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。     

北部湾东部海域表层沉积物稀土元素组成及物源指示意义

对北部湾东部海域70个表层沉积物样品的稀土元素(REE)分析结果表明,研究区沉积物 REE 呈现轻稀土元素(LREE)富集、重稀土元素(HREE)平坦以及中等程度的 Eu 异常等特征.REE 组成受沉积物粒度和生物碳酸盐含量的制约,具有典型风化上陆壳 REE 特征,其源岩以上陆壳的长英质岩石为主.根据研究区沉积物 REE 分布规律,研究区可划分为4个地球化学分区,各区域上陆壳标准化曲线明显的不同.物源判别显示研究区的西部、海南岛西南侧(Ⅰ区)呈多源沉积特征,来自以下几个物源区:(1)海南岛西南侧河流沉积物和沿岸侵蚀物;(2)由南向北输入的外海沉积物(冬季);(3)夏季或冬季由北部湾西北部和西部搬运来的沉积物.研究区中部粗粒沉积区(Ⅱ区)与北部湾西部沉积物来源是相同的,主要来源于红河输砂.东北部砂质区(Ⅲ区)沉积物可能来源于雷州半岛西北部近岸基岩侵蚀.研究区东北部(Ⅳ区)沉积物主要来自北部湾北部沿岸侵蚀、琼州海峡和雷州半岛西部的沿岸侵蚀.此外,部分沉积物还可能来自珠江流域以及南海北部陆架区和北部湾西北部     

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>...     

珠江口伶仃洋海底表层沉积物重金属污染及潜在生态危害评价

对珠江口伶仃洋海底表层沉积物中重金属的分布规律进行了研究，并利用瑞典科学家Lars Hakanson的潜在生态危害指数法对重金属的生态危害程度进行了评价。研究结果表明，珠江口伶仃洋西岸附近的海底表层沉积物的重金属含量大于伶仃洋东岸附近的海底表层沉积物的重金属含量，重金属Zn、Cu、Cr、Cd、As和Hg的含量总体上表现为由西北向东南逐渐减小。生态危害评价结果显示，研究区内除4个站位为生态危害中等外，其余47个站位为生态危害轻微，海底表层沉积物重金属的污染程度顺序为Cd〉Hg〉Cu〉As〉Pb〉Cr〉Zn．     

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。     

陕北泥炭中重金属元素丰度及其潜在生态危害

采用原子吸收分光光度计法对陕北榆林地区的孟家湾、河湾、尔林兔3个地区泥炭中的重金属元素进行了分析,并根据Hakanson提出的潜在生态危害指数法对其潜在生态危害性进行了评价。结果表明:Cd元素的含量超过土壤背景值,Cu、Pb、Cr、Mn 4个元素的含量均低于土壤背景值;重金属元素的生态危害指数除Cd较高,属极高水平外,Cu、Pb、Cr、Mn均较低。这3个地区泥炭中的重金属元素生态危害程度为中等以上,且尔林兔>河湾>孟家湾。     

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。     

中国北方某湖泊底泥污染分析及重金属潜在生态风险评价

以中国北方某湖泊(以下称A湖)为例,开展了底泥中氮磷污染及重金属生态风险评价研究,探讨多种评价方法的相关性,并分析底泥中氮磷元素向上覆水迁移造成水体富营养化的风险.选取A湖中心区域的10个底泥监测点位数据,对其总氮、总磷及重金属(Pb、Cr、As、Cd、Ni)含量进行分析,并采用有机污染指数法评价总氮污染,单因子指数法...     

广西茅尾海入海河口表层沉积物重金属分布及风险评价

为揭示茅尾海入海河口表层沉积物中重金属分布特征及生态风险,在茅岭江、大榄江、钦江入海河口采集13件表层沉积物样品进行重金属分析。研究结果表明,茅尾海沉积物中重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn含量平均值分别为7.78×10-6、0.14×10-6、37.6×10-6、18.9×10-6、0.004 8×10-6、22.5×10-6、54.7×10-6,均低于GB 18668—2002的一类标准。沉积物中重金属空间分布差异较大,茅尾海东部工业区和西部茅岭江附近具有较高的重金属含量。重金属污染分析表明,大部分重金属元素显示为无污染—轻度污染水平,Cr具有中等污染水平;生态风险分析显示,重金属总体处于较低潜在风险,东部工业区Hg、Cd显示出中等生态风险。通过相关性分析、聚类分析、主成分分析探讨重金属污染物来源,结果显示重金属污染主要受河流控制,Hg、As、Cd还受到临港工业区废水排放的影响。综合研究表明,茅尾海生态环境总体较好,但建议重点关注东部工业区重金属排污状况。     

