湘江沉积物重金属生态风险及释放通量研究

以湘江石峰大桥至马家河大桥区段的湘江沉积物作为研究对象,通过采集该区段表层沉积物样品,利用电感耦合等离子质谱仪（ICP-MS）和原子吸收分光光度计测定Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Mn、As和Hg的含量和赋存形态.结果表明,Cd和As的平均含量均超过土壤环境质量标准（GB15618-1995）三级标准限值,Mn平均含量超过我国土壤元素背景值（583mg/kg）.采用Hakanson潜在生态危害指数法评价沉积物中重金属生态风险,表明5个采样点中有4个采样点潜在生态危害综合指数均超过600,属于很强生态危害程度.最后通过连续实验研究了不同流速、不同pH值对沉积物中Cu、Zn、Cd以及Mn释放规律的影响,结果表明,增大水流速度、降低上覆水体pH值均可促进沉积物中重金属的释放,实验还发现4种重金属的释放通量都比较小,其中释放通量最大的Mn为7.50 μg/（g·d）,沉积物中重金属向水环境的释放是一个缓慢、长期的过程.     

黑河金盘水库沉积物中重金属形态分布特征及潜在生态风险评价

西安市黑河金盘水库是西安市的重要供水水源地,为了解重金属污染状况,对黑河金盘水库沉积物中重金属Cd、Zn、Cr和Pb的污染特征和潜在生态风险进行了研究。用EDTA铵盐溶液单一提取法和BCR连续提取法分别研究了黑河金盘水库沉积物中Cd、Zn、Cr和Pb的生物有效性和形态分布特征。结果表明:黑河金盘水库沉积物中Cd和Cr含量分别为1.68±0.81 mg/kg和87.05±9.33 mg/kg,高于中国水库底泥重金属含量背景值。沉积物中Cd的单项潜在生态风险系数远大于其它重金属,高达100.8,具有较强的生态危害性;而其它三种重金属只显示出轻微的生态危害性,因此Cd是黑河金盘水库沉积物中重金属的潜在生态风险的主要贡献者。沉积物中Pb主要以可还原态形式存在,Cd的赋存形态除残渣态外,主要以更易从沉积物孔隙水向上覆水体释放的水溶态、可交换态形式存在。各采样点沉积物中Zn和Cr的生物有效态含量与总量之比B/T值均小于5%,潜在环境效应微弱;而Pb的B/T值在50%~60%范围内,Cd的B/T值均大于10%,最高可达76.2%。上述数据表明沉积物中Pb和Cd的生物可利用性程度较高,具有较强的潜在环境危害性。     

宿鸭湖沉积物重金属空间分布及潜在生态风险评价

为了研究宿鸭湖沉积物中重金属的污染状况,采集了宿鸭湖湖心、中围和外围这3个位置的沉积物,对沉积物中重金属Cu、Cd、Cr、Zn、Pb、Ni的含量进行测定,运用地积累指数法和潜在生态风险指数法对研究区的重金属含量特征和污染状况进行分析,并采用克里格法和相关性分析对重金属的分布规律和相互关系进行评价.结果表明:(1)就平均值而言,最大的是Zn达112.87 mg·kg~(-1),其次是Cr,平均值最小的Cd仅为0.41 mg·kg~(-1).除Cd和Cr之外,Cu、Zn、Pb和Ni的变异系数相对较小,在24%~31%之间,属于中度变异程度.Cd和Cr的变异系数分别为50.41%和41.92%,空间分异明显,说明其可能受到外界的影响更为显著;(2)重金属Cu、Cd、Cr、Zn、Pb和Ni之间具有很强的线性关系,存在显著的正相关性,且6种重金属具有一定的同源特征,有着共同的外源输入;(3)研究区主要的污染元素为Cd、Cr和Zn,污染程度相对比较严重,且范围广泛,其中,Cd的污染程度最为严重,整体的污染水平为中度等级,且在部分样点区的污染程度达至重度污染,Cr、Zn、Pb的污染状况相对比较轻缓,属于轻度污染等级,且Cu、Pb和Ni的整体状况较好,不存在生态风险;(4)就整体而言,宿鸭湖东北部污染程度较轻,西南的污染程度相对比较严重,呈现出明显的西南向东北递减的空间分布特征,位于库区外围的西南方向,各样点的各重金属含量均较高,而外围的东北部,是低含量重金属的聚集区,Cu、Cr、Zn、Ni为无污染状态.     

