环太湖主要进出河流重金属污染及其生态风险评价

分析24条环太湖主要进出河流河口表层沉积物中Pb、Cd、Cu、Zn、Cr和Ni等6种金属含量特征,并用Hakanson潜在生态危害指数法评价其生态危害,旨在为合理预防和治理太湖重金属污染提供依据.结果表明,对照全国土壤环境质量标准,环太湖诸河口表层沉积物中Cd、Cu和Zn普遍超标,重金属污染强度总体上是北部河流南部河流,入湖河流出湖河流.潜在生态风险评价结果显示,本次监测的各河流河口都不同程度地受到重金属污染,以蠡河河口污染最重,达到很强生态危害.各重金属对太湖生态风险影响程度从高到低依次为CdCuPbNiZnCr.图5表2参17     

太湖主要入湖河口表层沉积物重金属分布特征及风险评价

为揭示太湖主要入湖河口表层沉积物重金属分布特征及其生态风险,采集太湖西岸和北岸12条主要入湖河口表层沉积物样品,对沉积物中5种重金属元素(Cu、Zn、Ni、Pb、Cd)的含量及空间分布特征进行了分析,并利用地累积指数法和潜在生态风险指数法分别研究了表层沉积物重金属的累积程度及生态风险。结果表明,调查的12条入湖河流河口表层沉积物均受到不同程度的重金属污染,Cu、Zn、Ni、Pb、Cd的平均质量分数分别为63.04、173.11、56.71、37.05、2.23 mg?kg~(-1)。各重金属在空间分布上具有差异性,总体表现为大港河(DGH)、乌溪港(WXG)庙渎港(MDG)、大浦港(DPG)、陈东港(CDG)、官渎港(GDG)、洪巷港(HXG)、社渎港(SDG)河口表层沉积物以重金属Cd污染为主,而沙塘港(STG)、太滆运河(TG)、直湖港(ZHG)、梁溪河(LXH)河口表层沉积物表现为Cu、Zn、Ni、Pb的复合污染。地累积指数法评价表明,各入湖河流河口表层沉积物重金属的污染程度表现为CdCuZnNiPb。潜在风险指数(riE)表明各重金属的潜在生态风险表现为CdCuNiPbZn,主要污染物为Cd。其中庙渎港(MDG)和社渎港(SDG)处于严重风险状态,大港河(DGH)、乌溪港(WXG)、大浦港(DPG)、官渎港(GDG)、洪巷港(HXG)处于重度风险状态,陈东港(CDG)、太滆运河(TG)处于中度风险状态,其余点位生态风险较低。研究表明,西岸入湖河流表层沉积物重金属潜在生态风险等级高于北岸,但北岸入湖河流河口表层沉积物中Cu、Zn、Ni、Pb的累积也应当得到重视。     

滇池及其河口沉积物中重金属污染评价

本文对滇池及其入湖河口表层沉积物中As、Pb、Cd、Cr、Cu、Zn和Hg等重金属含量进行了分析,并采用地质累积指数法和潜在生态风险指数法评价了其污染程度和生态危害.结果表明,滇池草海北部重金属含量最高,草海及其河口重金属污染强度明显高于外海及其河口;以"全国土壤环境质量标准"为依据,As和Cd是沉积物中主要的超标污染物.地质累积指数法评价结果表明,草海及其河口沉积物中Cd达到了"严重"污染程度,是主要重金属污染物,其他金属总体处于"中度"以下污染程度;外海及其河口所有重金属基本处于"清洁"到"偏中度"污染程度.潜在生态风险评价结果表明,草海及其河口沉积物总体上达到了"很强"的潜在生态危害程度,而外海及其河口大部分区域总体属于"低度"危害程度.Cd是最主要的潜在生态危害重金属污染物,其次是Hg、As、Pb和Cu,而Zn和Cr对潜在生态危害指数的贡献率很小,在整个研究区域产生的潜在生态风险均为"轻微".相关性和主成分分析结果表明,滇池表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Hg和As可能有相似的污染来源,而Cr主要受地球化学成分影响.     