海河流域沉积物重金属形态分布特征及生态风险评估

海河流域中含有重金属的生活、工业污水排入量较大,致使重金属大量进入水环境并聚集在沉积物中。传统的生态风险评估方法忽略了重金属形态分布特征因素,造成生态风险评估可靠性较低的问题。本文以海河流域平原段河流为研究对象,提出了海河流域沉积物重金属形态分布特征及生态风险评估研究,在海河流域设置采集点,采集沉积物样品,并在实验室中使用混合酸处理样品,采用原子吸收法测定样品中重金属含量,分析沉积物重金属形态分布特征。在生态风险评估中,借助丰度计算完善生态风险评估指数,设计重金属生态风险评估标准。实验结果表明,设计方法得到的各个采样点和各类重金属评价与实际情况更加接近,可靠性更高,评估性能更好。     

北部湾沉积物粘土矿物分布特征及其环境意义

本文以南海北部湾SO-31沉积柱为研究对象,研究了14C年代学和粘土矿物学特征,并对部分全球气候事件进行了对比,为古环境、古气候的恢复提供基础资料,也为全球重大气候事件在该区域的响应提供信息。结果显示全新世以来地层沉积正常,平均沉积速率为0.57mm/a。粘土成分主要由蒙脱石、伊利石、高岭石和绿泥石组成,组合类型为蒙脱石-伊利石-高岭石-绿泥石型。全新世以来环境气候演变可划分为五个阶段:低温期阶段、干湿交替的寒冷气候阶段、逐渐升温阶段、干旱温暖气候阶段、湿热阶段。气候在每个阶段背景下还存在一些次级波动,总体趋势为干湿交替,温度逐渐上升。由于海域环境及矿物指标的影响,北部湾SO-31沉积柱粘土矿物记录的降温事件时间比其他指标记录的新仙女木降温事件发生时间滞后500~800a。     

重庆南山老龙洞地下河表层沉积物重金属环境地球化学特征及生态风险评价

2013年12月采集了重庆南山老龙洞地下河表层沉积物样品,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICPMS)、电感耦合等离子体发光质谱仪(ICP-OES)分析样品中Mn、Pb、Cu、As和Cr的含量,并用地累积指数法和潜在生态风险指数法对重金属的生态风险进行评估。结果表明:地下河表层沉积物存在重金属富集现象,富集程度依次为CrCuMnPbAs,其中UGR0处重金属污染相对较严重;地下河表层沉积物重金属含量主要受总有机碳(TOC)控制,与沉积物pH、粒径无显著相关性,TOC也控制着重金属稳定度,影响着重金属的迁移性,进而影响上覆水水质;地累积指数法评价显示地下河表层沉积物重金属整体上处于轻度污染状态,潜在生态风险指数法评价表明老龙洞地下河表层沉积物重金属含量水平引发有害生物效应的可能性不大。     

黄山城市土壤重金属污染及其潜在生态风险评价

提要：以黄山市城区（屯溪区、徽州区、经济开发区）和城郊的表层土壤为研究对象,采用地积累指数法和潜在生态危害指数法对区内表层土壤重金属（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn）污染进行了分析和评价;应用SPSS处理软件,采用因子分析法对表层土壤重金属元素含量数据进行分析研究。结果表明：研究区土壤重金属污染总体处于0~2级,8种重金属的污染程度由强至弱依次为：Hg＞Cd＞Cu＞As＞Zn＞Cr＞Pb＞Ni;各种重金属的潜在生态危害由强至弱依次为：Hg＞Cd＞As＞Cu＞Pb＞Ni＞Cr＞Zn;潜在生态危害综合指数平均值为211.80,表明黄山市土壤总体处于中等危害程度,其中Hg对潜在生态危害指数RI值的贡献最突出,其次是Cd;总体上讲,黄山土壤重金属污染及其潜在生态危害主要是由城镇区域和耕地区域内的日常生活和生产活动所致,如农业施肥、污水灌溉、工厂排污、生活垃圾局部泛滥、燃煤排放等。     

