滴水湖沉积物中重金属污染特征与评价

分析滴水湖及其周边沉积物中Hg、As、Cu、Cd、Pb、Zn和Cr等7种重金属含量特征,并用地累积指数法、潜在生态风险指数法和主成分分析法对沉积物中的重金属污染状况进行了评价和分析。结果表明,滴水湖沉积物中As和Pb低于上海市潮滩背景值,Hg、Cd、Zn和Cr均高于潮滩背景值,50%样点的Cu高于潮滩背景值;地累积指数法评价结果表明滴水湖沉积物中Cr的平均污染水平为偏中污染,Hg、Cd和Zn为轻度污染,As、Cu和Pb为清洁水平;潜在生态风险指数法评价结果表明滴水湖沉积物重金属为中等生态风险,Hg和Cd是潜在生态风险的主要贡献元素;主成分分析结果表明,滴水湖沉积物中Hg、Cu、Cd、Pb、Zn和Cr主要来自于人为源,As主要来自底质滩涂     

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     

玄武湖沉积物中重金属的垂直分布

选取中国典型城市内湖--南京玄武湖为研究对象,采用目前运用较为广泛的欧洲标准测试分析委员会(now the Standards,Measurements and Testing Programme)推荐的BCR连续提取法对沉积物中Pb、Cd、Ni、Zn、Cr和Mo 6种重金属形态在垂向上的分布进行测定,并对其潜在迁移风险进行讨论。结果表明：玄武湖沉积物中6种重金属总量由大到小的顺序为：Zn＞Cr＞Mo＞Ni＞Pb＞Cd,含量分别为14880~24412、11255~13578、5519~7730、4142~4981、857~2005和129~173 mg/kg,除Pb外均高于南京土壤环境背景值。在50 cm的柱状沉积物样品中,Pb与Cd主要以可氧化态和残渣态存在,Mo、Ni、Zn和Cr主要以残渣态为主要的存在形态。6种重金属的总量与不同形态在垂向上的分布因金属种类不同有所差异。玄武湖沉积物中含有丰富的有机质(80%~110%),且pH值为偏酸性至近中性(582~713),沉积物中的重金属具有较高的潜在迁移风险,在城市湖泊污染治理中应予以足够的重视     

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。     

贵州阿哈水库沉积物中重金属二次污染的趋势分析

通过对受矿山活动影响的贵州阿哈水库沉积物-水界面的模拟试验及实测分析,从水库水质安全角度讨论了沉积物中蓄积的重金属作为二次污染源的可能性。研究发现：在水体季节性缺氧期间,沉积物中部分重金属元素将大量释放到水体中,严重威胁水质安全。Fe,Mn的最大释放发生在水体缺氧事件的50小时内。而Co,Cu,Ni,Pb等元素总体释放量较小,并主要在10小时内达到最大释放。对比其他地区,阿哈水库中重金属元素具有更强的界面扩散作用。锰的扩散通量在季节上表现为：冬季＞秋季＞春夏季。而铁的扩散通量则为：春夏季＞秋季＞冬季。锰的界面扩散通量远大于铁的界面扩散通量,表明界面附近锰的循环极为剧烈且远强于铁。这对其他重金属元素的界面循环产生了重要影响。界面附近的铁、锰、硫循环对重金属迁移有着显著的控制作用。受到氧化还原条件的影响,重金属扩散通量在季节上变化较大。     

墨水湖上覆水与沉积物间隙水中重金属的分布特征

武汉市墨水湖重金属污染严重,在我国内陆城市受污染湖泊中具代表性。应用 ICP MS对墨水湖上覆水和沉积物间隙水中的主要重金属元素进行了定量测试,并分析了其空间分布特征和变化规律。在此基础上,结合微量重金属界面扩散通量的计算,定量评估了其对上覆湖水水质的影响,以期为浅水湖泊的重金属污染防治提供科学依据。研究结果表明,墨水湖沉积物间隙水中重金属的浓度由高到低依次为：Mn>Fe>Zn>Cu>Cr>Pb;上覆水和沉积物间隙水中微量重金属浓度剖面均表现出明显相似的峰形分布特征,指示了湖泊沉积物中普遍存在微量重金属的沉积后再迁移现象;Fe和Mn在间隙水中的浓度远大于它们在上覆水中的浓度,其剖面分布特征主要是参与氧化还原反应的结果,Cu、Cr、Pb和Zn等的浓度也因受氧化还原过程及矿物平衡作用的影响而波动;微量重金属元素按照浓度梯度经孔隙水从沉积物向上覆水中扩散,并最终影响上覆水.     

