黄浦江表层沉积物中重金属污染的潜在生态风险评价

采用潜在生态风险指数法对黄浦江表层沉积物中重金属污染的潜在生态风险进行了评价。评价结果表明,黄浦江表层沉积物中重金属的潜在生态风险水平较低,其中杨浦大桥和南市水厂断面达到中等生态风险,其它断面均为轻微生态风险;重金属的潜在生态风险依次为Cd>Hg>Cu>As>Pb>Cr>Zn,除Cd达到中等生态风险外,其余元素均为轻微生态风险。沉积物中重金属的污染水平从上游到下游呈上升趋势,工业排放是水环境中重金属的主要来源,苏州河对黄浦江下游重金属存在一定的输入贡献。相关性分析表明,黄浦江表层沉积物中大多数重金属元素呈现相近的来源特征,有机质是影响沉积物中重金属分布的重要因素。     

临沂水源地水库沉积物重金属分布、来源及生态风险评价

水源地沉积物重金属对生态环境和供水具有极大的潜在危害,一直是水资源保护研究中的热点科学问题.本研究选取临沂市3个水源地水库开展8种重金属(Cr、Cu、Cd、Ni、Pb、Zn、As和T1)的监测和研究,分析其污染及空间分布特征,利用地累积指数法和潜在生态风险指数法开展污染状况评价,并利用主成分分析法(PCA)和相关分析法对沉积物重金属进行源解析.结果 表明:3个水库沉积物重金属Cr、Zn和Pb均严重超过山东省土壤环境背景值;云蒙湖Cd轻度超标;许家崖水库沉积物重金属Cu严重超标.地积累指数法与内梅罗综合指数法评估结果显示,3大水库Zn为中度污染,云蒙湖Pb为偏中度污染,其余重金属无污染或污染较轻.生态风险指数法(RI)评估结果显示,跋山水库、云蒙湖、许家崖水库总体的RI平均值分别为52.05、59.75、61.92,三大水库均处于低度风险水平.统计分析表明研究区域沉积物中重金属主要来自自然源(36.5％)、农业生产(26.1％)、水产养殖(13.7％).     

天沙河沉积物中重金属污染特征与生态风险评价

采集天沙河表层沉积物,检测其中Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb 6种重金属的含量,分别采用内梅罗指数法(NI)、地累积指数法、Hakanson生态风险指数法和淡水生态系统沉积物基准法(SQGs)对沉积物中重金属污染的特征和生态风险进行评价,并对几种评价方法进行比较。结果表明：鉴于各采样点重金属的污染特征,采用内梅罗指数法和Hakanson生态风险指数法所得结果一致,杜阮河段、白沙河段及天沙河上游污染较严重,天沙河中下游污染程度相对较低;就各重金属的污染特征而言,采用地累积指数法和Hakanson生态风险指数法所得结果基本一致,Cd和Cu污染较严重,其次是Zn、Ni、Pb、Cr;而采用SQGs法的风险评价与其它方法所得结果存在一定差异,其主要原因是SQGs法基于污染物的生物毒性效应,而其他方法多反映单一重金属污染效应或多种重金属综合污染效应     

长江(万州段)沉积物中重金属污染生态风险评价

对长江万州段沉积物进行采集,用原子吸收光谱法测定了沉积物中的Pb、Cu、Cr、Cd、Zn等重金属的含量,用单因子指数法和Hakanson生态风险指数法评价了沉积物中重金属综合污染效应。结果表明：长江万州段主要的重金属污染因子为Cd,生态风险影响因子顺序为:Cd>Zn>Pb>Cu>Cr。潜在生态风险因子大小顺序为：Cd>Pb>Cu>Zn>Cr,潜在生态风险指数RI平均值为152.35 ,长江万州段大部分断面处于中等潜在生态风险。     

武汉地区湖泊沉积物重金属的分布及潜在生态效应评价

对武汉地区6个湖泊沉积物重金属元素Hg、Cd、Cu、Pb、Zn、As、Cr、Ni的空间分布特征及其潜在生态效应进行研究。调查区的湖泊底泥重金属含量表现出市区内湖泊沉积物的重金属含量普遍高于郊区湖泊,其中墨水湖中重金属含量最高;湖泊沉积物柱重金属元素垂向分布表现为城区受到一定程度污染的湖泊某些元素表现出表层沉积物显著高于底部沉积物含量的特征,而郊区湖泊除Cd外其它元素垂向含量变化不大,说明郊区湖泊受到人为影响较小。利用潜在生态危害指数法对湖泊沉积物进行生态危害评价,显示武汉地区湖泊元素生态危害排序为：Cd>Hg>As>Cu>Pb>Zn;墨水湖沉积物重金属潜在生态危害相对最高,其次是金银湖;其它湖泊重金属生态危害都比较轻,总体而言武汉湖泊重金属生态危害还是较小的。但参照国外沉积物基准的生态数据库阈值,市区受到人为污染较严重的湖泊沉积物可能会对生物产生负面影响。     

