高邮湖底泥及出入湖河口表层沉积物重金属元素分布与潜在生态风险评价

为查清高邮湖底泥及出入湖河口表层沉积物重金属分布特征,评价其潜在生态风险,以湖区及周边25个底泥和沉积物样品为载体,重点研究8种重金属元素,选用单因子污染指数法、内梅罗综合指数法、地累积指数法和潜在生态风险指数法,相似比对重金属污染等级及评价潜在生态风险。测试数据表明,8种重金属元素中,仅Hg含量（平均值）未超过里下河浅洼平原表层土壤重金属元素背景值,As含量（最大值）超过农用地土壤污染风险筛选值。Pearson相关系数矩阵表明,重金属元素Ni与Cr、Pb、Zn、Cu之间具显著同源性;单因子污染指数法与内梅罗综合指数法评价结果显示,污染指数均值排序均为As＞Cd＞Pb＞Cu＞Zn＞Ni＞Cr＞Hg,但对As、Cd评价前者为轻度污染,后者为中度污染;地累积指数Igeo显示,仅As为轻度污染,其余元素均为无污染状态。沉积物单项潜在生态风险指数排序为Cd＞Hg＞As＞Pb＞Cu＞Ni＞Cr＞Zn,仅Cd属中风险,其余元素为低风险;研究区综合潜在生态风险指数RI均值为115.7,表明全区总体生态风险属于低风险状态,重金属有沿入湖河口向湖心区富集趋势。     

刘家峡水库西南部水域表层沉积物重金属污染评价

为了研究刘家峡水库西南部水域表层沉积物中重金属的污染状况,对采集的55个表层沉积物样品中的6种重金属元素Cr、Cd、Ni、Cu、Zn和Pb的含量进行测试,其平均含量分别为77.03μg/g、0.16μg/g、33.53μg/g、32.09μg/g、291.77μg/g、22.44μg/g。在研究表层沉积物重金属含量空间分布的基础上,运用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、地累积指数法、潜在生态风险指数法,综合判断水库的受污染程度并对其潜在生态风险进行评估。6种元素的地累积指数排序依次为：Zn > Cu > Cd > Ni > Pb > Cr;潜在生态风险系数排序依次为：Cd > Cu > Pb > Zn > Ni > Cr;各区域重金属污染程度或潜在生态风险水平依次为黄河主河道 > 大夏河河口 > 黄河横剖面。综合4种方法的评价结果,认为对刘家峡水库西南部表层沉积物重金属污染及潜在生态风险评价贡献率较高的重金属污染因子是Zn、Cu和Cd;综合相关性分析与主成分分析,认为研究区沉积物重金属污染主要来源于两个方面：（1） Zn、Cu主要来源于生活污染或工业污染;（2） Cd主要来源于工农业活动产生的污染。     

北部湾海域表层沉积物中重金属元素分布特征及潜在生态危害评价

为深入了解北部湾海域沉积物污染现状及生态风险,分析了Cu、Pb、Zn、Cd、As、Hg 6种重金属元素在北部湾海域表层沉积物中的含量及分布特征,并运用潜在生态危害指数法评价了这些重金属元素对研究区生态系统的潜在危害。结果表明: Cu、Pb、Zn、As、Cd元素含量不高,仅部分站位Hg元素含量高于国家Ⅰ类海洋沉积物标准值; 6种重金属元素在雷州半岛、海南岛西北部以及海南岛南部分布趋势相似,高值区均出现在东方市附近。主成分分析结果表明,重金属来源主要有3个途径,分别是工业及生活排污、农业(农药、化肥等)残留和有机物降解,前3个主成分贡献率分别为47.13%、18.44%和18.35%。单项重金属元素潜在生态风险等级评价结果显示,研究区重金属元素潜在生态风险强弱次序为Hg＞Cd＞As＞Pb＞Cu＞Zn,As、Pb、Cu、Zn和Cd重金属元素潜在生态风险等级为轻微,而Hg潜在生态风险等级达到了强级。多项重金属元素潜在生态危害评价综合分析结果显示,北部湾海域生态风险等级为中等,部分区域生态风险等级达到了强级,特别是昌化江入海口附近地质环境较差,相关部门应予以足够重视。     