广州入海河口沉积物重金属污染及潜在生态风险初步评价

采用单因子指数法和Flakanson潜在生态危害指数法对广州人海河口沉积物中重金属进行评价。结果表明：广州人海河口的综合污染程度由重到轻的排列顺序为黄埔港〉莲花山〉小虎〉蕉门〉洪奇沥；潜在生态风险由高到低的排列顺序和污染程度顺序一致，黄埔港具有较高潜在生态风险。     

重庆长寿湖沉积物中重金属污染及潜在生态风险评价

为全面了解长寿湖底泥沉积物中重金属含量及其潜在生态危害程度,采用Hakanson潜在生态风险指数法对长寿湖流域各采样点典型重金属污染物Cd、Cr、Cu、Pb和Zn的潜在生态风险进行评价。结果表明,长寿湖区域沉积物5种重金属单因子污染程度顺序为：Cd〉Cu〉Pb〉Zn〉Cr。从综合污染程度分析,各种重金属的污染潜在生态风...     

潮河沉积物重金属污染特征及生态风险评价

潮河作为北京市地表饮用水源密云水库的主要入库河流,其水质对饮用水源水质安全具有重要影响作用。为探讨潮河沉积物中重金属的污染特征及潜在生态风险,作者于2016年沿河流上游至入库口选取12处监测点采集表层沉积物,测定沉积物中As、Cu、Pb、Ni、Cr、Zn和Cd共7种重金属的含量。基于单因子指数、Hakanson综合污染指数和潜在生态风险指数来评价沉积物中重金属污染特征和潜在生态风险程度,结果表明:潮河沉积物中除重金属Ni和Pb外,其余5种重金属(As、Cu、Cr、Zn、Cd)含量均高于北京市土壤环境质量背景值,其中以Cd的累计程度最重;重金属的空间分布差异较大,呈现出不均匀分布状态,其中Cd和Cu呈现出高度离散性;综合污染指数表明各重金属污染程度为Cd>Cu>Cr>Zn>As>Ni>Pb,其中Zn-Cr、Ni-Cd-Pb-As之间存在较好的同源性;多元统计分析表明Ni可能来源于自然源,Zn、Cr和Cu可能来源于废水、农药化肥和交通污染源,Cd和Pb可能来源于汽车尾气、交通运输等污染输入源,As可能来源于废水;综合潜在生态风险指数表明重金属潜在生态风险...     

磁湖表层沉积物重金属污染特征及生态风险评价

于2011年9月对磁湖南北湖两个断面采集了29个表层沉积物样品,并用火焰-原子吸收分光光度法测定其重金属含量(Cu、Ni、Fe、Zn、Pb、Cd、Cr)。结果表明,南湖和北湖的平均浓度分别为155.41、67.60、4050.00、415.05、195.09、3.58、113.04mg/kg和100.30、40.87、4088.05、351.80、159.43、1.38、214.43mg/kg;地累积指数评价结果显示南湖表层沉积物重金属污染要高于北湖;南北湖重金属Zn、Cr在岸边和湖中区域含量均比较高,Cu、Pb、Cr污染程度在空间分布上呈现靠近岸边区域高于湖中区域的特点,Ni的含量分布相对均匀;潜在生态风险系数指出南湖和北湖重金属Cr均存在很强的生态风险,南湖综合潜在生态风险高于北湖;主成分和相关性综合分析表明磁湖表层沉积物重金属污染主要来源于工业源,同时也受燃烧源影响。     

湛江港表层沉积物重金属的分布及其潜在生态风险评价

测定了湛江港12个表层沉积物样品中重金属Cu、Pb、Zn、Cd和Hg的含量,并与有机质含量进行双变量相关分析,同时应用Hakanson潜在生态风险指数法评价了沉积物重金属综合污染效应。结果表明:湛江港海域沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd和Hg的含量范围分别为(9.5～27.2)×10-6、(24.4～68.1)×10-6、(15.7～115.2)×10-6、(未检出～0.202)×10-6和(0.026～0.167)×10-6,平均含量分别为17.6×10-6、36.9×10-6、67.0×10-6、0.065×10-6和0.091×10-6。除Pb与Hg之间,各种重金属元素之间均存在显著或极显著的相关关系。除Pb和Cd之外,各种重金属与有机质之间相关系数较高。Hakan-son潜在生态风险评价结果显示,湛江港表层沉积物重金属的潜在生态风险均较小,属轻微生态危害。5种重金属的潜在生态风险大小依次为:Hg>Pb>Cd>Cu>Zn。     

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。     

抚仙湖沉积物重金属垂向分布及潜在生态风险评价

基于环境放射性核素210Pbex和137 Cs计年法确定抚仙湖北、中和南部三个沉积物柱芯的沉积年代,分析了各个柱芯近150年的重金属(Cr、Cu、Zn、As和Pb)的垂向分布特征,并用潜在生态风险指数法进行了潜在生态风险分析。结果表明,抚仙湖不同湖区沉积物重金属的垂向分布存在明显差异,其中Zn、As和Pb呈现整体向上增加的趋势,Cr和Cu分别呈现微波动变化和下降趋势。重金属元素之间相关性表明Zn、As和Pb具有较好的同源性,而Cr和Cu来源不同。重金属元素与营养盐TP之间呈较好的相关性,与TN和TOC则相关性较差或无相关性存在。潜在生态风险指数评价显示近150年来抚仙湖不同湖区沉积物重金属污染水平差异明显,其中北部和南部As是主要的生态风险贡献因子,而中部Cu是主要的生态风险贡献因子。抚仙湖中部和南部沉积物重金属总体处于中等生态风险,而北部沉积物重金属由中等上升为较高生态风险出现在20世纪90年代末期。     

