黄柏河梯级水库沉积物营养盐与重金属分布特征及污染评价

黄柏河为长江左岸的一级支流,是宜昌市重要的水源地和长江流域最大的磷矿基地之一,评价其沉积物营养盐和重金属污染特征,对于揭示高磷矿背景区域沉积物的污染状况及其控制与管理具有重要意义,也是当前长江大保护形势下的必然需求.分别采集了黄柏河4个梯级水库库首、库中和库尾的表层沉积物,研究分析了沉积物中营养盐和重金属的质量分数及分...     

干旱区绿洲城郊排污渠沉积物重金属污染与释放特征

在白银市城郊东大沟沿程采集了8个沉积物样品,采用Tessier五步连续提取法和静态释放试验研究了沉积物中重金属的污染特征及在不同离子强度条件下沉积物中重金属的释放规律.结果表明:(1)东大沟沉积物中Cd、Cu、Pb、Zn的含量均超过了甘肃省土壤元素背景值,其平均值分别为背景值的128.83、12.71、26.90、17.99倍.(2)沉积物中Cd和Cu主要以残渣态和有机结合态存在,Zn主要以有机结合态和铁锰氧化物结合化态存在,Pb主要以铁锰氧化物结合态存在;沉积物中重金属的活性顺序为ZnPbCdCu.(3)随着离子强度的增大,沉积物中Cu、Pb、Zn的释放量随之增加,沉积物中Cd的释放量则是先增加后减少.     

沉积物再悬浮-重金属释放机制研究进展

水-沉积物界面重金属迁移和转化行为已成为水环境质量研究的热点。因自然、生物、人为活动等驱动的沉积物再悬浮使得沉积物颗粒吸附和结合的重金属可能通过吸附-解吸平衡和氧化还原反应而释放进入上覆水体。随着外在污染源输入逐步得到控制,沉积物再悬浮释放重金属将成为水体重要的内在污染源而对水环境质量和水生生物产生影响。本文综述了最近几年的相关研究文献,对沉积物再悬浮的动力来源及发生机制、再悬浮-重金属释放机制及主要影响因素进行了阐述,探讨了该领域未来可能的研究方向。相关研究发现,当干扰切应力大于沉积物的临界切应力值时,沉积物再悬浮发生,且再悬浮颗粒量随干扰切应力的增强而增大;再悬浮使还原态沉积物暴露于有氧环境,有机质和硫化物的氧化是沉积物结合态重金属释放的主要机理,而沉积物颗粒电性吸附的重金属则通过解吸进入水体;切应力大小、再悬浮水体理化性质、沉积物理化性质以及微生物活性等因素调控着沉积物吸附态或结合态重金属的释放。本文指出再悬浮沉积物释放重金属的去向（再分配机理）以及再悬浮-重金属释放的动力学过程、沉积物悬浮-重金属释放复合预测模型的建立、沉积物悬浮-释放重金属的生物可利用性及生物毒害评价将是本领域需要进一步研究的重点。     

污染沉积物中重金属的释放及其动力学

研究了广州城市水体污染沉积物在不同pH条件下释放重金属的能力以及酸性条件下重金属的释放动力学。研究结果表明,重金属从污染沉积物中的释放主要是在酸性(pH<4)条件下发生,并且释放率随pH的升高而迅速降低。重金属的释放顺序大致为Cu≈Zn≈Ni>Pb。重金属的释放动力学过程可分为两个阶段,第一阶段一般认为是重金属从沉积物表面的快速解吸过程,第二阶段则可能是重金属缓慢地从沉积物内部微孔向溶液的扩散过程。释放动力学过程可以用Elovich方程和双常数速率方程(Freundlich修正式)较好地描述。     

