重庆主城区次级河流表层沉积物重金属污染特征及风险评价

山地城市次级河流因季节性降雨容易导致沉积物中污染物形成"二次污染",沉积物可能具有重金属潜在生态风险.本文采集了重庆市主城区19条次级河流表层沉积物,分析了7种重金属元素(V、Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb)的污染水平,解析了重金属污染来源,并从流域层面评价次级河流表层沉积物重金属的潜在生态风险.结果表明,与背景值(中国土壤元素背景值)相比,除V外,其它6种重金属元素超标1.1~6.7倍.富集系数分析和主成分分析显示,沉积物中重金属V、Ni和Pb均未发生富集(富集系数小于1.5),且主要来源于自然源.Cd、Zn、Cu和Cr平均富集系数分别为6.63、2.31、1.90和1.40,均存在不同程度的富集;Cr、Zn和Cu主要来源于工业废水的排放.主城区次级河流表层沉积物重金属潜在生态风险指数RI值范围为77~382,均值为228,总体属于中等生态风险等级.空间分布上,重庆主城区西北部汇入嘉陵江的次级河流表层沉积物重金属表现出较高的生态风险,东南部汇入长江的次级河流表层沉积物表现为相对较低的风险.     

官厅水库沉积物重金属沉积通量及沉积物记录的生态风险变化规律

采集官厅水库沉积物柱状样,分析了沉积物中6种重金属(Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn)的垂直分布特征和沉积通量,并采用潜在生态危害指数评价其生态风险.结果表明:6种重金属平均含量分别为0.205、65.5、37.6、39.5、33.6和104 mg·kg-1,与北京市土壤背景值相比,超标1.4~2.2倍;随时间的变化,沉积物中Cd和Ni含量相对稳定,而Cr、Cu、Pb和Zn含量呈现先降低、80年代后趋于平稳的趋势;1980年以来,重金属沉积通量随时间呈现有规律的递减,到2014年减少了约40%.官厅水库沉积物中重金属Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的年沉积量分别为0.0113、3.63、2.09、2.19、1.86和5.72 t.富集系数显示,表层沉积物中各重金属均未发生富集(富集系数小于1.5).官厅水库表层沉积物重金属的潜在生态风险指数RI值范围为58.8~113.0,均值为80.9,总体属于低生态风险;垂直分布上,在1985年后,水库各采样点沉积物中重金属的风险程度RI随着时间均呈现减小的趋势.总体来说,官厅水库沉积物中重金属污染相对较轻,对水库水环境质量不构成威胁.     

官厅水库沉积物中大量元素的历史分布特征

以官厅水库沉积物为研究对象,建立年代序列,解析有机质及TOC、TN、TS的含量和沉积通量的年变化,探明官厅水库大量元素的历史沉积特征.结果表明:采用210Pb和137Cs测定官厅水库线性沉积速率分别为0.33 cm·a-1和0.32 cm·a-1,累积质量沉积速率从1954年水库建成后缓慢递增到1980年左右的0.156 g·cm-2·a-1,之后递减至当前的0.090 g·cm-2·a-1.沉积物中有机质含量为36.8~100.7 g·kg-1,在水库南部库区略高;有机质沉积通量在时间尺度上随年代呈先增加后减少,与沉积物沉积速率年变化趋势相似.沉积物中TOC含量为1.18%~7.83%,TN含量为0.04%~0.73%,TS含量为0.07%~0.50%.TOC和TN的沉积通量在20世纪90年代左右出现峰值,而TS沉积通量呈逐渐下降趋势.总体而言,官厅水库沉积物中C、N、S等大量元素呈连续分布,其沉积通量主要受沉积速率影响,颗粒物沉积过程可能在污染物迁移转化中扮演重要角色.