聚类分析指出,本次研究中所调查的14个站位在污染程度上可分为5大类,此结果既反映了胶州湾表层沉积物近河口污染程度重远河口污染程度轻的特点,同时也支持了工业排污是沉积物中重金属污染主要来源的分析.     

南黄海南部海域表层沉积物重金属来源解析及风险评价

基于2012年夏季对南黄海南部海域的调查资料,分析了表层沉积物中7种重金属元素的含量分布特征;采用多元统计分析,揭示了研究区表层沉积物重金属污染的主要来源及各元素之间的相关性;应用地质累积指数法和Hakanson潜在生态风险指数法对重金属元素进行了污染及风险分析.结果表明:Cd、Pb的含量均符合国标规定的一类沉积物标准,Zn、Cu、Cr在绝大部分站位也都低于国标规定的一类沉积物的最高标准,仅在个别站位处达到二类或三类沉积物标准;除Cr、Cd、Mn外,其余各重金属与Al2O3、平均粒径之间有显著的相关性,表明它们均以自然来源为主,并受到沉积物粒度的控制,遵循"元素的粒度控制律";Cr、Cd、Mn与Al2O3的相关系数较小,表明其可能受到人为污染源的影响.通过主成分分析和聚类分析可将7种重金属元素辨识为2个主成分,PC1(Zn、Cu、Pb、Fe、Mn)为自然源因子,PC2(Cr、Cd)为工农业源因子;其中,Cr、Cd在PC1和PC2上均具有一定的正载荷,受自然地质背景和人类活动的共同控制.地质累积指数法评价结果表明,Zn、Cu、Cd、Pb整体均处于清洁级别,而Cr则处于轻微污染水平,污染程度排序依次为CrPbCdZnCu;潜在生态风险评价结果表明,各元素潜在生态危害等级排序依次为CdPbCuCrZn,Cr、Zn、Cu和Pb均为低生态危害等级,Cd以低中等生态危害等级为主,局部出现较重生态危害等级,综合潜在生态风险评价为低度.     

三亚湾表层沉积物中重金属污染特征及生态风险评价

对三亚湾10个表层沉积物中的6种重金属元素进行分析,并运用潜在生态危害指数法对重金属的污染程度和潜在生态风险程度进行了评价。研究结果表明:表层沉积物中6种重金属平均含量高低依次为Zn>Pb>Cu>As>Cd>Hg。10个站位单个重金属都处于低污染水平,重金属平均污染程度由大到小依次为Pb>Zn>Cu>As>Hg>Cd;研究区域多种重金属综合污染程度均属于低污染。6种重金属生态危害程度大小是Hg>Pb>Cd>Cu=As>Zn;监测海域的总体潜在生态风险程度低。     

海陵湾表层沉积物主要重金属污染特征及其来源解析

为了解海陵湾表层沉积物主要重金属的污染特征,本研究以2017年11月海陵湾的采样调查为基础,分析了表层沉积物中铜（Cu）、铅（Pb）、锌（Zn）、镉（Cd）、汞（Hg）、砷（As）和铬（Cr）7种重金属的含量和空间分布特征,利用单因子指数、地累积指数、潜在生态风险指数和一致性沉积物质量基准等指标定量评价了沉积物中重金属的污染特征,利用相关分析和主成分分析探讨了海陵湾表层沉积物中重金属的来源。研究结果显示,除As和Cr外,其余重金属在海陵湾表层沉积物中的含量整体处于较低水平;重金属整体属无污染和轻微生态风险状态,相对污染主要以As、Cr的贡献为主,且这两种重金属的含量在部分站位处于阈值效应含量和可能效应含量之间,有25%~75%的概率引发毒性,产生有害生物效应;Cu、Zn、Cd、Hg和As之间有一定的同源性,主要受地质背景和有机质降解的控制,Pb、Cr和As还分别受到船舶废气、工业废水废气和阳江港煤炭运输的影响。     

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.     

桃江河沉积物中重金属污染特征及风险评价

以赣江上游桃江河沉积物为研究对象,通过采集45个平水期表层沉积物样品,分析Cr、Cu、Zn、As、Cd、Pb和W 7种元素含量,查明沉积物中重金属污染特征,结合主成分分析和相关性分析方法探讨表层沉积物中重金属的来源,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进行了评价.结果表明,桃江河沉积物中Cu、Zn、As、Cd、Pb和W的平均含量均超过赣州市土壤环境背景值;主成分提取的两个主成分的累积贡献率为58.22%,结合Pearson相关性分析结果,表明Cu、Zn、As、Cd、Pb、W主要来源于矿业活动和城市生活排放等人为活动的影响,Cr主要来源于自然源的影响;地累积指数法评价结果表明,桃江河沉积物Cd为主要污染元素,表现为偏重污染程度,Cu呈偏中污染程度,Zn、As和W这3种元素则表现为轻度污染程度,而Cr和Pb则无污染;潜在生态指数评价结果表明,Cr、Cu、Zn、As、Pb、W均属于低生态风险等级;Cd为严重生态风险等级.潜在生态风险指数(RI)为53.60～7379.35,其中低级、中度、重度生态风险的样点分别占13.33%、17.78%、17.78%,而严重生态风险的样点占51.11%,中度生态风险及以上的点位占据85%以上,可见桃江河沉积物中重金属存在极为严重生态风险.     