长江口潮滩沉积物中活性重金属的空间分异及控制机制

利用盐酸羟氨-25%醋酸溶液,提取了长江口潮滩沉积物中活性重金属含量。研究发现,长江口潮滩沉积物中活性重金属占总量的百分含量依次为Cu 26%,Pb 36%,Fe 7%,Mn 49%,Zn 32%,Cr 14%和Al 16%,沉积物基本未受到Cr污染,其余重金属污染程度处于中等偏下水平。除Zn、Cr外,其余活性重金属在夏季沉积物中的含量明显低于春季,其主要原因是夏季风暴潮将大量细颗粒泥沙及其富集的重金属带离潮滩进入了河口水体中。受点源污染排放及沉积物粒度影响,活性重金属在长江口南岸的浒浦、顾路和浦东机场出现峰值含量,且高潮滩含量明显高于中、低潮滩。在垂向上,重金属一般在沉积物表层或亚表层形成富集。在口门附近的滨岸潮滩沉积物中,Cu、Pb的空间分异主要受早期成岩作用的控制,在污染较为严重、水动力作用相对较弱的潮滩沉积物中,Cu、Pb的空间分异主要受沉积物中有机质含量变化的控制.     

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。     

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。     

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。     

鄱阳湖枯水期水体营养浓度及重金属含量分布研究

通过监测鄱阳湖枯水期的主湖区、五河入湖口以及碟形湖表层水体氮、磷等营养浓度以及重金属含量变化,对鄱阳湖全湖的营养状况以及重金属污染现状进行了系统分析。结果表明：2010年枯水期的鄱阳湖流域表层水体总氮、总磷、化学需氧量等含量较高,达富营养化水平,湖泊水质受总氮、氨态氮、总磷和pH的影响较大。且鄱阳湖水域的氮、磷等营养存在明显的空间差异。研究结果进一步显示,饶河入湖口水体N、P污染最严重（TN 3.14mg/L;TP 0.25mg/L）,修河入湖口污染程度次之（TN 1.34mg/L;TP 0.09mg/L）,而南矶山碟形湖水体污染最小（TN 0.49mg/L;TP 0.05mg/L）。鄱阳湖表     

横沙岛潮滩沉积物中重金属的空间分布与累积

长期以来,长江流域的工农业及城市生活排污一直没有得到有效的控制,这必将对下游河口地区的生态环境造成直接或潜在的威胁。因此,针对横沙岛目前的潮滩环境进行研究,并就潮滩质量和发展趋势进行评价非常必要。通过对横沙岛潮滩表层沉积物中重金属元素空间分布与累积的统计学分析,得知横沙岛潮滩环境总体比较清洁,但多年来受城市工业废水和生活污水排放,以及城市汽车尾气和工业粉尘干湿沉降的影响,局部地区表现出较严峻的污染形势,Cu、Zn、Cr、Pb的最高浓度分别达到背景值的2.34、4.24、2.74和1.63倍。通过对潮滩表层沉积物粒度和有机质含量的分析,指出水动力条件、潮滩生物活化作用是影响重金属空间分布和累积的主要因素。     

贵州阿哈水库沉积物中重金属二次污染的趋势分析

通过对受矿山活动影响的贵州阿哈水库沉积物-水界面的模拟试验及实测分析，从水库水质安全角度讨论了沉积物中蓄积的重金属作为二次污染源的可能性。研究发现：在水体季节性缺氧期间，沉积物中部分重金属元素将大量释放到水体中，严重威胁水质安全。Fe，Mn的最大释放发生在水体缺氧事件的50小时内。而Co，Cu，Ni，Pb等元素总体释放量较小，并主要在10小时内达到最大释放。对比其他地区，阿哈水库中重金属元素具有更强的界面扩散作用。锰的扩散通量在季节上表现为：冬季＞秋季＞春夏季。而铁的扩散通量则为：春夏季＞秋季＞冬季。锰的界面扩散通量远大于铁的界面扩散通量，表明界面附近锰的循环极为剧烈且远强于铁。这对其他重金属元素的界面循环产生了重要影响。界面附近的铁、锰、硫循环对重金属迁移有着显著的控制作用。受到氧化还原条件的影响，重金属扩散通量在季节上变化较大。     

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。     

梁子湖水体和底泥中微量元素及重金属的空间分布格局及污染评价

利用多元统计方法研究了湖北梁子湖水体及底泥中12种微量元素和重金属(As,Ba,Co,Cr,Cu,Hg,Mn,Ni,Pb,Sb,Sr和Zn)的含量及空间格局,并通过饮用水及地表水质量标准及地质累积指数评价梁子湖水质及底泥状况。结果表明:梁子湖的水体质量较好,仅Cu是潜在污染物质;对湖泊底质而言,As是主要污染物质,Cu、Pb和Zn处在轻微的污染状态。空间格局显示:受人类活动的影响,湖泊水体中的重金属分布有较强的区域性,最大值出现在人类活动相对集中的梁子岛附近;在湖泊底泥中由于地质背景一致性而差别不大。相关分析表明,较之湖泊水体,湖泊底泥中的重金属元素的关系更密切,强相关性说明它们可能有共同的来源。未来研究应结合湖泊中大型水生植物及鱼类的重金属含量更全面考虑生态学效应,为恢复湖泊生态环境的管理提供重要参考。     

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.