武汉市东西湖区主要湖泊表层沉积物重金属污染特征与生态风险评价

人类活动对水环境影响巨大,同时水环境影响着人类的生产生活。采用地质累积指数法及潜在生态危害指数法对武汉市东西湖区主要湖泊表层沉积物重金属情况展开评价发现东西湖主要湖泊表层沉积物平均污染程度处于相对较低水平。地累积指数法评价结果表明,东大湖和金湖中Cd元素处于中度污染水平累积,墨水湖和上金湖中Cd元素为偏中度污染累积水平,其他湖泊沉积物中重金属均处于轻度或无污染水平。潜在生态危害指数法评价结果表明金湖和东大湖沉积物中重金属的潜在风险处于重度生态风险水平,墨水湖、上金湖、下银湖处于中度风险水平,其余湖泊沉积物中重金属的潜在风险均处于低风险水平。主成分分析表明,Hg、Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb可能来自于工业和交通源的排放,而As可能与农药的使用有关。后期金湖、东大湖、墨水湖、上金湖和下银湖的内源污染治理过程中需考虑重金属的生态风险问题。     

云蒙湖表层沉积物重金属分布特征及风险评价

为了解云蒙湖表层沉积物中重金属的污染状况,选取云蒙湖沉积物中6种重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、As)作为研究对象,测定并分析其在云蒙湖表层沉积物中的分布、来源及生态风险,以期为云蒙湖沉积物中重金属污染治理及饮用水安全保障提供依据。采用富集系数法、相关性分析及聚类分析对重金属来源进行分析,并选用富集系数法、地累积指数法和潜在生态危害指数法对重金属污染程度及潜在生态危害进行了评价。结果表明:云蒙湖表层沉积物中6种重金属Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、As平均含量分别为20.9、73.1、23.1、62.0、0.4和4.5 mg/kg;与临沂市土壤背景比较,Cd、Zn和Cr的含量超过临沂市土壤背景值,Cd污染最严重。重金属来源分析结果显示:Cd受人类活动影响较大,可能与区域农业和林业施肥有关;Cu、Zn、Pb、Cr和 As这几种重金属以自然来源为主。综合富集系数法、地累积指数法和潜在生态危害指数法3种评价方法的结果得出,云蒙湖表层沉积物中Cd 为最主要的污染元素,且具有较强的生态危害。     

南通近海潮滩表层沉积物重金属含量特征与生态风险评价

基于南通近海(洋口港—吕四)潮滩特点布设潮滩断面并采集表层沉积物,根据样品汞、镉、铅、砷、铬等7种重金属元素含量测试结果,分析研究区沿海潮滩表层沉积物主要重金属元素含量特征,并与江苏其他滨岸地区潮滩沉积物的重金属含量进行对比,初步探讨2009—2012年南通沿海滩涂表层沉积物重金属含量变化与元素的相关性。采用潜在生态危害指数法评价南通近海潮滩表层沉积物中7种重金属元素的潜在生态危害系数及潜在生态风险。南通潮滩表层沉积物重金属含量分布均匀,且低于江苏省苏北其他地区沿海潮滩的沉积物含量。7种重金属元素的相关分析表明,Cu与Pb、Zn具有较好的相关性,Pb与Cd、Hg的相关性最差。潜在生态危害指数法评价表明,南通近岸潮滩表层沉积物7种重金属潜在生态危害系数均属低生态危害范畴,近岸海域(洋口港—吕四段)潮滩表层沉积物环境质量总体较好。     

广西防城港近岸表层沉积物重金属分布特征及污染评价

为了解防城港近岸海域表层沉积物重金属分布及污染特征,系统采集了19件研究区的表层沉积物样品,检测了7种重金属元素的含量.测试结果表明:研究区表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg和As含量均符合政府制定的海洋功能区划要求.单因子潜在生态危害指数法评价结果显示,不同重金属潜在生态危害排序为Hg>Cu>Cd>As>...     