三亚湾近海沉积物重金属污染与评价

本文用AA-7000原子吸收分光光度计对三亚湾近海表层沉积物中重金属含量进行分析,用Hakanson的生态危害指数法对重金属的污染和潜在危害进行评价。结果表明三亚湾近海沉积物中四种重金属平均含量均小于《海洋沉积物质量》(GB18668-2002)中Ⅰ类沉积物的标准含量,单金属污染和多种金属的综合污染都属于低污染水平,单金属和多种重金属的潜在生态风险都属于低潜在生态风险。     

长江口及浙江近岸海域表层沉积物中多环芳烃分布、来源与风险评价

2013年对长江口及浙江近岸海域62个站位表层沉积物中多环芳烃(PAHs)进行了测定.结果表明,16种美国EPA优先控制的PAHs均有检出,PAHs总量水平(干重)为31.8~384μg·kg-1,平均含量为131.1μg·kg-1.其分布受到陆源输入和点源污染的影响,高值区域出现在长江口2号站位和宁波21号站位附近.与国内外其它海区相比,调查海域PAHs总体处于较低污染水平.调查海域沉积物中PAHs以4环、3环为主,来源分析显示PAHs主要来源于木柴、煤炭燃烧.利用沉积物质量基准法(SQGs)评价结果显示,调查海域表层沉积物中PAHs处于较低的生态风险水平;按照沉积物质量标准法(SQSs)评价结果表明,调查海域表层沉积物的PAHs污染已经具有一定程度的"显见生态负效应",需要采取相应的措施进行污染控制和削减.     

象山港大型底栖生态状况的多指数互校法评价与分析

2011年在象山港设置31个调查站位,分别于夏季和冬季开展了大型底栖动物调查,同时分析了表层沉积物质量。分别采用ABC曲线法、AMBI指数法和M-AMBI指数法对象山港大型底栖生态健康状况进行分析评价,并结合沉积物质量评价结果,对3种方法评价结果进行相互校正,得出象山港大型底栖生态现状综合评价结果。结果显示,2011年夏季象山港67.7%的调查站位底栖生态被评为良,32.3%的调查站位被评为中;冬季3.2%站位评为优,45.2%的站位被评为良,45.2%的站位被评为中,6.4%的站位被评为差。M-AMBI,AMBI和ABC 3种方法的评价结果显著相关,ABC法评价结果与沉积物中石油类和硫化物含量显著相关,AMBI指数与沉积物中TOC含量显著相关,M-AMBI指数与沉积物中重金属Hg含量显著相关。     

黄浦江表层沉积物重金属污染研究

用加拿大沉积物质量导则对黄浦江表层沉积物重金属污染进行评价,并对重金属、总有机碳、有机质和硫化物含量进行了相关性分析、主成分分析和聚类分析。结果表明,黄浦江表层沉积物重金属污染水平较低,工农业布局与重金属分布关系密切,苏州河对黄浦江下游重金属存在一定输入贡献,重金属之间有一定的相关性,重金属与总有机碳及硫化物的相关性较差,表明除受人类活动影响外,还受自然沉积过程的影响。     

茅尾海表层沉积物中重金属污染及潜在生态风险评价

采集了茅尾海11个表层沉积物并进行了Cu、Pb、Zn、Cd、Hg和As 6种重金属元素含量测试,分析了重金属的空间分布特征;采用重金属单因子污染系数、综合污染指数对其污染程度进行了评价;并采用Hkanson潜在生态危害系数与潜在生态风险指数法对重金属潜在危害进行了研究。结果表明:茅尾海表层沉积物中重金属含量空间波动较大,变异系数依次为CdHgAsZnCu=Pb;各重金属单因子污染系数平均值小于1,且各站位综合污染指数Cd均小于8,重金属处于低污染状态,各金属污染程度依次为PbAsZnCuCdHg;各种重金属潜在生态危害系数均远小于40,潜在生态风险指数远小于150,属于低生态危害范畴。与南海区其他近海(湾)相比,茅尾海重金属潜在风险处于较低水平,养殖活动对该海域重金属影响较大。     

南黄海西部陆架区表层沉积物重金属污染评价

对南黄海西部陆架区486个表层沉积物中的Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg、As进行了化学测试分析,并依据海洋沉积物质量标准对沉积物质量进行了评价,结果表明,表层沉积物中的重金属Hg、Cd、Pb、Zn的含量都低于国标规定的一类沉积物的最高标准;Cr、Cu、As的含量在大部分区域也都低于国标规定的一类沉积物的最高标准,仅在局部区域为二类沉积物区。利用潜在生态危害指数法对重金属污染进行了评价,结果表明:表层沉积物中主要重金属污染因子为As,As在局部站位表现为中等单因子污染,Cr在研究区只有一个站位为中等单因子污染,其它重金属为低单因子污染,重金属总体污染低。另外,研究区各重金属潜在生态危害低,总的潜在生态风险低。