湘江底泥重金属污染特征与生态风险评价

本研究于湘江共采集了29个典型重金属污染断面底泥样品,测定了底泥中重金属Cd、Pb、Cr、Cu、Mn和Zn的含量及其有效态含量,并采用改进潜在生态风险指数法评价了底泥重金属的潜在生态风险.研究结果表明,湘江底泥存在主要由重金属Cd、Pb、Cr、Cu、Mn和Zn构成的复合污染,其含量范围依次为2.83—29.15 mg·kg-1、8—1784 mg·kg-1、10.00—4884.28 mg·kg-1、9—674 mg·kg-1、744.83—16246.22 mg·kg-1和61.50—3771.11 mg·kg-1;参考土壤环境质量Ⅲ级标准的断面超标率依次为100%、10.34%、6.90%、3.54%、100%和24.14%;有效态百分含量范围依次为25.04%—66.63%、8.75%—50.00%、1.14%—35.08%、3.70%—39.00%、1.99%—65.79%和7.48%—47.96%;生态风险评价结果表明,Cd的潜在生态风险最高,其次是Pb和Mn,潜在生态风险指数贡献率(MRI)依次为90.37%、4.17%、3.03%,干流的潜在生态风险高于支流的生态风险,达到极强危害水平的采样断面占72.41%,主要集中于永州、衡阳、株洲、湘潭、长沙和郴州.     

湘江长沙段沉积物重金属污染特征及其评价

本研究用沉积柱钻探取样法获得湘江长沙段沉积物样品,利用等离子质谱仪(ICP-MS)分析沉积物中9种重金属含量,并利用X射线衍射仪(XRD)分析沉积物的矿物组成.在此基础上,利用地累积指数和潜在生态风险指数等方法,评价沉积物重金属污染程度.结果表明,湘江长沙段沉积物中重金属含量变化较大(CV﹥0.20),分布不均一.其中Mn、Zn、Pb、Cu、Cr、Co、Ni达中等-显著富集程度,而V、Th无明显富集.地累积指数和潜在生态风险评价结果显示,长沙段沉积物中Pb、Zn、Mn、Cu达偏中度至偏重度污染,Cr、Co、Ni、Th为轻污染.重金属存在轻至中等程度的潜在生态风险,其风险程度大小排序为:PbCuNiCoZnMnCrV.沉积物中Mn、Cu、Zn、Pb、Co、Ni、Cr、V可能与流域中上游矿石冶炼等人为活动带入有关,而Th可能来自流域岩石风化等自然过程.流域重金属污染防治中,应密切关注Mn、Cu、Zn、Pb等重金属引起的污染.     

小浪底水库沉积物中重金属污染及生态风险评价

重金属污染已经成为水环境污染防治的重要内容.研究表明,进入水体中的重金属大部分与悬浮物结合,在水流缓慢时,悬浮物逐渐沉积下来,大大降低了水中重金属元素的浓度.在特定的环境地球化学条件下,水库沉积物中重金属可通过一系列物理、化学和生物过程而释放出来,导致水环境"二次污染",严重威胁水库生态环境安全.因此,研究沉积物中重金属的含量变化规律,评价重金属污染的潜在生态风险,探讨其在水体中的迁移转化过程,对于保护区域水环境质量和防治重金属污染具有重要意义.本实验通过采集小浪底水库表层沉积物样品,对水库沉积物中重金属的含量与分布进行研究,并对其潜在的生态     

湘江下游沉积物重金属污染模糊评价

对湘江下游株洲、湘潭和长沙段河床沉积物进行沉积柱取样,利用ICP-MS等技术手段分析沉积物重金属含量.建立随机模拟与三角模糊数的理论耦合模型,修正地累积指数评价的修正系数K值,再利用改进的地累积指数法评价沉积物重金属污染程度.结果表明,湘江株洲段河床沉积物中Pb、Zn为极强污染,Cu为强烈污染;湘潭段和长沙段Zn、Pb、Cu为中度污染.Mn在各河段河床沉积物中分布较均匀,为中度污染,并有向偏重度污染发展的趋势.而Sc、V、Cr、Co、Ni等重金属在河床沉积物中为轻度污染.湘江下游河床沉积物的主要重金属污染因子为Mn、Cu、Pb和Zn,治理湘江下游河床沉积物重金属污染应主要针对这几种重金属.     