三峡沉积物中重金属污染累积及潜在生态风险评估

分析了三峡库区主要支流表层沉积物样品中15种重金属元素（Cd、Cu、Pb、Zn、Cr、Tl、V、Mn、C、Ni、Sr、Ag、Sb、Sn和Mo）的含量水平和分布规律,并采用内梅罗污染指数、地累积指数法和潜在生态风险指数法,初步评价了沉积物中重金属污染状况和潜在生态风险。研究结果表明：（1）三峡库区支流表层沉积物中重金属Cd、Zn和Cu等呈现污染加剧态势,其含量范围分别为0.36-1.22 mg/kg、55.8-182 mg/kg、24.0-93.1 mg/kg;（2）内梅罗单因子污染指数（Ii）和地累积指数（Igeo）指示研究区域中Ag、Sb和Sn等多种重金属污染累积效应显著;（3）研究区域中多种重金属内梅罗多因子污染指数（Pn）和潜在生态风险指数（RI）分别为3.41-11.1和204-568,表明研究区域为重度重金属污染,潜在生态风险较高;（4）三峡库区主要支流表层沉积物呈现出以Cd为主的多种重金属复合污染特征。     

湘江岳阳段沉积物重金属污染特征及其初步生态风险评估

分析了湘江岳阳段表层沉积物样品中10种典型重金属元素(Cd、Cu、Pb、Zn、Cr、Tl、V、Mn、Co和Ni)的含量水平和分布规律,并采用地累积指数法和潜在生态风险指数法,初步评价了沉积物中重金属污染状况和潜在生态风险。研究结果表明:(1)湘江岳阳段沉积物中重金属Cd、Zn、Mn和Cu等污染较为严重,其含量范围分别为8.56～19.4 mg/kg、250～367 mg/kg、1489～2258 mg/kg和40.5～64.7 mg/kg;(2)研究区域中多种重金属潜在生态风险指数(RI)为369～698,表明研究区域沉积物重金属污染导致的潜在生态风险高,且主要风险污染物为Cd和Tl;(3)湘江岳阳段沉积物呈现出以Cd为主的多种重金属复合污染特征。     

泉州湾洛阳江潮间带表层沉积物重金属污染评价

泉州湾洛阳江潮间带表层沉积物中12种重金属元素含量分析表明,Co,Fe含量与海岸带土壤背景值较接近且变异系数很小,其含量主要来源于沉积物的本底值,受到人类活动的影响较小,而其他重金属与海岸带土壤背景值相差甚大(达几倍至几十倍)且变异系数较大,说明其已受到人类活动的影响较大,受到一定程度的污染.基于沉积物中重金属总量,用5种评价方法对洛阳江湖间带表层沉积物中重金属污染进行评价.以海洋沉积物质量标准(GB18668-2002)进行评价,洛阳江湖间带表层沉积物中各重金属平均含量均为二类沉积物质量标准,不能满足该区域应执行的一类标准.据地累积指数法,表层沉积物中V,Co,Hg,Fe为无污染水平,Cr,Mn,Zn,Pb为无-中等污染水平,Cu为中等污染水平,而Cd为强污染水平.以潜在生态风险指数法评价,研究区内各元素的平均潜在生态危害系数(Et)顺序为:Cd＞Hg＞Cu＞Cr＞Ni＞Zn＞Pb＞Co＞Mn＞V＞Ti.沉积物中重金属综合潜在生态风险指数(RI)表明,研究区域总体上处于生态风险极高水平,Cd,Hg,Cu为重要污染因子.以生物效应浓度法评价,Cr,Ni,Cu,Zn,Cd,Pb的区域总平均含量均在其各自的ER-L与ER-M之间,说明洛阳江潮间带表层沉积物中以上元素对生物的负面效应中等.以综合响应因子法评价,从研究区总平均来看,沉积物重金属污染指示元素及其污染贡献大小顺序为:Cd＞Cu＞Ni＞Zn＞Mn,大多站位重金属污染严重.洛阳江潮间带表层沉积物属中度-重度污染水平.     