粤西三座重要供水水库沉积物营养盐负荷与重金属污染特征

为揭示粤西3座供水水库（高州水库、鹤地水库、大水桥水库）沉积物营养盐负荷及重金属污染特征,于2008年6月在各水库大坝前湖泊区采集柱状沉积物,运用SMT法、碱性过硫酸钾消解法、烧失法和ICP-MS法分别测定其柱状沉积物中氮磷营养盐、有机质和7种重金属（Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr与Hg）的含量,并采用潜在生态风险指数法对表层重金属污染的潜在生态风险进行评价,同时通过相关性分析重金属的可能来源。结果表明：3座水库沉积物总氮质量分数为1.13~3.37 mg·g-1,有机质为11.83~20.37 mg·g-1,其表层总氮、有机质的质量分数大小顺序为高州水库〉大水桥水库〉鹤地水库,总磷的质量浓度在0.22~0.77 mg·g-1之间,其表层总磷质量分数大小顺序为高州水库〉鹤地水库〉大水桥水库,在垂直剖面上,总氮、总磷与有机质的质量分数在16 cm至表层沉积物垂直断面显著高于其他断面,表明近些年来水库内源营养盐负荷逐渐加重。重金属质量分数平均值均高于广东省土壤环境背景值,总体呈现随深度增加而降低的趋势,但3座水库间重金属质量分数差异较大,其中鹤地和高州水库的Zn和Pb污染相对严重（质量分数分别为Zn：353.15、693.35 mg·kg-1;Pb：74.51、127.91 mg·kg-1）,大水桥水库的Cr和Ni污染相对严重（质量分数分别为Cr：238.69 mg·kg-1;Ni：251.06 mg·kg-1）。潜在生态风险评价表明,3座水库Cd和Hg具有高的生态危害,应引起重视,其他重金属则处于轻微的生态危害等级。同时沉积物高有机质的质量浓度经矿化分解可能加剧水体重金属生态危害。根据相关性分析和其他相关资料可知,粤西农业区大量化肥农药面源污染汇入造成水库初级生产力提高并最终沉降可能是沉积物营养盐、有机质与重金属的主要来源。     

莱州湾表层沉积物重金属分布特征及污染评价

莱州湾属半封闭海湾,水体交换能力较弱,受多条河流入海影响,污染日趋加重。根据区域特征,于2008年5月对莱州湾30个采样点表层沉积物中的Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As、粒度和总有机碳进行测定,探讨了重金属含量和污染特征与粒度、总有机碳间的相关关系,利用污染评价法和潜在生态风险评价法进行污染和风险分析。结果表明：重金属平均含量较低,大部分低于国家海洋沉积物一类标准。Cu、Pb、Zn、Cd和As在莱州湾中部区域出现高值区,同时Cd在小清河口、Hg在莱州湾东部出现高值区。Cu、Pb、Zn、Cd、As重金属之间（除了Cd和As之间）及与沉积物粘土、有机碳含量之间显著正相关。莱州湾表层沉积物重金属单因子污染程度总体较轻,属于低污染水平,污染程度排序为CdPbZnCuAsHg,约30%的站位重金属综合污染指数大于5,达到中等污染水平,主要分布于小清河口、莱州湾中部和东部区域。莱州湾表层沉积物重金属潜在生态风险总体处于较低水平,风险排序为HgCdAsPbCuZn,风险指数高值区出现在莱州湾东部区域,主要受Hg的高风险水平影响。     

贵州草海表层沉积物重金属污染特征及来源分析

贵州草海是典型的高原湿地生态系统,对调节区域气候,维持生态平衡起着重要的作用,评价其表层沉积物重金属污染特征及生态风险,对于草海湿地的稳定性及其湿地土地资源保护具有深远意义。选取草海周边20个点均匀采集样品,测定其中7种重金属(Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、As、Hg),利用主成分分析及相关性分析解析污染特征与来源,并采用潜在生态风险指数法对重金属的污染特征生态风险进行了评价。结果表明,草海表层沉积物重金属含量表现为Zn(279.40mg·kg~(-1))Cr(161.13 mg·kg~(-1))Pb(51.24 mg·kg~(-1))Cu(19.83 mg·kg~(-1))As(17.98 mg·kg~(-1))Cd(13.97 mg·kg~(-1))Hg(0.14mg·kg~(-1)),其中Cd、Cr、Zn、Cd与Hg含量较贵州省土壤重金属含量背景值高,而Cu、Hg则低于背景值。相关性分析表明,Cd与Cr、Zn、Cd与Hg之间表现出正相关关系,Cu和Pb之间表现出极显著的正相关关系,且具有较高正载荷,表明其来源相似,具有相同的化学行为与环境行为;As与其他金属元素之间无显著性相关关系。运用潜在生态风险指数法进行分析,沉积物中Cd超标率达100%,样品中最大超标倍数达66.7倍,为主要污染物,处于极强污染级别;Cu、Cr、Pb、Zn和Hg处于无-中度污染级别;As的含量都低于背景值,即草海未出现As污染。根据重金属污染特征及来源分析,结合草海湿地的污染情况判断,草海沉积物中重金属污染主要受外源污染,尤其是土法炼锌的影响,其次是城市污水的影响,污染分布规律大致呈由东向西逐渐降低的趋势。     