鄱阳湖湖口段沉积物重金属污染特征及潜在生态风险评价

为了解鄱阳湖与长江交汇区沉积物中重金属含量以及各污染物的潜在生态危害程度,通过采样分析As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn等7种重金属含量及污染特征分布的基础上,采用地积累指数法和潜在生态风险指数法对鄱阳湖底泥中的重金属污染进行综合性的评价分析.结果表明,鄱阳湖湖口段沉积物已经受到了不同程度的重金属污染;沉积物中Cd、Cu和Hg受人为影响比较严重,Cr、Cu、Hg、Pb和Zn均存在一定程度的积累;区域重金属元素潜在生态风险主要受制于Hg和Cu,潜在生态风险贡献率大小排序为:Hg(38.4%)Cu(27.8%)Pb(10.9%)Cd(9.1%)As(8.0%)Cr(4.0%)Zn(1.8%).     

成都市河流表层沉积物重金属污染及潜在生态风险评价

根据流经成都市内的三条河流（府河、南河、沙河）表层沉积物重金属数据，采用Hakanson潜在生态危害指数法对重金属的潜在生态风险进行了评价。结果表明（1）重金属潜在的生态危害因子（Er^i）说明大多属于轻微生态危害范畴，产牛生态危害的主要重金属是Hg、Cd，Cu、Pb次之，As影响最小；（2）多种重金属的生态系统的潜在生态风险指数（RI）表明河流重金属污染属于轻微生态危害和接近中等生态危害，其受危害程度由强至弱的次序为：府河，南河，沙河。     

广州市主要湖泊沉积物重金属污染与生态风险评价

对广州市主要湖泊表层沉积物重金属Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn含量及其空间分布特征进行分析,并采用地累积指数法、富集系数法和潜在生态风险指数评价重金属污染现状和潜在生态风险。结果表明,广州市主要湖泊沉积物中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn含量范围分别为0. 50～6. 90、36. 00～197. 40、32. 35～432. 00、17. 35～155. 50、32. 50～162. 70和71. 83～853. 40 mg·kg~(-1),平均值分别为2. 54、92. 27、165. 20、70. 21、90. 48和447. 88 mg·kg~(-1),明显高于广东省土壤重金属背景值。在空间分布上表现为白云湖和东山湖重金属含量高于流花湖和花都湖;地累积指数和富集系数评价结果表明,各重金属污染程度表现为Cd Cu Zn Ni Pb Cr;潜在生态风险指数评价结果表明,Cd为主要生态风险因子,其中白云湖和东山湖重金属污染达到极严重生态风险水平,流花湖和花都湖为严重生态风险水平;多元统计分析结果表明广州市湖泊重金属污染来源主要为城市地表径流和工业、生活污水直接或间接排放。     

湘江沉积物污染初步评价

沉积物与水,水生生物并列为水环境的三个要素。由于环境化学的深入发展和沉积物本身的独特优点,对沉积物的研究和评价,引起了越来越多的环境科学工作者的兴趣,这方面的文献报道,逐年增多。 本文概述了湘江环境和沉积物的主要特点,并根据重金属元素和BHC等在沉积物中高度富集累积的特性,用地质积累指数Ⅰ(?)值表征湘江沉积物的污染现状,进行初步评价。     

湘江下游重污染段河床沉积物重金属赋存特征

湘江是我国重金属污染最严重的河流之一.本次工作利用Tessier连续提取法及原子吸收法(AAS),对湘江下游河床沉积物中Cu、Zn、Pb、Cd等重金属的赋存形态进行分析.结果表明,重金属Zn、Pb主要赋存于铁-锰氧化物矿物相中、其次是以碳酸盐矿物的形式存在.二者加起来所占比例平均在70%以上.重金属Cd除赋存在碳酸盐矿物和铁-锰氧化物矿物相中之外,较高活性的可交换态比例也大.重金属Cu除赋存在碳酸盐矿物、铁-锰氧化物矿物相中之外,还以较高的比例赋存于有机质中.环境条件如发生变化,赋存于有机质中的Cu可释放转入水体.运用风险评价编码法(RAC)发现Cd处于极高风险级,并且4种重金属元素中Cd的毒性最大,由此可见,湘江下游Cd污染问题需引起高度重视.     