浙江省海盐县河流水体表层沉积物重金属生态风险评价

以浙江省海盐县水体监测断面位置处表层沉积物为研究对象,分析了表层沉积物中As、Hg、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni和Cd这8种重金属元素含量和形态分布,采用地累积评价法(Igeo)、潜在生态危险指数(IR)、沉积物质量基准(SQC)、平均效应区间中值商法(m ERM-Q)和形态分析等方法评价了重金属的生态风险。研究结果表明:海盐县沉积物中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn均呈现不同程度的污染,以Zn污染最为普遍。地累积评价指数法评价结果显示,大部分水体沉积物重金属呈轻度到偏重度污染,其中Zn和Cd呈轻度以上污染的分别达16和10处。潜在生态危害指数评价结果显示,单个重金属的潜在生态风险指数(Er)由大到小的排列顺序为CdHgAsCuPbNiZnCr,Cd是研究区域内主要的生态风险元素; IR评价结果显示,采样点HN6、HN11和HN20的IR分别为263、193和269,生态风险等级达中等级别。SQC评估结果显示,不同采样点处沉积物中重金属污染水平不同,且对水生生物影响不同; m ERM-Q亦显示各采样点位沉积物中重金属均有不同程度的生态风险。研究区域沉积物中Cr主要以不可迁移态存在,而其他重金属则主要为可提取态,需要重视环境改变后沉积物中重金属的二次污染问题。     

太湖北部表层沉积物重金属污染及其生物毒性研究

在分析太湖北部梅梁湾、竺山湾和贡湖表层沉积物和野生铜锈环棱螺体内重金属残留水平基础上,利用潜在生态危害指数法评价了区域重金属污染的潜在生态风险,并利用综合污染指数法评价了野生铜锈环棱螺受重金属污染的状况。研究结果表明,3个区域表层沉积物孔隙水的生物综合毒性处于低毒到中毒水平,而表层沉积物重金属污染均处于较低的生态风险,但3个区域的野生铜锈环棱螺体内重金属的综合污染指数处于中度到重度的污染水平。由此可以得出太湖北部沉积物重金属污染对底栖生物仍具有一定的潜在生态风险。     

洞庭湖表层沉积物重金属污染状况评估

基于2010—2015年连续对洞庭湖3个主要湖区10个采样点的表层沉积物中Cd、Hg、As、Cu、Pb和Cr等重金属含量分析,对洞庭湖湖区表层沉积物中重金属的时空分布特征进行了探讨,并采用地积累指数法、潜在生态风险指数法和对数衰减模型评价洞庭湖沉积物重金属的污染状况.结果表明,洞庭湖沉积物中重金属平均含量大小顺序为CrPbCuAsCdHg,Cd、Cr和Pb的含量年际变化变幅较大,Hg、Cu和As则较小.地积累指数值(I_(geo))和单因子生态风险值(E_i~r)表明Cd和Hg是洞庭湖沉积物重金属主要污染物;从产生可以观察到毒性效果的最大可能性(P_(max))来看,Cd是洞庭湖沉积物重金属首要潜在水生生物风险毒性因子.综合地累积指数值(I_(tot))、总潜在生态风险值(RI)和预测的水生生物毒性比率(Y)的评价结果表明,在2010—2015年期间全湖重金属呈重度污染,面临重度潜在生态风险并可能具有产生水生生物毒性的风险,其各子湖区重金属的污染程度、潜在生态风险水平及潜在水生生物毒性水平排序为南洞庭湖东洞庭湖西洞庭湖;从随时间的变化趋势来看,在2014—2015年期间全湖及其东洞庭湖和南洞庭湖两个湖区的重金属污染程度、潜在生态风险水平及潜在水生生物毒性水平都要比2010—2013年降低,西洞庭湖区的重金属潜在生态风险水平及潜在水生生物毒性水平没有变化.     