鄱阳湖表层沉积物中砷及重金属赋存形态及其潜在生态风险

重金属污染是水体沉积物污染的主要问题之一,研究沉积物中重金属元素的赋存形态,探索水体中重金属的来源,可以为水体重金属污染治理修复提供理论基础。采用BCR三步连续提取法对鄱阳湖枯水期表层沉积物中As和7种重金属元素（Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn）的赋存形态进行了研究,并基于重金属风险评价代码（Risk Assessment Code, RAC）方法评估了鄱阳湖表层沉积物中的As和7种重金属元素的潜在生态风险。结果表明,鄱阳湖表层沉积物中As、Co、Cr、Cu、Ni和Zn主要以残渣态的形式存在(6160%~8518%);Pb主要以残渣态（5097%）和铁锰氧化物结合态（4102%）为主要的赋存形态,其可提取态所占比例为4903%,具有较高的二次释放潜力;Cd的赋存形态主要以弱酸提取态（4160%）和铁锰氧化态（2719%）为主,其可提取态所占比例高达7749%,潜在生态风险较大。RAC分析结果表明,鄱阳湖表层沉积物Cd的生态风险整体上位于高风险,需要加强对鄱阳湖Cd污染的关注。所有站点Cr的弱酸提取态所占比例均低于1%,表明鄱阳湖Cr污染的生态风险为无风险,As、Ni和Pb属于低风险,而Cu、Co和Zn位于低风险至中等风险     

近岸海域沉积物重金属生态风险评价模型对比研究

重金属污染被认为是2l世纪影响人类生存与健康的重要环境问题,该类物质极易在近岸海域沉积环境富集,因此海洋沉积物重金属污染已成为人们关注的全球性的环境问题之一,而重金属生态风险评价则成为污染生态学研究的前沿。综述了重金属的形态及生物有效性、重金属污染程度评价方法、重金属生态效应评价法等3种典型生态风险评价方法,结合国内外研究现状对不同的生态风险评价的方法和技术手段进行对比研究,并讨论了相关模型的适用范围及局限性。主要结论如下：金属的赋存形态是基于操作定义的,采用不同的提取方法及提取过程中使用的不同试剂都会对分析结果产生影响;重金属污染程度评价方法难以反映沉积物中重金属的化学活性和生物可利用性;生态效应评价方法从重金属的生物毒性角度出发,反映了多种污染物的综合影响,但该评价方法没有考虑环境条件对元素地球化学分布的影响。因此,在进行近岸海域沉积环境重金属生态风险评价时,采用多种方法相结合的综合评价是解决实际问题的有效途径。     

玄武湖沉积物中重金属污染的潜在生物毒性风险评价

采用ICP－MS仪测定了玄武湖沉积物中Zn、Cd、Ni的含量,并应用沉积物质量基准法(SQGs)和地累积指数法（Igeo）对重金属的潜在生物毒性进行分析。结果表明：玄武湖沉积物中Zn、Cd和Ni的含量分别为7526~17911、517~898和4776~14728 mg/kg,分别是为南京土壤环境背景值的108~291、5170~8980和133~411倍,表明Zn的污染程度较轻,Cd和Ni的污染较重,且人为活动对重金属含量有重要影响。沉积物中重金属的分布具有明显的区域特征,Zn、Cd、Ni浓度的最大均值均出现于东南湖(SE L)的沉积物中。利用地累积指数法和生物数据库基准对玄武湖表层沉积物进行生物毒性风险评价得出的结论与此相似,潜在生物毒性风险的顺序依次为Cd＞Ni＞Zn。从采样点的布设来看,东南湖的潜在生物毒性风险最严重。     