Comparison of components and distribution of heavy metals in sediments, suspended particulate matter and surface coatings in natural waters

Solid phases, such as surface coatings （SC）, suspended particulate matter （SPM） and deposited sediments （DS）, contribute to the pool of heavy metals in natural waters. Their existing and forming conditions lead to potential differences in enrichment capacity of pollutants, chemical compositions and crystals. In this study, the contents of heavy metals in SC, SPM and DS were determined by GF-AAS after digestion with a mixture of concentrated HNO3 and HClO4. The selective extraction method was employed to remove Fe, Mn oxides and organic matters and associated heavy metals （Cu, Pb, Zn）. X-ray diffraction analyses were performed to characterize the crystals in the samples. The results showed that no significant difference in the contents of Fe-oxides in DS, SPM and SC was found, but the contents of Mn-oxides and organic matter follow the order of SC〉SPM〉DS. The significant crystal characters were observed in DS, SPM and SC, and the kinds of minerals and crystallization degree follow the order of DS〉SC〉SPM. In addition, quartz was the most important matter of crystals in the solid phases. Enrichment capacity follows the order of SPM〉SC〉DS for Pb, Cu and Zn. Organic matter was the major sorbent for Cu, and Mn oxides and organic matter played an important role in the enrichment of Zn. However, Pb was absorbed mainly by Fe oxides. Moreover, compared with Fe oxides and organic matter, Mn oxides had a great enrichment capacity for these metals. Although DS, SPM and SC were formed in the same water system, contents of chemical components, crystals and enrichment capacities to heavy metals were obviously different.     

福建泉州湾近岸海域沉积物重金属来源分析与生态风险评价

【研究目的】 受重金属含量影响,泉州湾表层沉积物环境质量面临巨大生态风险,然而重金属含量影响因素及潜在来源研究相对薄弱。【研究方法】 通过采集泉州湾近岸海域表层沉积物样品,以元素含量及粒度分析归纳出重金属分布特征、富集程度为基础,使用Hakanson生态风险指数法识别湾内沉积物潜在生态风险程度,并进一步通过正定矩阵因子分解法及主成分分析,定量分析不同重金属主要来源。【研究结果】 在晋江与洛阳江交汇处出现沉积物粒度低值区,易于重金属富集,表层沉积物重金属富集程度为Hg>As>Cd>Pb>Zn>Cu>Cr>Ni。湾内沉积物整体处于中度生态风险状态,Cd对生态风险贡献程度最高（37.90%）,其次为Hg（29.38%）。Cr与Ni主要源于母岩风化,Cu与Zn、Pb受母岩风化影响及矿山冶炼的共同影响,Cd与As分别主要源自近岸污水排放与燃料燃烧,而Hg的来源较为复杂。研究区表层重金属主要来源依次为矿山冶炼、母岩风化、污水排放以及燃料燃烧,贡献率依次为33.95%,31.16%,22.26%与12.21%。【结论】 陆域物质随地表径流的输送对泉州湾表层沉积物生态环境质量造成了巨大风险,未来需要特别加强对不同介质中Hg的归趋及环境行为研究。     

我国渔港沉积物的重金属污染及潜在生态风险评价

分析了青岛、宁波、舟山、厦门、深圳、珠海、澳门、茂名和三亚共9个渔港（包括综合港口区）表层沉积物中的Cd、Cu、Pb、Zn、Co和Ni等典型重金属元素的含量,探讨了其可能的来源。采用沉积物质量基准法和Hakanson潜在生态风险指数法,评价了各渔港重金属的污染状况和潜在生态风险。结果表明：（1）渔港沉积物中重金属Cu、Zn、Pb和Cd的富集较为严重,位于珠江三角洲的渔港重金属含量显著高于其他渔港,尤其是Cu和Zn,最高含量分别达到1249mg／kg和664mg／kg,而Cd和Pb的污染也不容忽视;（2）珠三角渔港具“高”或“中等”潜在重金属生态风险,其中Cu和Cd具有高的潜在生态风险,其他渔港均属低生态风险,渔港总的潜在生态风险由高至低顺序为：澳门〉深圳〉珠海〉茂名〉三亚〉厦门〉青岛〉宁波〉舟山;（3）渔港沉积物中重金属主要来自工业废水、生活污水、污灌土壤以及大气沉降的污染和渔船防护漆的使用。而船体防护漆中Cu／氧化亚铜的大量使用是渔港中Cu污染的主要来源。     