湘江衡阳段沉积物中铊等重金属的污染特征及其生态风险评估

湘江是我国重金属污染最重的河流之一。为了更全面了解湘江衡阳段表层沉积物重金属污染现状及其潜在生态风险,在前期相关研究基础上,分析了重金属Tl及其他4种重金属(Mn、Co、Ni和V)的含量水平和分布特征,并采用地累积指数法和潜在生态风险指数法对沉积物中重金属污染现状和潜在生态风险进行了评价。结果表明,湘江衡阳段表层沉积物中Tl和Mn有一定程度的累积和污染,其含量分别为0.12～2.09mg·kg-1和234～4580mg·kg-1。由于Tl具有较强的毒性响应,其潜在生态风险不容忽视。综合前期相关研究结果,研究区域中10种重金属总潜在生态风险指数(RI)为27.8～6266,约70%采样点具有重度生态风险,其主要风险来源于Cd和Tl。     

淮河干流沉积物中重金属污染及其潜在生态风险评价

为探讨淮河干流沉积物中重金属的污染现状,在淮河干流典型河段设置12个采样断面,在每个采样断面设置3~5个采样点,采集表层沉积物样品,测定样品中酸可挥发性硫化物(AVS)、同步萃取金属(SEM)、总有机碳(TOC)、粒度分布和重金属(As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn)总量,并应用平衡分配模型(Eq P Model)和潜在生态危害指数法对淮河干流断面沉积物中重金属进行评价。潜在生态危害指数评价结果显示,各个采样断面中Cd均达到重度危害程度,As、Cr、Cu、Pb和Zn属于轻微生态危害程度,单项重金属潜在生态风险程度从大到小依次为Cd、As、Cu、Pb、Cr和Zn。Eq P Model评价显示临淮关、凤台大桥、阜南王家坝、鲁台子、小柳巷和盱眙水文站断面的重金属无潜在生物毒性,而淮滨谷堆、老坝头、淮南大涧沟、马头城、蚌埠闸上和蚌埠吴家渡则有潜在生物毒性。综上所述,淮河干流存在不同程度的重金属污染,应引起有关部门的重视。     

三亚河沉积物中重金属生态风险评价与污染历史

主要研究了三亚河沉积物中重金属的分布、富集程度、生态风险以及污染历史,可为三亚河的污染治理和海洋环境保护提供参考信息。结果表明,三亚河表层沉积物中Cu、Zn、Pb、Cd、As、Cd、Hg、Ni等8种重金属元素的质量分数分别为(3.9±1.7)、(100.4±38.9)、(32.0±8.3)、(28.8±11.5)、(10.27±4.61)、(0.181±0.110)、(0.204±0.091)、(22.7±8.0)μg·g~(~(-1)),Al2O3、TOC的质量分数分别为10.34%±5.49%、1.29%±1.23%。210Pbex放射性比活度被用于确定研究区的平均沉积速率并建立沉积年代框架。应用210Pbex稳定初始浓度模型得出三亚河沉积物的平均沉积速率约为0.89 cm·a~(-1),所获取柱状样的沉积年代为1918─2014年。基于柱状样底部未受人类活动影响的子样得到的研究区8种重金属的背景值分别为7.5、38.7、14.3、31.9、4.95、0.027、0.015和6.4μg·g~(-1)。三亚河表层沉积物中Pb、Zn、Cu、Cd、Hg和TOC经Al元素标准化后的富集因子的算术平均值都大于1.5,说明这些重金属和有机质大部分来源于人类活动的输入。柱状沉积物中Cu、Zn、Pb、Cd和Hg的质量分数和富集因子在45 cm深度以上(即上世纪60年代以后)也存在明显的由人类活动的输入引起的上升和富集趋势。研究区沉积物中TOC与富集重金属Pb、Cr、Cd、Zn和Cu之间的Pearson相关系数r值为0.56~0.85,表明有机质降解所产生的腐殖酸吸附是导致沉积物中重金属质量分数变大的主要原因。对照美国NOAA沉积物生物效应数据标准,三亚河沉积物中Hg含量在多数站位介于ERL和ERM阈值之间,已对底栖生物产生负面影响。三亚河目前重金属的沉积通量约为2.26g·m-2·a~(-1),所沉积的重金属主要为Zn,约占总通量的50.6%,其次为Pb、Cr和Cu,它们的比例分别为16.1%,14.5%和11.5%,毒性较强的Hg和Cd分别仅占总通量的0.10%和0.09%。     

厦门湾海域表层沉积物重金属和多环芳烃污染特征及生态风险评价

研究了厦门湾海域表层沉积物中Cu,Pb,Zn,Cr,Cd,Hg和As和16种多环芳烃的分布、来源及潜在的生态风险.结果表明:(1)Cu,Pb和As平均含量均介于效应浓度区间低值(ERL)和效应浓度区间中值(ERM)之间,而大多数站位Zn,Cr,Cd和Hg平均含量则低于ERL值;(2)沉积物多环芳烃(PAHs)以石油或油料燃烧来源为主,PAHs的总量远低于ERL值(4000μg·kg~(-1));(3)重金属与低环PAHs相关性显著,易发生交互作用;(4)利用沉积物平均效应区间中值商法(mERM-Q)进行沉积物生态风险评价发现,筼笃湖表层沉积物对海洋底栖生物可能存在较强的生物毒性风险.     