外秦淮河疏浚后底泥重金属污染与潜在生态风险评价

简要介绍了Hakanson的生态风险指数法,用该法对疏浚后外秦淮河南京市区段丰水期和枯水期采集的13处底泥样品进行分析,评价重金属对水域的污染程度及其对水域造成的潜在生态风险影响。结果表明,除清凉门大桥污染程度和潜在风险略高外,外秦淮河其他市区段底泥重金属污染程度及其对水域造成的潜在生态风险较低;疏浚后外秦淮河底泥中的重金属在短期内得到控制,一段时间后重金属污染仍然存在。对有效磷与重金属污染物之间的关系作相关分析,其中有效磷和全量铅之间的线性相关系数0963 5,说明磷与铅具有同源性。     

江苏省浅水湖泊表层沉积物中重金属污染特征及其风险评价

为揭示江苏省浅水湖泊表层沉积物重金属污染特征,采集江苏省8个浅水湖泊的表层沉积物,测定了8种重金属的含量,并利用地积累指数法和潜在生态风险指数法对沉积物重金属的污染现状以及潜在生态风险程度进行评价。结果表明:江苏省8个浅水湖泊表层沉积物中Mn、Zn、Cr、Ni、Cu、As、Cd、Pb的平均含量分别为634~1 031、66~138、76.0~97.5、39.2~56.3、25.2~50.1、9.9~27.1、0.15~2.98、24.6~51.6mg/kg。地积累指数法评价结果表明,Cd是江苏省8个浅水湖泊表层沉积物中最主要的污染物,Zn、Cu、As、Pb、Ni在一些湖泊为轻度污染,Mn和Cr处于无污染水平。Hkanson潜在生态风险指数法评价结果显示,各湖泊综合潜在生态风险程度的高低顺序为:长荡湖石臼湖白马湖滆湖高邮湖洪泽湖澄湖骆马湖,长荡湖达到严重生态风险水平,石臼湖存在重生态风险,白马湖与滆湖处在中等生态风险水平,而骆马湖、洪泽湖、高邮湖以及澄湖重金属污染则处于低生态风险水平。     

长江口洋山海域表层沉积物重金属的富积及其潜在生态风险评价

根据长江口洋山海域表层沉积物监测资料,利用变异系数法和富积系数法,对表层沉积物中重金属的空间波动程度及富积程度进行了分析,并采用Hakanson潜在生态危害指数法对其潜在生态危害程度进行了评价.结果表明:在表层沉积物所监测的重金属中,Pb元素的空间波动程度最高,其它重金属元素的空间波动程度较低,各重金属空间波动程度的顺序依次为Pb＞Cd＞Hg＞Cu＞Cr＞As＞Zn;沉积物中Cu元素的富积程度最高,Pb元素次之,其它重金属元素的富积程度较低,各重金属富积程度的顺序依次为Cu＞Pb＞Zn＞As＞Cr＞Cd＞Hg.潜在生态危害评价结果显示:洋山海域表层沉积物中的重金属对海洋生态系统的潜在生态危害较轻微,均属于轻微潜在生态危害程度,其轻微潜在生态危害程度顺序为Cu＞As＞Hg＞Pb＞Cd＞Cr＞Zn.     

长江口洋山海域表层沉积物重金属的富积及其潜在生态风险评价

根据长江口洋山海域表层沉积物监测资料，利用变异系数法和富积系数法，对表层沉积物中重金属的空间波动程度及富积程度进行了分析，并采用Hakanson潜在生态危害指数法对其潜在生态危害程度进行了评价。结果表明：在表层沉积物所监测的重金属中，Pb元素的空间波动程度最高，其它重金属元素的空间波动程度较低，各重金属空间波动程度的顺序依次为Pb＞Cd＞Hg＞Cu＞Cr＞As＞Zn；沉积物中Cu元素的富积程度最高，Pb元素次之，其它重金属元素的富积程度较低，各重金属富积程度的顺序依次为Cu＞Pb＞Zn＞As＞Cr＞Cd＞Hg。潜在生态危害评价结果显示：洋山海域表层沉积物中的重金属对海洋生态系统的潜在生态危害较轻微，均属于轻微潜在生态危害程度，其轻微潜在生态危害程度顺序为Cu＞As＞Hg＞Pb＞Cd＞Cr＞Zn。     

