辽河水系表层沉积物中重金属分布及污染特征研究

采用原子吸收分光光度法和原子荧光光谱法测定了辽河水系表层沉积物中7种重金属(Ni、Cu、Cr、Pb、Cd、As、Hg)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高于1998年的辽河调查结果,与中国其它水系相比,重金属含量处于中等水平,大辽河各重金属含量和污染程度高于辽河.7种重金属平均含量为:Ni 26.5 mg·kg-1,Cu 37.9 mg·kg-1,Cr 90.3 mg·kg-1,Pb 32.9 mg·kg-1,Cd 0.49mg·kg-1,As 12.3 mg·kg-1,Hg 0.14 mg·kg-1.根据各重金属地累计指数,辽河水系未受Ni和As的污染,受Cu、Cr、Pb轻度污染,受Cd和Hg中度污染,各重金属污染程度排序为:Cd>Hg>Cu>Cr>Pb>As>Ni.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个主成分的贞献率分别为58.74%和17.18%.污染来源主要有3类,即工业和生活污水、有机物降解、大气沉降和地球化学成分变化.     

辽河水系沉积物中PAHs的分布特征及风险评估

采用GC-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多环芳烃（PAHs）的含量,共检出15种PAHs.枯水期ΣPAHs为123.5～21 233.4 ng·g-1,平均含量为3 208.1 ng·g-1;丰水期ΣPAHs为37.9～9 014.0ng·g-1,平均含量为1 612.0 ng·g-1.利用特征化合物指数法对PAHs进行源分析,主要来源是燃料燃烧.运用平均沉积物质量基准商（mSQG-Q）对辽河流域PAHs进行风险评价,芴和芘存在中低度生态效应;丰水期抚顺段L3-1有较强的负面效应,枯水期沈阳段L1-1点位、抚顺段L3-1和L3-2有较强的负面效应.     

盐城北部潮间带表层沉积物重金属分布特征及污染评价

对采自盐城北部潮间带的241个表层沉积物样进行测试分析,探讨了沉积物中重金属(Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、As、Hg)空间分布特征及各元素相关关系,并采用Hakanson潜在生态风险指数法进行了污染评估。结果表明:1)研究区重金属Zn、Pb、Hg含量均符合国家规定的一类沉积物标准,Cr、Cd、Cu、As含量在大部分站位也都低于一类沉积物标准,其中Cr仅在个别站位处达到二类沉积物标准,Cd、Cu、As在少数站位达到二类沉积物标准。2)研究区Cu、Pb、Zn、As四种元素在物源或迁移累积特征上具有相似性,Cd元素不受元素粒度控制律控制。3)研究区重金属总体污染和潜在生态危害处于低风险级别,重金属潜在生态危害系数由大到小依次为:CdAsCuPbCrZnHg。     

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.     

漳泽水库沉积物重金属污染特征与生态风险评价

为了揭示漳泽水库表层沉积物重金属的污染特征,在2017年10月对水库16个采样点进行沉积物采集,分析了表层沉积物中Cu,Zn,Pb,Cd,Hg和As共6种重金属的含量,并对其来源和生态风险进行分析评价。结果表明:漳泽水库6种重金属的平均含量从高到低依次为Zn>Cu>Pb>As>Cd>Hg,且含量均超过山西省土壤背景值;Pearson相关性分析表明,Cu与Hg,Cu与Zn,Pb与Zn,Hg与As之间呈正相关性(P0.05)。通过主成分分析发现,主成分1由Cu、Pb、Zn构成,主要来自生活或工业污水;主成分2由Hg和As构成,主要来源于工农业废水及人类活动影响;主成分3为Cd,污染来自化石燃料燃烧等工业和农药、化肥使用的农业活动污染影响。地质累积指数法和潜在生态危害指数法结果均显示漳泽水库沉积物中Cd和Hg污染最严重,对潜在生态风险指数的贡献率比较大,生态风险高,是主要污染物,需要引起高度关注。     