小清河口及邻近海域表层沉积物重金属污染及生态风险特征

本文基于6个航次的生态调查,研究了莱州湾小清河口及邻近海域表层沉积物5种重金属的含量分布及生态风险特征.结果表明,沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd和Hg的平均含量分别为17.95、22.08、63.99、0.15、0.08 mg·kg~(-1),均小于国家海洋沉积物质量一类标准.其中Hg的含量高于渤海典型河口,甚至大部分海湾表层沉积物Hg含量.重金属Cu和Pb含量随时间整体呈先升高后降低趋势,区域间差异不显著;重金属Zn、Cd和Hg含量在2010年后呈下降趋势,且河口区域含量明显高于近海区域(P0.05).地累积指数(Igeo)评价结果表明,沉积物重金属污染累积程度依次为:HgPbZnCdCu,整体污染较轻,重金属Hg在河道和河口区域污染累积程度较高.沉积物质量基准(SQGs)评价结果表明,重金属Pb和Cd基本不产生生物不利效应,Cu、Zn和Hg偶尔产生生物不利效应.平均沉积物质量基准商(m-ERM-Q)评价结果显示,总体上研究区沉积物重金属产生潜在生态毒性的可能性较低,河道与河口区域产生重金属生态毒性可能性为21%,其中Hg对重金属复合污染风险贡献较大,生态污染隐患较重.     

埒子口海域表层沉积物重金属空间分布特征及生态风险评价

根据2012年5月埒子口海域17个站位的环境监测资料,采用地统计学方法分析表层沉积物中7种重金属(As、Hg、Cu、Pb、Zn、Cr和Cd)的空间分布特征,利用潜在生态风险指数法进行重金属生态风险评价。结果表明,埒子口海域表层沉积物重金属含量均达GB 18668—2002《海洋沉积物质量》中规定的1类标准,质量总体较好。重金属空间分布趋势表现为西墅河口和灌河口附近海域重金属含量偏高,靠近外海一侧海域偏低,西北-东南向相关性较好;西墅河口和灌河口入海污染物是重金属的主要污染来源。重金属综合污染系数与潜在生态风险指数具有较好的相关性和一致性,总体处于低~中等水平。Cd既是主要的重金属污染元素,也是重要的生态风险贡献因子。生态风险高值区主要分布在西墅河口和灌河口附近海域,说明排放入海的污染物对海洋生态环境影响较大。     

三峡库区香溪河沉积物重金属含量分布及风险评价

为充分了解三峡库区香溪河沉积物中重金属分布特征及其对环境风险的影响,于2017年5月和2018年5月在香溪河汛期采集了表层和柱状沉积物样品,通过电感耦合等离子体发射光谱仪(Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometer,ICP-OES)测定样品中的锌(Zn)、锰(Mn)、钡(Ba)、铬(Cr)、铜(Cu)和镍(Ni)等重金属元素的含量,同时使用地累积指数法(Igeo)和潜在生态危害指数法(RI)两种评价方法对沉积物中重金属的污染水平进行评估。结果发现:三峡库区表层沉积物在采样点各处Zn、Mn、Cr、Cu和Ni的含量变化并不明显,柱状沉积物中Ba和Zn在沉积过程中有累计作用,而Ni变化不大。重金属变异系数分析表明,表层沉积物中Cu受人类活动的影响最大,各采样点的含量变化较大,人为活动带入的污染占主导地位;柱状沉积物中Zn的垂直分布变化最明显,受到人类活动影响比其他重金属严重,根据相关性分析表明不同重金属之间可能来源相同。地累积指数法(I_(geo))和潜在生态危害指数法(RI)评价结果表明,沉积物的重金属属于无污染至轻度污染类别,处于低生态危害等级,不会对环境造成过大的危害。总体而言,三峡库区香溪河沉积物的生态危害程度较低,未发生重大重金属污染,且不同重金属之间存在相同来源。     

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。     

黄浦江水源地沉积物重金属潜在生态风险评价

为了解黄浦江上游饮用水源地沉积物中重金属的污染特征,对黄浦江干流和主要支流15个采样点的Hg、Cd、Pb、Cu和Zn含量进行检测,并对其生态风险进行评价.相比环境背景中位值,在15个样品中5种重金属含量都存在一定比例的超标现象,其中,Cd和Hg的污染相对明显;相比背景最大值,仅有Cu和Cd含量超标.采用潜在生态风险指数法和污染负荷指数法进行评价,所得出的生态风险等级均为无污染～中等污染水平,急水港近苏沪交界处、淀峰大桥、大蒸港沪浙交界处、大蒸港泖洋河交汇处、园泄泾以及五厍东一号河交界处区域生态风险较高,Cd和Hg是研究区域生态风险的主导因子.值得注意的是,黄浦江支流大蒸港和园泄泾的生态风险整体高于黄浦江干流.总体而言,黄浦江上游水源地表层沉积物中重金属污染仍处于中等以下水平.     