湘江中游江段沉积物重金属污染特征及生态风险评价

为了研究湘江中游江段沉积物中重金属的污染特征及生态风险,于枯水期在株洲段和衡阳段采集了6个断面的18个沉积物;测定了沉积物中Cd、Pb、Zn、Cu的总量、形态及生物有效性,利用地积累指数法和单因子指数法分析了其污染程度与等级,并评价了湘江重金属污染治理的成效。结果表明:(1)湘江中游4种典型重金属(Cd、Pb、Zn、Cu)含量远高于湖南省土壤背景值,分别为背景值的83.1~1 178.7、4.46~15.9、2.88~16.1和3.35~6.22倍;整体上看,重金属含量由上游往下游呈逐渐增加趋势。(2)湘江中游各采集点沉积物重金属的交换态比例不高,无定型铁锰氧化物结合态占很大比例,有较高的二次污染风险。(3)湘江中游沉积物中各重金属的生物可利用性差异显著,霞湾镇和松柏镇生物可利用性最高的是Cu,其余各采集点均为Cd。(4)与GB 15618—1995《土壤环境质量标准》中二级标准比较,各采集点Cd、Pb、Zn、Cu含量均已超标;其中污染最严重的是Cd,已达到强—极强的污染程度。(5)湘江流域重金属污染的综合治理已一定程度上降低了湘江沉积物重金属污染的生态风险。     

乌梁素海沉积物中重金属形态分布特征及污染状况评价

以乌梁素海沉积物中重金属为研究对象,对9个采样点的表层沉积物中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg和As7种重金属总量和各形态进行了测定;并采用潜在生态危害评价方法对重金属总量和各形态进行污染评价.结果表明,重金属总量中Hg在全湖的潜在生态危害参数Eir(Eir=215.04)处于高潜在生态风险,全湖生态风险性综合指数RI为294.60,虽然处于中潜在生态风险,但是其值接近较高潜在生态风险.不同形态重金属中除残渣态(B4)以外,(B1+B2+B3)3种重金属形态之和在全湖的潜在生态风险性综合指数RI为122.34,处于低潜在生态风险,其中重金属Hg(Eir=92.20)的污染最为突出,应引起高度重视.     

滇池沉积物中重金属污染特征及其生态风险评估

采集了滇池北部和中心区域2根柱状沉积物样品,分析其常量元素（Fe、Mn、Al、Ti、Ca、K）、微量元素（Ba、Sr、Cu、Pb、Zn、V、Cd）剖面分布特征,并采用H？kanson潜在生态危害指数法对典型重金属（Cd、Cu、Zn、Pb）进行了污染潜在生态风险评估。结果表明：沉积物中常量元素以Fe2O3、CaO及Al2O3为主,MnO、K2O及TiO2含量较少,变化范围是Fe2O3为8.0～14.9%、MnO为0.1～0.2%、Al2O3为9.0～20.1%、TiO2为1.5%～2.8%、CaO为0.4～21.7%、K2O为1.5～2.0%;微量元素Pb, Cd, Zn, Ba, Cu, Sr 及V含量均较高,变化范围是Pb为73.8～105.3 mg·kg^-1、Cd为1.0～3.4 mg·kg^-1、Zn为123.4～210.6 mg·kg^-1、Ba为264.8～435.7 mg·kg^-1、Cu为77.5～133.5 mg·kg^-1、Sr为34.9～137.5 mg·kg^-1以及V为177.7～284.7 mg·kg^-1。尤其表层0～12 cm内（1950 s以后）,各元素含量值均明显高于12 cm以下各值,20世纪50年代后滇池流域内工农业发展及污染物输入是造成金属元素含量累积的主要因素。沉积物中典型重金属Cu、Zn、Pb、Cd污染潜在生态风险评估结果：Cu、Zn和Pb处于中度污染,且C if 值越接近表层（0～12 cm）其值越高,这表明自1950S后污染程度不断加重,其中 Cd 累积与污染比较严重,分析多种元素的多因子污染参数之和C d表明滇池沉积物中多种元素污染整体处于“较高”污染程度,分析多种元素的潜在生态风险指数RI表明滇池沉积物中重金属潜在生态风险处于“很高”水平。同时,滇池北部沉积物中重金属潜在危害较严重且近年来污染有加重趋势。     

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.     