官厅水库主要入库河流(洋河)表层沉积物重金属污染特征及风险水平

洋河是官厅水库重要的入库河流,而水体沉积物污染将直接影响水库水质安全.因此,采集了洋河水系表层沉积物,研究了6种重金属的污染特征及风险水平.结果表明,洋河水系表层沉积物中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的含量均值分别为0.34、59.91、30.64、30.85、39.51和129.27mg·kg~(-1).源解析表明,Cd、Pb和Zn主要来源于人为活动(富集系数EF1.5),Cr、Cu和Ni主要来源于自然过程.洋河水系表层沉积物单元素潜在生态风险顺序为CdPbCuNiCrZn,其中,Cd表现为强生态风险,特别是在支流清水河段呈现极强生态风险,其他5种重金属在流域尺度上表现为生态风险较小;6种重金属综合潜在生态危害指数均值为143.70,处于轻微风险等级.洋河水系表层沉积物中重金属无生物毒性或生物毒性发生率较低,但清水河段和干流中游段生物毒性发生率相对较高.     

滏阳河表层沉积物重金属污染现状分析及风险评价

针对海河流域重金属污染严重问题,选择海河南系滏阳河作为研究对象,研究表层沉积物中6种重金属元素(Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb)含量空间分布特征,采用富集系数(EF)和相关性探讨其来源,并利用地积累指数和潜在生态危害指数评价重金属生态风险.结果表明,滏阳河表层沉积物存在重金属污染问题,Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb平均含量分别高达142 mg·kg-1、38.2 mg·kg-1、96.2 mg·kg-1、573 mg·kg-1、0.730mg·kg-1和89.2 mg·kg-1,各元素分别超标河北省环境背景值的1.1倍、0.2倍、3.4倍、6.3倍、7.1倍和3.1倍;沉积物中Ni无重金属富集,其它元素在整个河段上存在不同程度的富集,且Cu、Zn、Cd、Pb 4种重金属元素受人为排放源影响较大.沉积物中重金属污染处于强风险等级,Cd污染达到重风险等级,其它元素处于低风险等级.滏阳河表层沉积物重金属污染主要存在于城市近郊河段以及受污染支流汇入河段.     

锦州湾沉积物中重金属形态特征及其潜在生态风险

用5步提取法分析了锦州湾14个样点沉积物中6种重金属的地球化学形态.结果表明,Cd主要分布在可交换态和碳酸盐结合态; Zn和Pb主要分布于碳酸盐结合态和铁锰氧化态;Cu主要分布在有机硫化物结合态;Cr、Ni主要结合于残渣态中.对Hakanson潜在生态危害指数法作了改进,结合了地球化学形态对生物毒性的影响,得出的生态风险评价结果和次生相与原生相比值法的污染评价结果类似.锦州湾西南角海域生态危害极高,产生生态危害的主要重金属污染物依次为Cd＞Zn＞Pb＞Cu.按风险等级和区域分布将锦州湾划分为4个生态风险功能分区,沿东北方向生态风险随距离增加而减弱.     

湘江水系沉积物重金属元素分布特征及风险评价

对湘江流域水系沉积物中9种重金属（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Sb、Zn）含量进行统计分析,以地累积指数（I_geo）为参数分析了1982年以来湘江流域重金属污染程度的变化趋势,采用富集因子法和对数回归模型评价了重金属污染程度和潜在水生生物风险,并采用主成分分析法判别了重金属的可能污染来源.结果表明：湘江流域水系沉积物中重金属的空间分布极不均匀,近30a以来重金属元素的I_geo大体呈缓慢上升的趋势,长株潭地区和衡阳地区大部分重金属元素的I_geo逐渐降低.湘江流域污染程度最高的重金属元素为Cd,其次为As和Hg,郴州地区呈现出以Cd为主,多种重金属复合污染特征,具有很强的潜在水生生物危害性,是湘江流域污染最严重的地区.水系沉积物中重金属可能的2个主要污染来源为采选、冶炼废水的排放和尾矿库的泄漏,岩石的化学风化和河流的搬运作用.     