琼州海峡表层沉积物重金属元素分布特征与生态风险评价

利用ICP-Ms等仪器对琼州海峡391件表层沉积物中重金属元素进行检测,研究了琼州海峡表层沉积物中重金属元素的分布特征,并进行了生态风险评价,结果表明:重金属元素含量高值分布于琼州海峡南北两岸人类活动影响较大的黏土质海湾区域;重金属元素主要以低潜在生态风险状态为主,部分近岸海域存在As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn的偏中度污染;人类活动影响程度、黏土质沉积物类型、海流方向是造成重金属元素分布不均的主要因素;琼州海峡表层沉积物重金属元素含量在国内外海区属于较低水平。     

湛江湾表层沉积物重金属分布及污染评价

利用ICP-MS分析测定了湛江湾表层沉积物中Cr、Cu、Zn、Cd、Pb等重金属含量。各站位中Cr、Cu、Zn、Cd和Pb等元素全海湾平均含量分别为(84.84±3.86)×10-6、(29.51±1.44)×10-6、(110.02±10.14)×10-6、(0.205±0.003)×10-6、(56.49±1.31)×10-6。各站位表层沉积物中重金属含量较高及其富集系数较大的区域大多集中在人类活动较频繁的港口、码头等海域,体现了人类活动加速重金属沉积过程的痕迹。相关性分析结果表明,Cr与Cu、Pb、Zn等元素的沉积行为差异较大,可能与其在沉积物中主要赋存形态为氧化态和残渣态,而Zn、Cd和Pb等元素在各相中都有富集有关。与已有结果比较,湛江湾表层沉积物中Cr、Cu、Pb、Zn等引起的污染呈逐渐加重的演变趋势,须采取有效的预防措施。     

辽宁省大凌河口沉积物重金属污染及生态风险评价

分析了大凌河河口地区30个表层沉积物样品中七种重金属(Pb、Cr、Hg、As、Cd、Cu、Zn)含量分布特征,同时对环境中重金属的生态风险进行了评价。结果表明:造纸厂排污口(Sew)表层沉积物中重金属污染较为严重,并且显著影响(P<0.05)其下游流域环境中重金属的含量;河口湿地对陆源污染物向海洋排放具有一定的缓冲作用;经相关性分析,七种重金属表现出污染的同源性(P<0.01)。利用潜在生态风险指数法对大凌河河口地区的潜在生态风险进行评价,该地区重金属的潜在生态风险系数由大至小排序为:Hg>Cd>As>Cu>Pb>Cr>Zn,Hg是主要潜在生态风险因子;排污口(Sew)和锦州湾(B01)点位处于中度生态风险,其它区域处于低生态风险范畴。     

乌梁素海表层沉积物中营养盐和重金属分布特征以及风险评价

为了解乌梁素海表层沉积物中营养盐和重金属污染情况,于2021年7月对乌梁素海16个采样点位表层沉积物中总氮、总磷和9种重金属的含量进行了测定分析.结果表明,表层沉积物中ω（TN）和ω（TP）均值为7.91 g·kg^-1和1.89 g·kg^-1,变异系数分别达到了27.96%和43.51%,具有一定的空间差异;营养盐污染指数表明,乌梁素海表层沉积物中TN和TP均处于严重污染程度.表层沉积物中Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Hg等重金属均已超过了背景值,其中Cd和Hg超标最严重,重金属地累积指数（I_geo）也显示Cd和Hg生态风险严重.乌梁素海表层沉积物中重金属潜在生态风险指数值RI值介于337.82~681.88之间,均值为504.39,处于强的潜在生态风险,其中Cd和Hg两种重金属对RI贡献最高,贡献率分别达到了47.83%和43.99%.     

泉州湾沉积物重金属分布特征及环境质量评价

利用等离子质谱仪(ICP-MS)测定了泉州湾48个表层沉积物样品中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb等元素的含量,其平均值分别为47.66、52.2、30.86、111.6、5.29、0.399和50.3μg/g.表层沉积物中各元素分布特征显示Cd、Pb、Zn和As元素主要来源于晋江径流;Cr元素主要来源于海湾周边输入;Ni和Cu元素既有晋江河流输入也有海湾周边输入.多元潜在生态风险指数评价结果显示,除Cd元素为强污染强潜在生态风险外,其他元素污染指数在中度污染左右,潜在生态风险轻微;泉州湾表层沉积物综合污染和潜在生态风险程度在中等以上,主要的污染和生态风险重金属是Ni和Cd;高污染区域与高潜在生态风险程度区域一致,位于晋江与洛阳江入海口交汇处.泉州湾表层沉积物中重金属污染仍然严重,应继续加强控制与治理.     