洞庭湖主要入湖口表层沉积物重金属分布特征与生态风险评价

尽管针对洞庭湖沉积物中重金属的研究工作较多,但缺乏针对其主要入湖口的研究。基于2014年12月和2015年6月对洞庭湖主要入湖口表层沉积物中重金属调查,分析了重金属含量的时空分布特征,并采用一致性沉积物质量基准法对其生态风险进行了评价。结果表明,Cd、Hg、As、Cu、Pb和Zn的平均含量分别为3.27、0.190、27.10、39.8、38.0和157.8 mg·kg-1,其大小顺序为ZnCuPbAsCdHg,Cd和As含量出现超过土壤环境质量三级标准的现象,是主要的重金属污染物。Cd、As、Pb和Zn等4种重金属含量的最高值均出现在湘江入湖口,Cu含量的最高值出现在资水入湖口,Hg含量以沅江入湖口最高,除Pb外,其他5种重金属在湘江和资水入湖口的含量均大于平均值,表明湘江和资水入湖口污染较为严重;汛期与非汛期6种重金属的含量均无显著性差异(P0.05)。6种重金属生态风险大小顺序为AsCdZnPbCuHg,各入湖口生态风险大小顺序为湘江入湖口资水入湖口沅江入湖口汨罗江入湖口澧水入湖口长江"三口"新墙河入湖口,其中湘江和资水入湖口为较高生态风险,其他入湖口为较低生态风险。入湖河流是洞庭湖湖体沉积物重金属污染的主要来源,在一定程度上,入湖河流沉积物中重金属的含量对洞庭湖湖体沉积物中重金属污染状况起着决定性作用,因此,洞庭湖流域重金属污染防控应以入湖河流为主,其中尤以湘江和资水为重点。     

Assessment of enrichment,geo-accumulation and ecological risk of heavy metals in surface sediments of the Msimbazi mangrove ecosystem,coast of Dar es Salaam,Tanzania

Results of the assessment of enrichment, accumulation and the ecological risk associated with three heavy metals (Cd, Cu and Pb) and one metalloid (As) in surface sediments of Msimbazi estuary are presented. Surface sediment samples (0–5 cm) were collected from Msimbazi River estuary in September 2016 using handheld PVC short corers. Long-sediment cores from the site were also collected using PVC pipes and their vertical profiles of metals concentrations assessed with the aim of establishing site-specific baseline metals concentrations. The established site-specific baseline values were used for the determination of normalised enrichment factors (EF) and geoaccumulation (Igeo) of metals instead of using average crustal values. Iron-based enrichment factors show that the sediments of Msimbazi have experienced enrichment of metals that originate from anthropogenic sources of pollution (EF > 1). Geo-accumulation results indicate that Msimbazi sediments can be designated as uncontaminated to moderately-contaminated with As, Cd and Pb (class 1–2). Geoaccumulation indices for Cu indicate that sediment can be designated as uncontaminated to moderately contaminated (class 1) and moderately to strongly contaminated (class 3). Results show further that the Ecological Risk associated with the accumulation of these metals in Msimbazi sediments was low based on Hakanson approach.     

莱州湾表层沉积物中重金属时空分布、污染来源及风险评价

运用污染风险评价标准和方法研究了2010年5月(春)、8月(夏)、10月(秋)和12月(冬)莱州湾表层沉积物中7种重金属污染物的时空分布特征、来源及生态风险。结果表明,表层沉积物中Cr、Zn和Pb含量均呈现春季低于其他季节特征,秋季Hg含量是其他季节的4倍,Cu、As和Pb含量无显著季节差异。表层沉积物中Cr、Cu、Zn、As和Cd最高值出现在莱州湾中部及小清河河口等西部水域,来源呈现受自然作用影响较大的特征;而Hg和Pb最高值出现在龙口和界河河口等东部水域,来源呈现受周边工业污染物的人为排放影响较大的特征。基于地理累积指数、生态效应浓度以及Hakanson潜在生态风险指数的综合评价表明,13%~29%的研究区域的表层沉积物受到轻微程度的Cd、Hg和Pb污染,Cd和Hg高值水域达到中等生态风险程度;Hg和As在65%~68%的研究区域的表层沉积物中达到可能对沉积物底质环境及生物群落产生不利生态影响水平。基于对重金属污染物的评价结果,莱州湾表层沉积物质量较好,局部区域存在Hg、Pb、Cd和As的潜在污染风险。     

