黄河三角洲实验区表层沉积物重金属污染特征及防控策略

分析了黄河三角洲实验区内表层沉积物中重金属的空间分布特征,评价了其污染状况和生态风险,并根据评价结果提出了相应的重金属污染防控措施。结果表明：表层沉积物(0~20 cm)中Cu、Zn、Cr、Cd、Pb、Ni、As和Hg的平均质量分数分别为24.87,73.75,78.16,0.21,25.66,34.66,13.68,0.02 mg·kg⁻¹;各重金属均呈现南岸高于北岸的空间分布特征,且所有元素质量分数的最高值均出现在景区“鸟岛”处;内梅罗综合污染指数分析表明,鸟岛属于中污染到重污染,其余采样点均为轻污染;地累积指数评价表明沉积物中Cd和Hg污染相对严重;潜在生态风险指数表明研究区总体属于轻微-中等生态危害。黄河三角洲邻近核心区的实验区表层沉积物中重金属综合污染程度较低,但存在局部污染较重的区域,Cd和Hg是主要的潜在生态风险因子。基于以上研究结果,建议针对黄河三角洲实验区采取预防为主的防控策略,同时应加强区内Cd和Hg的监测并适时开展修复工作。     

胶州湾表层沉积物重金属污染分布特征及其生态风险评价

根据2009年对胶州湾东岸表层沉积物中重金属调查结果,对重金属含量分布及富集特征进行分析,并采用潜在生态危害指数(RI)法对其生态危害程度进行评价。结果表明,胶州湾东岸表层沉积物中的重金属含量,除7月的Cu、Cr平均含量略低于12月外,其他重金属(Cd、Zn、Pb、As)平均含量7月均高于12月。在表层沉积物中Cd的污染程度最高,7月平均污染指数达1.68。单个重金属潜在生态危害系数(Eir)表明,Cd的Eir大于其他重金属的Eir,其他重金属的Eir均小于轻微危害程度的划分标准,表明对胶州湾东岸生态环境具有潜在影响的重金属主要是Cd,从多个重金属的RI均值看,均小于150,属于轻微生态危害。     

鸭绿江口湿地沉积物-上覆水重金属环境质量状况及其生态风险评价

基于代表鸭绿江口湿地不同区域的34个研究点位的调查数据,利用内梅罗指数法对其沉积物-上覆水重金属环境质量状况进行评价,再利用Hakanson潜在生态风险指数法对表层沉积物的生态风险进行评价。结果表明,鸭绿江口湿地表层沉积物质量处于较清洁水平,而上覆水水体质量属于轻污染水平,总体表现为自鸭绿江河口到大洋河口污染强度逐渐降低的趋势。鸭绿江口湿地表层沉积物重金属潜在生态危害系数和潜在生态风险指数均较低,属于低污染水平,Cd和Cu是潜在生态危害较大的因子。鸭绿江主河道和西水道部分区域表层沉积物污染较为明显,Cu、Pb是鸭绿江口湿地的主要污染因子。     

太湖贡湖湾主要河流表层沉积物重金属污染及其生态风险评价

太湖贡湖湾是无锡和苏州重要的水源地,对其周边主要入湖河流的重金属含量进行调研,并对生态风险进行评价十分必要。通过分析环贡湖湾主要河流表层沉积物中Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Ni金属元素的含量特征,利用Hakanson潜在生态危害指数法评价其生态危害,同时考察了重金属间的相关性,旨在为预防和治理贡湖湾重金属污染提供科学依据。研究结果表明,各重金属元素含量平均值为w(Cu):(36.26±1.21)mg/kg,w(Zn):(116.53±7.01)mg/kg,w(Pb):(90.76±2.39)mg/kg,w(Cr):(76.46±3.48)mg/kg,w(Cd):(3.22±0.11)mg/kg,w(Ni):(34.04±2.19)mg/kg,通过对比《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)和沉积物重金属环境背景值,发现贡湖湾周边河流的主要污染是元素Cd和Pb。由潜在生态危害指数RI可知,4号点位(小溪港河口)污染最重,达到强生态危害。单因子潜在危害系数值表明各点位表层沉积物主要生态风险因子是元素Cd,达到中等危害程度。各元素生态风险影响程度从高到低依次为:CdPbCuNiZnCr。生态修复工程对重金属生态危害降低起到了一定的作用,但是小溪港流域的变化较小;重金属相关分析表明,Cu-Cr,Zn-Pb之间呈极显著正相关的关系(R20.01),具有较好的同源性。     