南黄海海洋表层沉积物中重金属的分布特征及潜在生态风险评价

对南黄海海域表层沉积物中重金属含量进行了测定,分析了重金属元素的分布特征,采用地累积指数法和生态风险指数法评价了沉积物中重金属的污染水平及其对环境的潜在生态危害程度.结果显示,Cu,Pb,Cd,Zn,Hg,As的平均含量分别为17.1×10-6,19.6×10-6,0.092×10-6,77.3×10-6,0.021 ...     

乾务水库表层沉积物氮磷和重金属时空分布特征与生态风险评价

为了解乾务水库表层沉积物中的环境质量状况,于2019年丰、枯两季（8月和10月）对库区6个采样点的氮磷营养元素和8项重金属进行了监测,采用综合污染指数法、地累积指数法及潜在生态风险指数法开展生态风险评估和溯源分析。结果表明：乾务水库表层沉积物中TN和TP浓度在丰、枯水期的平均值分别为2 010和433、1 873和308 mg/kg,且总体呈现库中高、南北两端低的时空分布特征。综合污染指数评价结果表明,乾务水库整体TN为重度污染,TP为轻度污染。乾务水库表层沉积物中Hg、As、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn和Pb的平均浓度分别为0.22、10.64、30.97、293.25、17.51、21.01、102.65和55.32 mg/kg。时空分布方面,除Mn和Zn外,其他重金属在丰水期污染相对枯水期较重;受水库地形和季节性调水影响,除Mn和Pb外,其他重金属浓度水平在丰水期均表现出库首至库中区域（Q3和Q4采样点）为高值区,库中至库尾区域（Q2和Q3）在枯水期则为高值区。地累积指数法及潜在生态风险指数法评价结果均表明,Hg为主要的生态风险贡献因子,贡献率达75.8 %,库区综合潜在生态风险等级总体为中风险。

     

舟山六横岛附近海域沉积物重金属污染及潜在生态风险评价

根据2010年3月、6月对舟山六横岛邻近海域表层沉积物重金属调查资料,采用单因子指数法和Hakanson生态风险指数法对Cu、Pb、Cd、Zn、Hg、As、Cr元素进行分析与评价,并与2010年8月舟山嵊泗近岸海域表层沉积物质量进行比较。研究结果表明:该海域沉积物综合污染程度为中等水平,各种元素污染程度高低依次为Zn>Cu>Cd>Pb>Cr>As>Hg,主要重金属污染因子为Zn、Cu、Cd元素。总体而言,该海域沉积物潜在生态风险性低,风险程度高低依次为Cd>Hg>Cu>Pb>As>Cr>Zn,其中各站位Cd的生态风险参数均值大于40,Cd为该海域的最大潜在生态风险因子。     

三峡库区消落带土壤重金属分布特征及潜在风险评价

探讨了三峡库区重庆段沿江左右两岸、不同淹水高程消落带土壤中重金属的分布特征,并对研究区域重金属潜在风险进行了评价.结果表明,土壤中As(>19.0mg/kg)、Cd(>0.38mg/kg)含量超标,其余重金属含量均达国家土壤环境质量2级标准.沿江两岸Cu、Zn、Cr和Hg含量存在显著差异(P<0.1),左岸土壤中各重金属平均含量均小于右岸,而右岸各重金属的变异系数较左岸大.不同淹水高程重金属含量差异明显(P<0.1).沿长江水流方向,库区土壤中Cd含量先减后增,其余重金属(Cu,Pb,Zn,Hg,As,Cr)含量逐渐降低.Pb和Cr、Cd和As含量与土壤pH值均具有显著相关性(P<0.05或P<0.01).土壤中Cu与Hg,Cu与Cr间具有显著正相关关系(P<0.05);Cu、Pb、Zn与多种重金属间具有极显著正相关关系(P<0.01).库区消落带土壤重金属潜在生态风险处于轻微状态,主要生态风险元素为Cd.     

赤水河流域表层沉积物重金属的污染特征及生态风险评价

赤水河是长江水系唯一一条主河道没有筑坝的一级支流,对长江流域珍稀鱼类繁殖具有重要的生态意义.为了解赤水河流域沉积物中重金属的污染特征,采集32个样品,并对7种重金属(Cu、Zn、Cd、Mn、Ni、Hg、As)含量分别进行测定.结果表明,赤水河沉积物中7种重金属含量全部高于赤水河沉积物背景值,但与我国其他河流相比,赤水河重金属含量较低,污染较少.地累积指数评估结果表明,7种重金属的平均Igeo值由高到低依次为CdMnNiAsCuZnHg,其中90.62%的采样点存在不同程度的Cd污染.污染负荷指数计算表明,上、中、下游的污染负荷指数分别为1.49、1.14、1.03,均属中等污染.Hakanson潜在生态风险指数法评价结果表明,各重金属单因子生态危害程度由强至弱依次为CdHgAsNiCuMnZn,各采样点7种重金属的潜在生态风险指数(RI)介于32.34~930.07之间,总体潜在生态风险较低.