太湖流域漕桥河沉积物重金属污染特征分布

研究了太湖流域漕桥河沉积物的重金属含量特征,结果显示,漕桥河沉积物的Cu、Pb、Zn、Ni、Cd的平均含量分别为46.5、40.6、149.9、58.7、0.54 mg·kg-1,不同的重金属之间存在显著相关关系(P<0.05),说明漕桥河沉积物重金属之间存在一定的同源性.除Cd外,其它重金属有效态比例均在15%以下.有效态随着总量的增加而增加,两者之间达到显著相关关系(P<0.05).沉积物中的不同重金属均呈现富集的趋势.生物毒性效应评价显示,Ni是可能造成生物负面影响的主要因子,其次是Cu、Zn;ERMQ评价说明漕桥河部分区域的沉积物已经存在生物毒性的风险.     

孝妇河水体沉积物中重金属的污染及形态分布特征

为了解孝妇河流域淄博段的水体沉积物的重金属污染特征,采集了9个表层沉积物样品,测定了沉积物的理化性质、重金属Cu、Cr、Pb和Ni的总量及其化学形态,并采用潜在生态风险指数法对重金属的污染程度及存其在的生态风险进行了分析.结果显示,孝妇河沉积物中Cu、Cr、Pb和Ni的总体含量分别为18.6—42.3mg.kg-1,13.6—31.6mg.kg-1,11.1—30.4mg.kg-1,17.6—29.4mg.kg-1;且均主要以结晶态存在,其次为可氧化态,可还原态及酸溶态所占的比例较低;其中,Cu的酸溶态所占比例为0—12.8%,迁移性最强,发生复溶的可能性最大.潜在生态生风险指数法分析表明,孝妇河表层沉积物受Cu、Ni污染程度达到中度,存在生态风险相对较大,应予以重视.     

滇池宝象河表层沉积物重金属含量空间分布特征及污染评价

为揭示滇池主要入湖河流沉积物重金属含量空间分布特征和污染状况,本研究在宝象河流域10个关键监测位点采集河流表层沉积物,运用X射线荧光光谱仪对其Zn、Cu、Cr、Pb、Ni含量进行测试,并使用地累积指数法、富集系数法、潜在生态风险评价法对该流域重金属污染状况进行评价.结果表明:(1)研究区Zn、Cu、Cr、Pb、Ni的含量分别为70—253、68—274、0—151、0—110、62—94 mg·kg-1,其含量均值分别是区域背景值的1.97、4.24、2.17、2.41、2.36倍.(2)3种评价结果表明,Zn在河流下游达到中等污染水平,富集程度也为中度;Cu在河流上游达到较强污染水平,并出现显著富集的情况;Cr、Pb、Ni在宝象河大部分河段为中等污染水平,富集程度也为中度.单一重金属污染程度依次为:CuNiPbCrZn,其中Cu在个别样点的生态危害系数超过40,属于中等生态危害,其余样点各种重金属生态危害系数都小于40,为轻微生态危害;各样点多种重金属潜在生态危害指数RI值均小于150,表现为轻微生态危害.从生态风险贡献率来看,Cu是宝象河重金属污染的主要贡献元素,应加以防范.     

污染水体沉积物营养盐释放过程

通过实验室模拟试验,以富营养化湖泊-乌梁素海沉积物为试验材料,模拟了在零外源污染状态下沉积物中营养盐的释放特征,揭示了沉积物中TN、TP的释放规律和过程,量化了营养盐的释放速率.试验结果显示,在无扰动的静态水力条件下,沉积物中营养盐在向上覆水体的释放过程中,伴随着解吸-平衡的动态过程,其中TP的释放量是调控水体富营养化...     

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%).     

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.     

苏州河沉积物中重金属的污染特征及其评价

本研究通过对苏州河上海段13个采样断面的沉积物中重金属含量进行测定,揭示苏州河底泥重金属污染的空间分布特征,并运用生态危害指数等对底泥重金属含量进行了评价.