天津市典型河网区沉积物中重金属分布及生态风险评价

选择天津市典型河网区为研究对象,分析了沉积物中6种重金属(Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn)的分布特征,并采用富集系数法和潜在生态危害指数法分析了重金属的来源,进而评价了其生态风险。结果表明,表层沉积物中Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn的平均含量分别是58.18、23.52、524.60、22.93、25.24和49.51 mg/kg,其中Cr、Mn和Ni含量均低于天津市土壤背景值,而Cu、Pb和Zn含量在部分样点高于背景值;在垂直分布上,沉积物中Cr和Ni的含量相对稳定,而Cu、Mn、Pb和Zn的含量从底层到表层均先增加后降低。重金属富集系数(EF)分析显示,河网区表层沉积物中Cu和Zn在个别样点以及Pb在近一半样点存在人为输入过程(EF1.5),与接纳上游及区域的生活污水、农田退水有关,而Cr、Mn和Ni均来自自然源。重金属综合潜在生态危害指数(RI)评价表明,整个河网区表层沉积物为轻微生态危害水平,对区域的水环境质量不构成威胁。     

浙江南部近岸海域表层沉积物中重金属污染评价

对浙江南部近岸海域表层沉积物中重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As的浓度进行了分析,25%的采样点Cu浓度超出了《海洋沉积物质量》(GB 18668—2002)的第一类标准限值,其余6种重金属的浓度均未超过GB 18668—2002的第一类标准限值。相关性分析表明,有机质是影响沉积物中重金属分布的重要因素,Cu、Zn、Cr、Cd、Pb、As表现出同源性。采用单因子指数法和潜在生态风险指数法评价沉积物中重金属污染现状及其潜在生态风险,结果表明,重金属污染现状和潜在生态风险均处于较低水平,Hg为首要潜在生态风险因子。     

华北农村水环境污染评价及源解析

近年来,国家相继发布多项重要文件要求整治农村人居环境、建设美丽乡村,但当前针对农村水环境问题研究相对较少,制约了农村环境治理工作开展。选取华北某镇农村河道坑塘,评价农村水环境污染水平、生态风险并进行污染溯源。结果表明,57处调查点位中有1处水体黑臭,但有多处调查点位水体溶解氧在2~3 mg∙L⁻¹、透明度在25~35 cm、氨氮在8~15 mg∙L⁻¹,接近黑臭阈值。仅有约9%的水体全部水质指标均能满足地表水V类要求 (检测指标为18项) ,超标指标主要为pH、COD_Mn、BOD、氨氮、总磷、总氮、粪大肠菌群等8项。底泥总磷、总氮标准指数分别处于中度、重度污染状态,营养盐综合指数属于重度污染状态。底泥存在不同程度的重金属富集,铜、锌、汞、镉、铬、铅、砷、镍等8项重金属的平均浓度是天津土壤背景值的0.45~2.73倍。汞的地累积指数平均值为0.64,为轻度污染;铜、锌、镉、铬、铅、砷、镍等其他7项重金属为清洁状态。汞的潜在生态风险指数约110,为较高生态危害;其他7项重金属生态风险指数均小于80,为轻微生态危害。综合Pearson相关性、主成分及PMF分析,研究区重金属最主要的污染来源是交通源和大气沉降,其次是工业源,最后是农业源。总体来看,研究区水体水质较差,沉积物有重金属轻度富集,其中汞是沉积物生态风险的主要贡献元素。     

重庆市清水溪河流沉积物重金属污染及潜在生态风险评价

采用单因子指数法和Hakanson潜在生态风险指数法,通过分析清水溪流域18个采样点沉积物中典型重金属污染物Cd、Cr、Cu、Pb和Zn的含量,定量确定了清水溪沉积物中重金属的污染程度和潜在生态风险程度。结果表明,清水溪流域污染非常严重,上中游河段受到重金属的高强度污染,主要的重金属污染因子为Zn,污染因子的高低顺序为：Zn>Cu>Cr>Cd>Pb;潜在生态风险指数RI平均值为255.58,清水溪处于高值潜在生态风险,且上中游河段潜在生态风险指数很高,主要的潜在生态风险因子为Cd,潜在生态风险因子的大小顺序为：Cd>Cu>Cr>Zn>Pb。     