白银东大沟水体和底泥中重金属污染评价

为了给白银东大沟河道生态治理和底泥处理风险评价提供科学参考,分析了东大沟水体中Cu、Pb、Zn、Cd、As、Hg和底泥中Cr、Zn、Pb、Cu、Cd、Hg重金属的含量水平、分布特征及含量变化趋势,并采用内梅罗综合指数法和潜在生态风险指数法分别对水体和沉积底泥中的重金属污染累积程度、潜在风险进行评价。研究结果表明,东大沟水体中6种重金属平均含量在0.005 7～4.796 0 mg/L之间,其含量大小依次为Zn>Cu>Cd>Pb>As>Hg。随水流方向,水体中As含量表现为升高趋势,其余重金属含量则呈显著降低趋势。底泥中6种重金属平均含量在(61.6～5 999.3)×10-6之间,其含量大小依次为Zn>Pb>Cu>Cd>Cr>Hg。东大沟河段底泥中的重金属含量有起伏,但整体表现为随水流方向含量显著降低的趋势。参照相关评价标准,东大沟水体的主要重金属污染物为Cu、Pb、Zn、Cd,其单因子污染程度Cd>Pb>Zn>Cu,综合指数评价表明东大沟水体存在不同程度的污染;底泥主要重金属污染物为Cd、Hg、Pb、Cu,为复合污染,其生态危害风险程度Cd>Hg>Pb>Cu>Zn>Cr,潜在生态风险指数评价表明东大沟大部分河段底泥潜在生态风险指数为严重。     

小秦岭太峪水系沉积物重金属污染生态危害评价

以金矿开发影响的黄河二级支流太峪水系沉积物为研究对象,沿河采集16个表层沉积物样品,分层采集垂向剖面10件水库沉积物样品,测定了样品中重金属元素Hg、Pb、Cd、Cr、As、Cu和Zn的含量,采用Hakanson潜在生态指数法和Tomlinson污染负荷指数法评价重金属元素污染程度和潜在生态风险。结果表明,矿业活动是太峪水系沉积物重金属元素污染的主要因素;变异系数、富集系数和最高污染系数均反映Hg、Pb、Cd是太峪水系沉积物的特征污染重金属元素,Cr和As的质量分数接近地区背景值;太峪水系表层沉积物受到重金属元素的极强污染,山区段污染较山外更严重;整个流域的Hg、Pb、Cd具有很强的潜在生态危害,Cr、As、Zn的潜在生态危害轻微;太峪水系沉积物垂向各层沉积物都受到重金属元素的极强污染,生态问题以Hg、Pb、Cd的潜在生态危害为主,其污染和生态危害程度都高于流向上的沉积物。潜在生态危害指数评价突出了不同元素的毒性和危害程度,而污染负荷指数法侧重于样本空间上的污染程度,二者互补使用有利于实际问题的全面评价。     

Distribution patterns and potential ecological risk evaluation of heavy metals in the surface sediments of Beibu Gulf

The contents and distribution patterns of the heavy metals including Cu, Pb, Zn, Cd, As and Hg in the surface sediments of Beibu Gulf have been analyzed to understand the current pollution situation and the eclogical risk in Beibu Gulf. Hakanson's Potential Ecological Risk factors and indices were used to assess the potential ecological risk of heavy metals to marine ecosystem in Beibu gulf. The results showed that the contents of Cu,Pb,Zn,As and Cd were low, but in some sites Hg was higher than National Marine Sediments of I Quality Standard. The distribution trend of all the six heavy metals was similar in Leizhou Peninsula, Northwest and South Hainan Island, and the high value zone appeared in the vicinity of Dongfang City. The results of principal component analysis showed that the three major sources of heavy metals contamination were industrial wastewater, agricultural wastewater and degradation of organic matter, with the first three principal components contribution rates of 47.13%, 18.44% and 18.35%. The potential ecological risk of heavy metals for the single element shows that the potential ecological risk order of these heavy metals is Hg＞Cd＞As＞Pb＞Cu＞Zn.And the potential ecological risk of As, Pb, Cu, Zn and Pb is minor, and the potential ecological risk of Hg is great. The comprehensive analysis of potential ecological risk of heavy metals show that Beibu gulf is of intermediate level, while some areas have reached strong level. The estuary of Changhua River has the lowest sediment environmental quality, and more attention must be paid to these areas.     

重金属污染评价及方法对比——以福建浅海沉积物为例

应用地质累积指数法、内梅罗综合污染指数法及生态危害指数法,对福建浅海沉积物461个底泥样品中7种重金属（Hg、Pb、Cr、Zn、Cu、Cd、As）进行了污染评价对比.结果表明：①各主要海湾浅海沉积物中超标重金属为Cr、Cu（Cr占24.1%,Cu占15.0%）,其次为Pb、Zn（Pb占6.3%,Zn占5.0%）;②九龙江口潜在生态危害最大,Cd潜在生态风险最高,地质累积指数超标的Cr、Cu、Pb、Zn潜在生态风险并不大;③三种评价方法各有侧重点和优缺点,各具合理性和局限性,若能结合应用,可较为合理地对重金属污染状况进行系统评价.     