丹江口水库典型库湾及支流沉积物重金属污染分析及生态风险评价

对丹江口水库上游汉江支流及库湾沉积物中6种重金属元素的污染特征进行分析,采用效应阈值标准(NYSDEC)和Lars Hkanson潜在生态风险指数评价重金属的污染程度和环境风险。研究表明,库湾沉积物与支流沉积物中Ni、Pb含量较为接近;库湾沉积物中Cd、Cr、Cu、Zn含量分别高达186、2712、9991、4783 mg/kg,均超过支流沉积物中相应重金属含量2倍以上。各采样点表层（0~10 cm）沉积物中Pb含量均低于LEL值（最低效应阈值）,Cd、Ni含量均介于LEL值和SEL值（最高效应阈值）之间,而Cr、Cu、Zn含量均有超过SEL值的现象发生。考察沉积物重金属的富集程度发现各采样点表层沉积物中Ni和Pb均未发生富集,而Cd、Cr、Cu和Zn均存在不同程度的富集,其平均富集系数分别为712、180、163和284。根据重金属含量的相关性可知Ni和Pb主要来自于天然地球化学来源,而Cd、Cr、Cu和Zn则主要受人为源影响。以丹江口库区土壤（黄棕壤）中重金属背景值为参比,发现表层沉积物总体处于高生态风险,且以Cd生态风险为主;参与评价的5种重金属潜在生态风险程度顺序为Cd＞Cu＞Cr＞Zn＞Pb     

百年来东海内陆架沉积物中重金属的累积过程及生态风险变化

研究了东海内陆架两个沉积岩芯DH33和KP04中重金属的含量,分析了重金属的累积过程及影响因素,并对不同重金属间的相关性进行了比较,最后利用潜在生态危害指数表征了百年来的生态风险变化。结果表明:东海内陆架沉积物中重金属主要来源于长江的入海携带,因地理位置差异,两岩芯重金属含量变化与长江径流量变化响应程度不同,DH33靠近长江口,响应较好,径流量大的年份重金属含量高;KP04远离长江口,响应较差,浙闽沿岸流和台湾暖流均会对KP04有物源供应。重金属V与Cr、Cr与Ni间相关性良好;As、Hg、Cd 3者与其它金属相关性较差,KP04重金属的含量总体大于DH33,与“粒度律”相矛盾,初步推测KP04站位重金属含量的变化受物源供应和沉积速率共同作用的影响,台湾暖流可能是重要的物源供应途径。生态风险评价结果显示,仅岩芯KP04在1990s和1930s处于“中度污染”级别,且主要是由Hg、Cd、As引起     

基于神经网络的土壤重金属预测及生态风险评价

采用单隐层RBF神经网络模型预测土壤重金属Cr、As、Ni、Pb、Zn 5种元素的含量,实测35组数据做为训练数据,另用6组做验证数据,该模型是以利用采样的10组数据预测其后的连续5组数据,输入层的神经元个数是10,输出层是5,隐含层的传递函数为径向基函数radbas,输出层的传递函数为线性函数Purelin,其结果表明:采用RBF神经网络模型预测有较高的精度。通过多元统计分析采样样品与预测样品,研究区域As、Ni、Zn的均值超过了上海市土壤环境背景值,As元素达到高度变异,Pb、Zn、Ni 3种元素达到中度变异。通过因子分析,前2个因子基本包含了全部元素变量的主要信息,第1因子中载荷最高是元素Ni(0.946),第2因子中则为元素As(0.930)。通过潜在生态风险指数评价,研究区域整体呈轻度生态风险水平。采用RBF神经网络模型可以降低采样分析成本,更好的评价区域土壤重金属的生态风险。     

江阴市典型河流沉积物重金属污染和风险评价

在摸清河流表层沉积物重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、As)含量的基础上,利用综合污染指数和地累积指数评价其污染状况,计算潜在生态风险和人体健康风险。结果表明,江阴市河流沉积物已经受到重金属污染企业和城市径流双重影响,Cu、Zn、Pb峰值在汛期,As、Cr峰值在非汛期;污染负荷指数和地累积指数评价结果显示非汛期污染略轻,地累积指数法引入背景波动参数而使其评价结果较乐观。重金属潜在生态风险都为轻微风险级别;致癌风险处于10~(-3)数量级,非致癌风险数量级为10~(-7),致癌风险为人体健康风险主要承担者。潜在生态风险汛期高,人体健康风险非汛期高,这可能是重金属元素对致癌风险以及生态风险的贡献不同所致。     