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。     

珠江三角洲养殖鱼塘水体中重金属污染特征和评估

为了解珠江三角洲主要养殖环境中重金属含量及潜在生态危害程度,用电感藕合等离子质谱法和原子荧光法测定了肇庆、广州、惠州和茂名4市14个样点沉积物中7种元素的水体及底泥总量,并对底泥中主要重金属污染状况及潜在生态风险进行了评价。结果表明：养殖鱼塘水体中Cr质量浓度范围是nd-0.1011 mg·L-1,超标率为7.1%,Cu质量浓度范围为nd-0.1438 mg·L-1,超标率为64.3%,As质量浓度范围是0.0112-0.0812 mg·L-1,超标率为24.1%,Hg质量浓度范围是0.00004-0.00458 mg·L^-1,超标率为35.7%,Pb质量浓度范围为nd-0.0973 mg·L^-1,超标率为6.8%,其余Ni、Zn和Cd质量浓度范围分别为nd-0.0218、nd-0.0232和nd-0.00319 mg·L^-1,均未超渔业水质标准;底泥中重金属元素Cr、Cu、Zn、As、Hg、Cd和Pb的平均值分别为83.86、46.19、242.16、32.38、0.64、1.00和60.06 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＞Hg＞Zn＞Pb＞As＞Cu＞Cr,其中,Cd污染程度为中-强,是底泥污染最严重的元素。潜在生态风险指数分析,单项潜在生态风险指数生态风险均值排列顺序为 Hg＞As＞Cd＞Pb＞Cu＞Zn＞Cr。对区域综合潜在生态风险指数RI的贡献率最大的元素为Hg、As和Cd。4个市底泥潜在生态风险综合指数（RI）比较,惠州（290.13）＞广州（240.54）＞茂名（193.23）＞肇庆（116.40）。Hg和Cd是该水域污染和潜在生态风险最大的元素。     

沙颍河沈丘段底泥、土壤中砷及重金属污染与潜在生态风险评价

为查明沙颍河沈丘段底泥、土壤中砷(As)和重金属污染状况及其潜在生态风险,对底泥和土壤样品中的砷(As)、铬(Cr)、汞(Hg)、镉(Cd)和铅(Pb)的含量水平进行测定,并进行潜在生态风险指数计算。结果表明,沙颍河沈丘段底泥中As含量为9.206～11.641mg·kg-1,距河5km的白果村农田土壤中As含量为8.52～80.31mg·kg-1,超标率达到57.8%,Cr、Hg、Cd和Pb的超标率分别达到32.8%、59.4%、67.2%和39.1%。沙颍河沈丘段底泥和附近村庄农田土壤中As和4种重金属的总潜在生态风险为中等生态风险,主要来源于Hg和As。     

Evaluating heavy metal contamination of riverine sediment cores in different land-use areas

• Metal pollution was studied in riverine sediments from different land-use areas. • Cd was the most serious heavy metal contaminant in riverine sediment cores. • Riverine sediment cores from industrial area were most polluted by heavy metals. • B1 fraction determined metal pollution, risk and toxicity in riverine sediments. Anthropogenic activities are regarded as the main sources of heavy metal pollution, yet few studies have investigated the effects of land-use setting on heavy metal accumulation in riverine sediments. Based on both total contents and geochemical fractions, heavy metal pollution, risk and toxicity were determined in riverine sediment cores from different land-use areas (mountain area- MA, farm area- FA, city area- CA, and industrial area- IA) of the Yang River Basin in North China. The results showed that FA had higher contents of riverine sedimentary Cu; CA had higher contents of Cd; IA had higher contents of both Cd and Zn. Most riverine sediments from FA and IA were contaminated with the investigated metals, although these concentrations were evaluated to have low potential ecological risk and no toxicity to benthic organisms. However, a high proportion of Cd in the B1 fraction of riverine sediments in IA indicating high risk should receive more attention. The B1 fraction largely determined the contamination, risk and toxicity levels associated with heavy metals in the riverine sediments of the Yang River Basin.