金矿污染河流的水体和沉积物中重金属分布特征及生态风险评价

金矿开采导致严重的水体和沉积物重金属污染。采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP/MS)分析了金矿开采区河道32个采样点的水体和表层沉积物样品,研究了水样的溶解态及颗粒态重金属(As、Pb、Cd、Cr、Cu、Zn)组成;通过分步化学提取法研究了各重金属在沉积物中的地球化学形态组成,利用地累积指数法和潜在生态风险指数法评价了河流沉积物中重金属污染状况。结果表明:水体中Cu、Zn、As主要以溶解态存在,Pb、Cr、Cd以颗粒态为主。水体中重金属元素形态分布主要受点源污染排放影响。沉积物中,Cd浓度较低;As、Zn主要以氧化物结合态、有机物结合态和残渣态存在;Pb、Cr、Cu以有机物结合态和残渣态为主。结合地累积指数和潜在生态风险指数分析表明,Cd和Cu为主要的风险元素。     

常德市柳叶湖表层沉积物重金属元素分布特征及潜在生态风险评价

柳叶湖表层沉积物中重金属的状况对洞庭湖流域生态环境具有重要影响。对该区域内31个采样点表层沉积物中重金属的含量及形态进行监测和分析,同时采用潜在生态风险指数法和健康风险评价模型进行风险评价。结果表明：(1)重金属平均值均高于洞庭湖水系水体沉积物重金属元素背景值。参考《土壤环境质量标准农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018),Cd可能存在污染风险。(2)Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni来源相似,Mn有单独的来源,As有多个来源。(2)表层沉积物中As、Cr、Cu、Zn、Ni主要以残渣态为主,Cd和Mn主要是以弱酸可提取态和可还原态为主,Pb主要以可还原态为主。(3)Cd的单项潜在生态风险指数为57.0,属于中等风险,其他7种重金属均属于轻微风险。8种重金属的综合潜在生态风险指数为100.8,属于轻微风险。(4)成人、儿童的致癌、非致癌总风险处于可接受范围,且儿童的致癌、非致癌总风险指数均高于成人。As的致癌风险指数大于Cd; Zn的非致癌风险指数最低,而Cr最高。     

鄱阳湖沉积物重金属质量基准研究及其生态风险评估

为有效保护鄱阳湖流域水环境质量和水生态系统健康,对鄱阳湖19个采样点的表层沉积物样品及其孔隙水中的4种典型重金属(Cu、Pb、Zn、Cd)含量及赋存形态进行了测定,利用相平衡分配法(EqPA)初步探讨了沉积物重金属质量基准,并以此为评价标准,采用潜在生态风险指数法对鄱阳湖沉积物重金属生态风险进行评估。基于物种敏感度分布(SSD)法确立的重金属水质基准,建立沉积物重金属质量基准低值(SQC-L,Cu、Pb、Zn、Cd的SQC-L分别为57.37、49.40、98.51、2.74mg/kg)和高值(SQC-H,Cu、Pb、Zn、Cd的SQC-H分别为140.86、710.45、189.06、47.20mg/kg),经过对比分析,推荐采用SQC-H和SQC-L为鄱阳湖流域沉积物重金属质量基准。以SQC-L为评价标准,采用潜在生态风险指数法,对鄱阳湖19个采样点的生态风险进行评估,发现鄱阳湖流域受到了一定程度重金属污染,主要集中在南部湖区,具有一定的生态风险。     

三亚河红树林自然保护区水环境-红树植物-沉积物重金属污染综合分析

以三亚河红树林自然保护区为研究区,在分析沉积物重金属污染及红树植物对重金属富集转运差异的基础上,探讨了保护区水环境、沉积物重金属和红树植物重金属间的联系及重金属污染来源。结果表明:(1)沉积物中Hg为极强污染,Pb、Zn和Cu为中等污染,其他重金属无污染;研究区整体的潜在生态风险指数为中等,其中Hg为主要贡献者。(2)保护区河段雨季水体污染物浓度明显高于干季,雨、干季水质总体均表现出中上段(A段)中间段(B段)出口段(C段);(3)3种红树植物对Cd均表现出强富集,对Pb表现为弱富集能力;(4)沉积物重金属和水质参数之间有显著的相关性,红树植物会影响沉积物中重金属形态,并通过主动运输方式富集和转移重金属。(5)研究区上游农业生产活动及市区交通和工厂企业综合排污是重金属的主要污染来源。     