辽河流域水系表层沉积物典型重金属污染评价

用地质累积指数法和污染负荷指数法对辽河流域水系表层沉积物中典型重金属进行评价。结果表明,辽河流域水系表层土壤背景值标准的评价结果略高于普通页岩背景值标准的评价结果,但两者评价结果基本一致,无显著差异。从两种评价方法的评价结果来看,尽管评价结果略有差别,但总体上是一致的,即辽河流域水系沉积物中典型重金属的污染程度较轻。     

长江水系表层沉积物重金属污染特征及生态风险性评价

对2007年采集的长江水系表层沉积物中的9种重金属(Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Pb、Cd、As和Hg)含量进行了分析.结果表明,沉积物中除了重金属Cr、Co、Ni外,Cu、Zn、Pb、Cd、As和Hg的含量都明显高于20世纪90年代调查结果.主成分分析(PCA)结果表明,前3个主成分的累积贡献率达到86.75%,表明了重金属的3种主要来源,分别为采矿与工业排污、岩石的自然风化与侵蚀和城市电镀工业废水与自然源.地累积指数和富集因子评估结果同时显示,长江水系表层沉积物中未受Cr、Co和Ni的污染,Cu、Zn、As和Hg受轻度污染,而Cd和Pb的污染最大.Hakanson生态风险指数法对沉积物中重金属的生态风险评价表明,各重金属单因子生态危害程度为CdHgAsZnPbCuCoNiCr.综合潜在生态指数表明,在61个位点中,中等生态危害的样点占36%,有3个位点属于强生态危害范畴,即长江干流重庆段、支流资水洞庭湖入口和信江位点;而支流湘江衡阳段、湘江株洲段、湘江洞庭湖入口、洞庭湖和安徽顺安河位点为极强生态危害范畴.     

广东海陵岛北部海域表层沉积物重金属分布特征与污染评价

为了解海陵岛北部海域表层沉积物重金属污染状况,本研究于2017年11月在海陵岛北部海域采集11个站点的表层沉积物,系统地检测了沉积物中的粒径分布和典型重金属的含量（Hg、Cu、Pb、Zn和Cd）,采用潜在生态危害指数法和地质累积系数法对沉积物中重金属污染程度进行评价,并且定性地分析了沉积物粒径对重金属分布的影响以及各种重金属的可能来源。研究结果表明,重金属（除Hg外）在空间上呈现出在近岸或者河口处含量高而到中心海域处含量低的趋势,并且沉积物粒径从西向东呈细-粗-细的变化趋势。将海陵岛北部海域沉积物重金属含量与《海洋沉积物质量》中的Ⅰ类标准对比,绝大多数的重金属含量均低于Ⅰ类标准。但是,通过计算得出沉积物重金属的潜在生态危害指数RI的变化范围为168.6～747.5,平均值为322.47,说明该海域沉积物中重金属对生态的潜在威胁较大。地质累积系数I_geo的平均值排序为:Hg（2.09）>Cu（0.70）>Zn（0.38）>Pb（?1.01）>Cd（?1.40）。重金属（除Hg外）几乎都低于轻度污染水平,相对污染较重的区域均集中在近海区域,这表明近岸人类活动是海洋沉积物重金属污染的潜在原因。重金属含量和沉积物粒径之间的相关性分析表明,重金属含量与沉积物粒径之间呈负相关性,即粒径越小越有利于重金属的富集。另外,重金属之间的相关性和聚类分析结果表明,该海域沉积物中的Cu、Cd和Pb可能受入海河流输入的影响而累积,而沉积物中的Zn和Pb可能来源于海陵岛及周边陆地的人类活动,Hg可能来源于海湾东南部某处的人为污染。     