The distribution and risk assessment of heavy metals in water,sediments, and fish of Chaohu Lake,China

In this study, the concentrations of seven heavy metals (As, Cd, Cu, Cr, Ni, Pb, and Zn) in the water, sediments, and nine tissues of eight fish species in Chaohu Lake were detected. And the ecological risk of sediments and food safety caused by heavy metals were evaluated. The mean concentrations of metals (As: 8.21, Cd: 0.58, Cu: 2.56, Cr: 0.50, Ni: 26.47, Pb: 3.51, Zn: 23.05 μg/L) in the water were found lower than the threshold values for the first-grade water quality (China environmental quality standards for surface water). The mean concentrations of Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn in the sediments were 41.79, 19.31, 7.61, 7.09, and 102.85 μg/g, respectively, while the concentration of As and Cd was recorded below the detection limit. The ecological risk assessment demonstrated that metals in the sediments posed low ecological risk. The bioaccumulation of metals in fish tissues showed relatively high concentrations in liver, brain, kidney, and intestines while low levels of metals were detected in muscle. A fascinating phenomenon was firstly noticed that all metals highly existed in fish brain and exhibited an especially significant positive correlation with the metal concentrations in sediment, indicating a health risk for Chinese due to their consumption favor of fish head.     

Accumulation and risk of heavy metals in relation to agricultural intensification in the river sediments of agricultural regions

The enrichment characteristics and risk of heavy metals were studied in the sediments of Liucha River in Chao Lake Valley, where agricultural intensification has developed rapidly since the 1980s. The results revealed that Cd, Pb and Zn showed the lowest levels in the upper reaches and peak values in the lower reaches, increasing from 0.064, 7.75 and 59.75 mg/kg to 0.176, 12.33 and 96.82 mg/kg on average, respectively. Enrichment factor (EF) analysis showed that the EF values of Cd, Pb and Zn (maximum 4.76, 2.51 and 2.74, respectively) all increased from the upper reaches to the lower reaches (>1.5), while correlation analysis and cluster analysis showed that they primarily originated from the extensive use of phosphate fertilizer. In addition, the comprehensive potential ecological risk due to Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn in the sediments showed low degree, but Cd showed moderate and high risk at some sites. Therefore, heavy metal pollution due to agricultural intensification in the agricultural regions of Chao Lake Valley should be given great attention during management of the water environment.     

雄安新区白洋淀表层沉积物重金属地球化学特征及生态风险评价

【研究目的】白洋淀为雄安新区核心生态功能区,为支撑白洋淀湿地生态修复与保护,系统开展了全淀区表层沉积物环境质量调查。【研究方法】在白洋淀湿地采集表层沉积物样品484组,查明了白洋淀表层沉积物重金属地球化学特征,并采用地累积指数法、潜在生态风险指数法等多种方法开展了重金属生态风险评价。【研究结果】白洋淀表层沉积物重金属含量普遍偏高于河北省表层土壤重金属含量背景值,府河入淀口及白沟引河入淀口为重金属元素主要富集区,入淀河流输入为白洋淀重金属主要来源;环境地球化学综合评价结果为清洁无污染等级分布面积144.54 km²,占表层沉积物分布总面积的96.68%;各重金属污染程度由重到轻排序为Cd＞Cu＞Hg＞Pb＞Zn＞Ni＞Cr＞As,Cd元素污染程度等级以中度和偏中度为主,Cu元素以轻度和清洁为主,其他元素以清洁无污染为主;重金属潜在生态风险以轻度和中度为主,河流入淀口所在淀区重金属潜在生态风险高于其他淀区,潜在生态风险由高到低排序为南刘庄＞烧车淀＞小白洋淀＞王家寨＞藻苲淀＞捞王淀＞池鱼淀＞泛鱼淀。【结论】白洋淀表层沉积物环境质量总体较好,南刘庄等局部淀区存在重金属污染潜在生态风险,以Cd元素污染最为突出。创新点：采用地累积指数法、潜在生态风险指数法等多种方法,系统评价白洋淀湿地表层沉积物重金属污染程度和生态风险;重金属地球化学特征分析与主成分分析法相结合,揭示表层沉积物重金属污染主要来源为河流输入。