新疆某矿冶区周边土壤重金属生物有效性与生态风险评价

矿业活动对土壤系统良性运转带来较大的环境负荷,矿区周边土壤重金属污染风险评估是土壤污染防治和资源可持续开发的关键。在应用单因子污染指数法、潜在生态风险指数法、风险评价编码法(RAC),并结合空间分析和冗余分析手段的基础上,对新疆某矿冶区周边土壤重金属生物有效性和生态风险进行了系统研究。结果表明：研究区土壤As、Cu、Mn和Cd超标率分别为88%、38%、49%和24%;土壤Mn、Zn、As和Cd弱酸可溶态高值区主要集中在尾砂库和收砷房的附近区域。单因子污染指数评价揭示As和Cu污染累积较为严重。潜在生态风险评价显示,As、Cd和Cu生态风险较高,Mn为低生态风险。风险编码法(RAC)评价结果进一步揭示Mn和Cd具有显著的土壤迁移风险。冗余分析结果显示,空间异质性是影响土壤重金属弱酸可溶态含量变异的主要因素。土壤pH和重金属弱酸可溶态是影响潜在生态风险指数(RI)的2个重要因素。综合风险评价手段与多尺度分析方法的联合应用有助于提高区域风险评价的准确性。     

典型农业活动区土壤重金属污染特征及生态风险评价

联合野外采样和室内分析,以典型农田土壤为研究对象,分析土壤中重金属Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、As和Hg的含量及污染特征,并采用单因子污染指数法、内梅罗污染指数法及潜在生态危害指数法,对农田土壤进行生态风险评价,同时利用主成分因子分析法,提取出3主因子,分析土壤重金属可能来源。结果表明,研究区农田土壤各重金属含量均高于背景值,表层污染程度高于底层;各重金属单因子污染指数对应污染等级均为清洁,内梅罗污染指数为0.46,污染等级为安全。潜在生态风险评估结果显示,研究区土壤重金属污染的潜在生态风险危害程度为中等,各重金属的潜在生态危害程度依次为Cd> Hg> As> Cu> Pb> Ni> Cr> Zn。主成分因子分析显示,研究区土壤中Hg、As和Cr主要由工业污染源贡献,土壤中Cd、Pb的污染主要来源于不合理的农业生产活动和居民生活,Ni、Zn和Cu与自然成土过程密切相关。综合评价表明,尽管研究区农田土壤目前重金属污染情况较轻,未达到警戒水平,但由于城市化的发展及长期现代化农业耕作活动造成农田土壤重金属的富集,因此,增强农田土壤安全性生产管理、严控土壤污染源与推行标准农业生产是十分必要的。     

大辽河主要污染源重金属特征及污染评价

为了解大辽河水环境中重金属污染来源及其污染程度,对大辽河上游来水以及主要排污口的表层水体和表层沉积物主要重金属(Cr、Co、Cd、Mn、Zn、Ni、Cu、Pb、As)浓度进行了研究,并分别采用综合污染指数评价法和地累积指数评价法对表层水体和表层沉积物污染程度进行了评价。结果表明,大辽河上游来水中Cr、Cd、Zn、Cu、As、Pb元素浓度均低于《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅰ类标准规定的限值;太子河中Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb元素浓度较高,海城河Mn、As元素浓度较高;主要排污口水体中Cr、Cu、As、Cd、Pb元素浓度均低于GB 3838—2002的Ⅰ类标准规定的限值,其中纱厂潮沟、港监潮沟排污口水体重金属浓度较高。大辽河沉积物重金属浓度表现出自上游向下游递减的特征,西潮沟、港监潮沟排污口沉积物重金属浓度高于其他排污口。综合污染指数评价法表明,大辽河水质情况较好,太子河存在较高的潜在污染风险;而地累积指数评价法表明,大辽河主要汇入河流和主要污染源沉积物重金属污染程度大多为清洁,只有西潮沟排污口沉积物中As处于轻度污染,需要引起注意。     

乌梁素海表层沉积物重金属分布特征及生态风险评价

采样分析了内蒙古乌梁素海表层沉积物中Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Hg和As的含量、分布特征和富集状况,分别以现代工业化前正常颗粒沉积物中重金属含量的最高背景值和河套地区土壤中重金属含量背景值为参照,采用瑞典科学家Lars Hakanson的潜在生态危害指数法对7种重金属的富集系数和生态危害系数以及各采样点的生态危害指数进行了评价。结果表明,乌梁素海表层沉积物中As和Pb的空间变异性较大;以2种背景值为参比得出的重金属污染水平顺序相近,Hg和As为对乌梁素海生态环境具有潜在影响的主要重金属元素;同时表明,以河套地区土壤重金属背景值为参照更能直观地反映出乌梁素海表层沉积物中重金属的污染程度。     