滇池表层沉积物中重金属污染特征及评价

对1995~2011年滇池表层沉积物中As、Pb、Cd、Cr、Cu、Zn和Hg等7种重金属的含量及其分布特征进行了分析研究,结果表明,7种重金属元素的平均含量均明显高于云南省土壤背景值,10个沉积物采样点S1~S10均已受到不同程度的重金属污染,其中,草海的污染程度高于外海;相关性和主成份分析结果显示,滇池沉积物中As、Hg、Pb、Cd、Cu、Zn可能具有相同的污染来源。采用地质累积指数法和潜在生态风险指数法对1995~2011年滇池表层沉积物重金属污染状况进行了评价,结果表明,草海表层沉积物中重金属Igeo年均值在0.41~4.44之间,按污染等级划分,除Cr属"轻度"外,其它重金属元素均处于"中度"到"偏重度"污染;同期外海表层沉积物中重金属的Igeo年均值在0.41~2.59之间,Cd和Pb分别属于"中度"和"偏中度"污染,其它5种金属属于"轻度"污染,草海沉积物重金属的污染程度高于外海。草海7种重金属元素的RI均值为861.3,潜在生态危害达到了"严重"程度,各金属的生态危害程度顺序为Cd > Hg > As > Cu > Pb > Zn > Cr,Cd和Hg是主要的重金属生态危害因子;同期外海RI均值为236.4,达到"中等"生态危害程度,各金属的生态危害程度顺序为Cd > Hg > Pb > As > Cu > Cr > Zn,Cd是主要的重金属生态危害污染物。     

滆湖表层沉积物营养盐和重金属分布及污染评价

为了揭示滆湖表层沉积物营养盐及重金属分布和污染特征,2014年1月采集了滆湖湖北区、湖中区和湖南区共20个沉积物样品.分析了沉积物营养盐和重金属的水平分布特征,并对营养盐及重金属的污染特征和来源进行了研究.结果表明,滆湖沉积物总氮(TN)和总磷(TP)的平均含量分别为2 207.94 mg·kg~(-1)和708.62 mg·kg~(-1),其中湖中区(N=20,P=0.027)和湖南区(N=20,P=0.005)TN及湖中区(N=20,P=0.005)TP含量显著大于湖北区;重金属(Zn、As、Cr、Cu、Ni、Pb、Cd、Hg)的平均含量分别为766.59、350.66、307.98、59.54、122.67、168.97、2.34和0.41 mg·kg~(-1),其中湖中区的Cu含量显著(N=20,P=0.013)大于湖北区,湖中区的Zn含量显著(N=20,P=0.024)大于湖南区,其它重金属元素含量在3个湖区的差异性不显著(P0.05).除TP、Cu和Hg与粒径之间有一定的相关性,其它元素与粒径的相关性不明显.营养盐污染评价中,综合污染指数(PI)表明滆湖处于严重污染,且湖中区和湖南区比湖北区污染更为严重.潜在生态风险评价中,重金属Cd、As和Hg均已达到很强到极强污染程度,其余重金属则处于轻微到中等污染水平,重金属潜在生态风险指数(RI)表明滆湖沉积物存在很强到极强的潜在生态风险,其中Cd、As和Hg对RI的贡献最大.     

沉积物重金属污染评价方法比较——以潭江为例

重金属通常被认为是反映水环境质量的重要指标,而沉积物作为污染物的重要宿体则是水环境的基本组成部分。为对潭江流域沉积物重金属污染状况进行分析和评价,在潭江干流由上游至下游的近河口处共计15个采样点进行表层沉积物采样。对采得样品采用ICP-AES和原子吸收等方法进行测定。根据对15个表层沉积物样品的重金属含量检测后得到的数据,分别采用潜在生态风险评价方法、地累积指数法和沉积物质量控制基准对沉积物重金属污染状况和生态风险进行评价,得出的结果表明:潭江流域表层沉积物中Cd和Pb生态风险很高,Cu在部分采样点风险较高,As的污染风险一般,Cr和Zn的污染风险较低。通过潭江实例比较这3种评价方法,结合潭江实例,得出的结论认为潜在生态风险评价方法考虑较综合但主观性强,地累积法简便但具有局限性,沉积物基准与实践结合紧密但尚无普适基准。因此,对沉积物中重金属的生态风险评价需要用多种方法进行综合比较以减少误差提高准确度。     