上海某区域低效工业用地土壤重金属含量特征及生态风险分析

为探明上海低效工业用地土壤重金属含量特征及生态风险状况,在某区域选取3种典型低效工业用地地块,分别检测As、Cd、Cr、Cu、Pb、Ni、Zn、Hg八种重金属。结果表明:区域内土壤重金属因人类活动呈现出富集现象,其中个别点位Cd、Hg、Ni超标,大部分点位重金属均超过背景值。Pearson相关性分析研究发现:Hg与Cd可能主要来源于生活垃圾及周边电镀等工业企业;Cu、Pb、Ni、Zn和Cr可能主要来自于生活污水、工业废气、汽车尾气,污染气体中的重金属通过干湿降落后渗入土壤;As可能主要受成土母质的影响。潜在生态风险评价及生态风险预警结果表明:以上海市背景值为参照,Hg和Cd处于中等至高等风险水平,其它重金属皆为低风险水平。     

广西珍珠湾红树林湿地沉积物重金属分布及评价

沉积物中的重金属属于持久性污染物,具有富集性、难降解性和毒性,长时间累积会对生态环境和人体健康造成威胁。为研究珍珠湾红树林湿地表层沉积物中的重金属含量分布特征及质量现状,2021年9月在珍珠湾红树林分布区采集13件表层沉积物样品,分析测试重金属含量。结果表明: 与国内其他红树林湿地相比,珍珠湾红树林湿地表层沉积物中的重金属含量处于相对较低水平; 地累积指数法显示大部分表层沉积物样品无重金属污染,仅有2个站位受到Cd和Hg的轻微污染,潜在生态风险指数法表明湾内各站位均为低生态风险; 相关性分析和主成分分析表明,Cd主要受江平江输入和珍珠湾东南部海水养殖的影响,其他元素主要为自然背景的岩石风化沉积,利用主成分-多元线性回归模型对重金属的来源进行解析认为,表明江平江输入的重金属贡献率为57%,海水养殖影响的重金属贡献率为43%。综上所述,珍珠湾红树林湿地整体生态状况良好,但仍需重点关注Cd的输入。     

南海北部湾全新世以来沉积物地球化学特征及物源分析

为探讨全新世以来南海北部湾沉积物的沉积环境变化,对北部湾海域的SO-31沉积物柱状样进行了元素地球化学分析。根据元素地球化学的垂向分布特征,将SO-31沉积柱划分为3个单元,反映了全新世不同时期的区域海平面波动以及沉积物物源的变化。SO-31沉积柱的稀土元素配分曲线和La/Co与La/Sc散点图分析表明:111 400~12 800 a BP(全新世前期),研究区海平面较低,红河、其他周边河流及海岸侵蚀物均为本区的主要物源;28 500~1 1400 a BP(全新世早期),随着海平面的逐渐上升,河口和岸线逐渐后退,各物源供给区对本区沉积物的贡献量也发生了相应变化,相对而言红河贡献率有所下降;30~8 500 a BP(中全新世至今),区域海平面持续上升导致了琼州海峡打开,北部湾水动力环境和物源供给发生了剧变,红河对本区的物源贡献逐渐变小,而来自北部湾东部的物质成为本区沉积物的主要物源。     

广西北部湾地区表层土壤As分布特征及其影响因素

选取广西北部湾地区表层土壤中As元素为研究对象,采集了7 327个土壤样品,400个岩石样品,分析As、K₂O、Na₂O、CaO、MgO、SiO₂、Al₂O₃、TFe₂O₃、Mn、Ti、pH和有机碳（SOC）等指标,探讨了土壤成土母岩、成土作用、土壤组成、pH和有机质等对表层土壤As元素的影响。结果表明：As元素平均质量分数为7.96×10^-6,为中国土壤背景值0.80倍;风化作用对于As元素的次生富集起到极为重要的作用,明显强于成土母岩As元素背景的影响。Pearson相关分析和主成分分析表明：在土壤组成和土壤性质等因素中,含Al矿物（Al₂O₃）、含Fe矿物（TFe₂O₃）、含Si矿物（SiO₂）和SOC,对土壤As的富集起到主导作用;pH 和含 Ca矿物（CaO）的作用较弱;而含K矿物（K₂O）、含Na矿物（Na₂O）和含Mg矿物（MgO）对As的次生富集作用可以忽略不计。