黄河干流表层沉积物中重金属形态分析与风险评价

对黄河全流域表层沉积物样品中重金属元素 (As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、V、Co) 的赋存形态进行分析,发现Cd的可利用态占比较高,其余重金属以残渣态为主。基于可利用态重金属含量计算重金属风险评价标准、次生相和原生相分布比值,从而对表层沉积物中重金属的生态风险进行评估。结果表明,整个流域中Cd的生态风险最高。此外,Cd和Pb等重金属在M6点位迁移性较高,存在一定的生态风险。对可利用态重金属进行人体健康风险评价,发现M6点位儿童的致癌 (8.76×10⁻⁶) 和非致癌风险总值 (0.32) 最高。成人与儿童非致癌健康风险总值中As的贡献率最大 (61.28%和62.71%) ,致癌健康风险总值中As的贡献率也最大 (75.91%和75.98%) ,但总体均未超过美国环境总署推荐的人体最大可接受范围。本研究可为识别黄河干流表层沉积物中重金属风险及制定相应污染防控策略提供参考。     

五台山土壤重金属污染及潜在生态风险评价

为全面了解五台山地区土壤重金属的污染状况,利用电感耦合等离子体质谱法对五台山台顶和北部山区3条河流的49个土壤样品进行测试,运用地积累指数和潜在生态危害指数开展污染评估和生态风险评价,并通过相关性分析方法探究污染来源。结果表明:(1)台顶土壤重金属富集相对较少,山区富集较明显;山区农田重金属含量高于河漫滩。重金属高值区主要出现在中部羊眼河流域。(2)地积累指数表明,台顶重金属污染整体轻微,山区重金属污染受矿产开采活动影响明显。Hg在台顶和山区污染均较严重。(3)生态风险评价表明,台顶和山区均受到土壤重金属的威胁。Hg是主要生态风险贡献因子。(4)相关性分析表明,5种重金属元素的来源除Cr是自然界产物外,其余4种均与矿产资源的开发利用有关,其中Hg受金矿开采影响明显。     

四川某金属制品厂周边土壤重金属分布特征及污染评价

为考察四川某金属制品厂对周边土壤的重金属污染情况,对厂区周边不同方位、不同距离土壤进行取样,测定土样中Zn、Cr、Pb含量,应用单因子污染指数法和内梅罗综合指数法评价土壤环境质量,并运用Hakanson潜在生态危害指数法评估该区域土壤潜在生态风险。结果表明,厂区周边土壤Zn、Cr质量浓度平均值超过成都市土壤背景值,土样中Zn、Cr、Pb超标率分别为58.7%、94.1%、18.3%;0~10cm表层土样Zn质量浓度显著高于10~20cm亚表层土样,两土层Cr、Pb浓度没有显著差异;3种重金属在土壤中迁移能力为CrPbZn,风向不是影响土壤重金属分布的主要因素;研究区域土壤Zn、Cr处于轻度污染水平,总体处于中度污染水平;研究区3种重金属的潜在生态风险程度依次为PbCrZn,整体处于轻度综合潜在生态风险水平。     

巢湖表层沉积物中重金属的分布特征及其污染评价

以巢湖表层沉积物为研究对象,利用BCR连续提取法研究了沉积物中Cr、Co、Ni、Cu、Cd、Zn、V和Pb等8种重金属元素的分布特征,同时运用潜在风险指数法和地累积指数法综合评价了巢湖沉积物中重金属的生态风险。结果表明,巢湖沉积物中的重金属含量在空间上表现出东西高、中间低的分布特征。巢湖表层沉积物中Cr、Co、Ni、V和Cu 5种重金属都主要以残渣态为主,Zn和Cd主要以弱酸提取态为主,Pb以可还原态为主,同时,Co和Cu 2种元素的可交换态及可还原态含量占有较高比例,具有潜在危害性。相关性分析显示,Cr、Cu、Pb、Ni、Zn和Cd 6种重金属元素的来源和分布可能具有相似性,Co和V 2种重金属元素具有相似的地球化学行为且其主要来源可能与其他几种重金属不同。潜在生态风险指数评价结果表明,巢湖表层沉积物中8种重金属元素构成的生态危害顺序为:Cd>Pb>Co>Cu>Ni>Zn>V>Cr,Cd具有高的生态危害等级,其他7种重金属元素均为低生态危害等级。地累积指数法评价结果表明:巢湖沉积物重金属元素的富集程度为Cd>Zn>Pb>Co>Cu>V>Ni>Cr,Cr属于清洁级别,Co、Cu、V和Ni处于轻度污染水平,Zn和Pb处于偏中度污染,Cd达到了重污染水平。