长江口及其邻近海域沉积物重金属分布特征和环境质量评价

利用等离子质谱仪(ICP-MS)测定了长江口及其邻近海域表层沉积物细颗粒组分(<63ìm)的重金属,平均含量为As10.47 mg·kg-1、Cd 0.19 mg·kg-1、Cu 37.68 mg·kg-1、Pb 36.86 mg·kg-1、Cr 97.80 mg·kg-1、Zn 98.65 mg·kg-1.空间分布上,As、Cd和Cu含量随着离岸距离的增大有递减的趋势,Pb、Cr和zn含量变化不显著,调查海区南部海域的晕金属含量普遍比北部海域高.单因子污染评价显示.调查海域底质局部已经受到了As、Cu、Ph、Cr和Zn的中度污染,而Cd的影响较轻微.依据沉积物质量基准(SQGs)对本区沉积物环境质量评价表明,大部分站位As、Cu和Cr 3种重金属的含量位于效应浓度低值(ERL)和效应浓度中值(ERM)之间,只是偶尔产生不利的生物效应;Cd、Pb、Zn 3种重金属的含量都低于ERL或大部分站位低于ERL,几乎不会产生不利的生物效应.对底质综合环境质量进行的因子分析和系统聚类分析结果显示,长江口外和杭州湾外近海海域的综合底质环境较差,应引起重视.     

武汉东湖沉积物重金属分布特征及其污染评价

用BCR连续提取法研究了武汉东湖(庙湖、水果湖、汤菱湖和郭郑湖)沉积物中重金属元素(Cr、Co、Ni、Cu、Cd、Zn、V和Pb)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武汉东湖沉积物中重金属的生态风险。结果表明:武汉东湖各子湖水质类别指数、营养状态指数和超标项目均表现出明显的一致性,污染程度由重到轻依次为庙湖水果湖汤菱湖郭郑湖。8种重金属元素在不同湖泊中均表现为庙湖水果湖汤菱湖郭郑湖。沉积物中Cr、Co、Cu、V和Ni元素均以残渣态为主,Zn和Cd主要以弱酸提取态为主,Pb以可氧化态为主,Zn、Cd和Pb的生物有效性较高,潜在生态危害比较大。沉积物中重金属元素可提取态与重金属总量之间表现出显著的正相关关系(p0.05),可提取态重金属对总量的影响较大,对环境造成的威胁较大;相关性分析可知,除了V和Co,Cr、Cu、Pb、Ni、Zn和Cd这6种重金属元素的不同形态均与TOC、TN、TP、高锰酸盐指数、BOD_5、石油类和NH_4~+-N等指标存在显著的正相关性,表明这6种重金属的来源和分布可能具有相似性,V和Co的弱酸浸提态与TOC、TN、TP有显著的正相关关系(p0.05),表明沉积物中这2种金属元素的污染可能具有同源性。潜在生态风险指数评价结果显示:武汉东湖污泥中重金属危害指数(E_i)基本表现为:CdCoPbCuVZn=NiCr,其中毒害性最强的是Cd,水果湖和庙湖Cd危害指数处于重危害范围,郭郑湖和汤菱湖污泥中Cd危害指数属中等危害水平,其他湖泊重金属危害指数值处于低风险水平;地累积指数法评价结果表明:武汉东湖沉积物各种重金属元素的富集程度为CdPbZnCuNiCoVCr,其中Cd元素在各湖泊中均达到了中级以上污染程度,Co、V和Cr基本没有污染。     

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。     

污染河流沉积物重金属分布特征与风险评价

以重庆市重点次级河流梁滩河流域内城镇化程度最高的走马、金风、白市驿和含谷四镇为研究对象,采集流域内城镇下游河道内外沉积物,调查表层重金属含量,进行污染状态分析和生态风险评价。结果发现:城镇下游沉积物重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的变化范围分别为2.3~8.26,0.14~1.27,55.7~160,11.5~49.8,0.02~0.32,24.4~41.6,23.7~214和74.4~518 mg/kg。Cd、Hg、Pb和Zn污染较为严重,超过背景值含量3倍以上,As、Cr小于或等于环境背景值,污染较低。Cd、Pb和Zn在河道中心出现累积,Cr、Cu和Hg在远离河道的地区出现极大值,As、Ni出现水平均匀分布,表明重金属分别来自3种不同来源。表层沉积物重金属生态风险从高到低顺序为HgCdPbAsCuNiZnCr,含谷镇以河道中心生态风险最高,白市驿镇及金凤镇周边生态风险大于河道中心,走马镇生态风险分布均匀,无明显区别。