小清河口及邻近海域表层沉积物重金属污染及生态风险特征

本文基于6个航次的生态调查,研究了莱州湾小清河口及邻近海域表层沉积物5种重金属的含量分布及生态风险特征.结果表明,沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd和Hg的平均含量分别为17.95、22.08、63.99、0.15、0.08 mg·kg~(-1),均小于国家海洋沉积物质量一类标准.其中Hg的含量高于渤海典型河口,甚至大部分海湾表层沉积物Hg含量.重金属Cu和Pb含量随时间整体呈先升高后降低趋势,区域间差异不显著;重金属Zn、Cd和Hg含量在2010年后呈下降趋势,且河口区域含量明显高于近海区域(P0.05).地累积指数(Igeo)评价结果表明,沉积物重金属污染累积程度依次为:HgPbZnCdCu,整体污染较轻,重金属Hg在河道和河口区域污染累积程度较高.沉积物质量基准(SQGs)评价结果表明,重金属Pb和Cd基本不产生生物不利效应,Cu、Zn和Hg偶尔产生生物不利效应.平均沉积物质量基准商(m-ERM-Q)评价结果显示,总体上研究区沉积物重金属产生潜在生态毒性的可能性较低,河道与河口区域产生重金属生态毒性可能性为21%,其中Hg对重金属复合污染风险贡献较大,生态污染隐患较重.     

铜陵狮子山矿区土壤重金属污染特征及生态风险评价

选择安徽铜陵狮子山矿区5种不同土地利用类型(采矿区、选矿区、堆矿区、尾矿区及周边菜园)的土壤为主要调查研究对象,采集样品76份,分析了土壤重金属含量和形态特征,并对重金属污染程度和潜在生态危害进行了评价.结果表明,铜陵狮子山矿区表层土壤中重金属Cu、Pb、Zn和Cd的平均含量均超过铜陵市土壤背景值,且不同片区土壤中重金属含量差异较大.各片区土壤的重金属元素以残渣态为主,可氧化态比例最小.采用相关性和主成分分析可知,重金属元素之间存在一定的正相关性,Cu、Pb与Zn之间相关性尤为显著(P0.01),推断Cu、Pb和Zn来源相似.单因子指数法结果表明,重金属元素的污染程度大小为CuCdPbZn.内梅罗综合污染指数法结果表明,不同片区土壤重金属综合污染指数大小为:堆矿区选矿区采矿区菜园尾矿库区,其中选矿区和堆矿区污染尤为严重.综合潜在生态危害指数来看,尾矿区属于轻度危害,采矿区和菜地属于中度危害,堆矿区和选矿区属于很强危害.     