升金湖重金属污染历史、来源解析及其生态风险评价

通过采集、测定升金湖沉积岩芯重金属含量,基于岩芯AMS¹⁴C年代—深度模型,分析了升金湖1000 A.D.以来的重金属污染历史特征和可能来源,采用潜在生态风险指数法与富集系数法评价了升金湖流域不同历史时期生态风险。研究结果表明,元素As、Mn、Pb、Cu、Zn、Cr、V和Ni的平均含量分别为19.2、623.7、28.6、42.4、115.7、83.7、153.1和46.5 mg·kg^-1。随时间推移,升金湖沉积物中重金属综合潜在生态风险(RI)逐渐上升;1600 A.D.前元素As的潜在生态风险属于轻微生态危害,1900 A.D.后上升为中等生态危害,元素Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、V和Cr均为轻微生态危害;各元素潜在生态危害由大到小排序为As>Cu>Ni>V>Pb>Cr>Mn>Zn, As、Cu为主要贡献因子。1600 A.D.前元素As为轻度富集,人为污染小,1600 A.D.后呈中等偏强富集,人为来源占比显著增加;1600 A.D.前元素Cu波动变化,1600 A.D.后呈中等富集,人为来源...     

农药企业场地土壤重金属污染状况及风险评价

为了解典型农药化工厂区及周边土壤的重金属含量分布及其环境风险,本研究选择京津渤地区某农药企业,对其厂区和周边表层土壤中Cu、Ni、Cd、Zn、Cr、Pb、Hg和As等重金属进行了监测,并采用内梅罗综合指数法、Hakanson潜在生态风险指数法和美国环保署(USEPA)的人体暴露风险评价方法进行了生态风险和健康风险评价。结果表明,企业内部存在明显的As污染,尤其是生产区土壤中As的浓度达到土壤三级标准的2.59倍,企业周边土壤也存在普遍的Cd、Pb和Hg累积现象,历史生产过程含砷辅料的使用是造成厂区As污染的关键原因。从潜在生态风险指数来看,企业内部生活区及周边土壤重金属平均总潜在生态风险水平为低度;生产区土壤的重金属总潜在生态风险水平为重度。所有重金属各种途径的非致癌风险叠加均未超过1,非致癌风险在安全范围内,其中主要的非致癌风险贡献元素为Cr、As和Pb。四种致癌重金属Ni、Cd、Cr和As的致癌风险指数从大到小排序为As>Cr>Ni>Cd,Cr、Cd和Ni在企业厂内以及周边土壤中的健康风险值均小于10-6,致癌风险较低,不会对人体造成致癌危害;As在厂内生活区以及厂外周边土壤的致癌风险水平在10-6-10-4之间,存在一定程度的致癌危害;然而,厂内生产区土壤中As的致癌风险值为1.2×10-4,有显著致癌风险。     

鄱阳湖主要入湖口重金属的分布及潜在风险评价

于2011年5月在鄱阳湖的主要入湖口采集了水样和表层沉积物,测定并分析了其中Cu、Zn、Pb、Cd 4种重金属元素的含量和分布。同时采用地积累指数法、潜在生态危害指数法和生态毒性效应等评价方法对沉积物中重金属的污染状况进行了分析评价。结果显示：鄱阳湖主要入湖口水体重金属Cu、Zn、Pb、Cd含量均符合国家渔业水质标准要求,除修河的Pb和信江、饶河入湖口的Cd含量属于国家地表水Ⅱ类水质外,其它所有样地的4种重金属含量均低于国家地表水I类标准限值。沉积物中4种重金属含量均超过鄱阳湖相应背景值且呈积累富集的趋势,其中信江入湖口、饶河入湖口以及三江口已受到重金属的严重污染,潜在生态危害均为中等,而污染最轻的区域为南主湖区。揭示重金属污染程度顺序为Cu＞Zn＞Pb＞Cd;单个重金属潜在生态风险顺序为Cd＞Cu＞Pb＞Zn。进一步的生态毒性效应评价结果表明,虽然鄱阳湖主要入湖口沉积物已经受到重金属污染,但对多数底栖生物未产生明显毒害     

江苏省化工园区污水处理厂污泥重金属污染及生态风险评价

污水处理厂的排放污泥是诸多污染物的最终环境归宿之一,其环境影响值得重视。在江苏省全境调查了49家化工园区集中式污水处理厂,对其外排污泥及其浸出液中的5种重金属(砷、镉、铬、汞和铅)含量进行了测定,采用Hakanson潜在生态危害指数法评价了污泥中重金属生态风险。结果表明:49家化工园区污泥浸出液中5种重金属均不超标,但污泥中的砷、铬、汞含量超标,超标率分别为24.5%、6.1%和4.1%,最大超标倍数分别为131、2.12和0.41。污泥中砷含量显著高于我国城市污泥,潜在生态风险程度呈现汞砷铬。从地域分布来看,苏北地区化工园区污泥重金属风险更大。