济南城市主干道降尘重金属污染特征及生态风险评价

降尘载带的重金属污染已成为国内外城市环境问题研究的热点,目前较多成果集中在对城市尺度的降尘污染研究方面,为实现降尘污染的精准控制和保护人体健康,了解城市降尘污染的重灾区、典型区域和关键污染因子是十分必要的。以济南市东西主干道经十路沿线为研究区域,采集了道路两侧5个点位的降尘,测算得到降尘通量,并采用ICP-MS和原子荧光分光光度计测定了降尘中9种重金属(Zn、Mn、Cr、Pb、Cu、Ni、Hg、Cd和As)元素含量,了解济南市区主干道降尘中重金属的活性组分,探究降尘重金属对环境及生物体的危害。结果表明,经十路两侧降尘中降尘通量在山东建筑大学点位最高,为10.18 t·km~(-2)·30 d~(-1),高于京津冀地区的降尘量标准(9 t·km~(-2)·30 d~(-1)),其余4个点位均低于降尘量标准;而9种重金属元素中各点位Cd均为未检出,其余8种重金属元素总质量分数在泉城广场点位最高,达到1.64 mg·g~(-1),在山东商业职业学院点位最低,仅为1.09 mg·g~(-1);其中Zn和Mn是降尘载带的9种重金属中的主要金属元素,二者质量分数之和占比为70.34%—77.19%。利用地累积指数法和潜在生态危害指数法分别评价了5个点位重金属的污染水平和潜在生态风险,从Igeo看,Hg为极重污染,Zn属于中度污染,Ni、Pb和Cu为轻度-中度污染,Mn和As未达到污染程度;从重金属形态看,Zn主要以乙酸可提取态存在,Pb主要以可还原态存在,Cu、Hg主要以可氧化态存在,Cr、Ni主要以残余态存在。生态风险评价结果表明,污染最严重的点位为泉城广场,主要受交通源影响所致。研究结果反映了城市主干道附近交通污染源和人为活动对降尘通量及其载带的重金属污染水平影响较大;车流量越大,重金属元素总质量分数越大,潜在的生态风险越大,污染越重。济南城市降尘污染控制应重点关注春冬季节人、车流量大的城市主要干道附近区域,从降低生态风险上应侧重降尘中的Zn、Pb和Hg进行精准控制策略。     

镇江市古运河河岸沉积物重金属分布特征及潜在生态风险评价

对镇江市古运河河岸7个表层沉积物中重金属As、Cu、Pb、Cd、Zn、Cr含量进行测定,并通过富集系数、地累积指数法、潜在生态风险评价以及主成分分析等对沉积物重金属的分布特征进行综合分析与评价.结果表明:(1)古运河河岸带沉积物Cr、Cu、Zn、As、Pb和Cd元素的含量平均值分别为45.07、41.70、254.06、19.67、45.88、0.75 mg·kg-1,p H平均值为7.98.对比《国家土壤环境质量标准》可知,沉积物中Cu、Zn、Pb、As属于超一级标准,而Cd属于超二级标准.(2)6种重金属的富集系数表现为:AsCdPbZnCuCr,且综合富集系数在空间上表现为:G2G5G1G4G3G7G6;(3)古运河河岸表层沉积物地累积指数表现为AsCdPbCuZnCr,6种重金属中As富集量最大,Cr的富集量最小.(4)单项潜在生态危害系数结果表明,Cr、Cu、Zn、Pb均为轻微生态危害程度,As和Cd处于中等生态危害程度.从RI值判断,古运河河岸沉积物总体处于轻微生态危害.(5)相关性和主成分分析结果表明,Pb、Cu、Cr、Cd是决定第一主成分的4个主要因子,且Cu与Pb、Cd以及Pb与Cd元素具有相同的污染源.As、Zn在第二主成分中具有较高的载荷值,且As与Zn之间的相关性较弱,表明这两种重金属并非来自同一污染源.     

沙颍河流域水环境重金属污染特征及生态风险评价

为了研究沙颍河流域水环境重金属污染分布特征,于2018年7月采集了沙颍河流域40个样点的水样和表层底泥的样品,测定9种重金属(Cu、Zn、As、Hg、Cd、Cr、Pb、Mn和Ni)的含量.结果表明,沙颍河流域水体中9种重金属的平均含量分别为1.30、9.09、2.87、0.24、0.14、0.38、0.96、56.82、0.95μg·L~(-1),其中Hg和Mn超过GB 3838—2002《地表水环境质量标准》,超标率分别为17.5%和5.0%.表层底泥中9种重金属的平均含量分别为23.38、86.62、10.72、0.14、0.34、55.26、24.01、536.99、30.79μg·g~(-1),均超过了河南省土壤背景值,其中Hg和Cd的超标率高达90%和97%.内梅罗综合污染指数法表明沙颍河地表水各重金属污染程度为HgMnAsNiCdZn=Pb=CrCu,地表水有18%达到重度污染水平,主要污染物是Hg,其次是Mn.潜在生态风险指数法表明,沙颍河表层底泥各金属污染程度为HgCdNiAsCuPbCrZnMn,其中Hg和Cd是最主要的生态风险贡献因子.总体而言,表层底泥的污染较地表水污染更为严重.聚类分析方法把沙颍河流域水体污染源大致分为3类.地表水中,Hg和Mn相关的污染源主要为金属矿山冶炼、塑料电池、电子工业等行业的废水排放,底泥中与Cd相关的污染源主要为冶炼、加工排放的废水.与Hg相关的污染源主要为金属矿山冶炼、电力、化学原料及化学品制造、机械制造、造纸等行业.