大亚湾及邻近海域重金属污染的研究进展

综述了大亚湾及其邻近海域的海水、沉积物以及生物体中重金属的浓度水平、赋存形态、时空分布以及潜在生态风险等的研究进展。现有的研究表明, 大亚湾海域海水中重金属污染程度较轻, 但部分海域的Cu、Pb、Zn 有超标现象; 沉积物中重金属主要为残渣态, 污染程度较轻, 重金属含量呈增加的趋势, 尤其是Hg、Cd 的潜在危害较高;海产品中重金属浓度水平较低, 但底栖生物中Cd 含量水平存在一定的生态风险。综合现有研究资料, 大亚湾海域有机重金属化合物的污染状况研究, 同位素示踪技术分析重金属来源以及膜扩散梯度技术等在大亚湾重金属污染调查中的应用等方面仍需要进一步开展。     

惠州市3座供水水库沉积物重金属污染特征

为了解惠州市供水水库沉积物重金属(Cr、Cu、Zn、Cd、Pb和Hg)污染状况和垂直分布特征,于2008年5月在惠州市3座具代表性的水库湖泊区采集柱状沉积物样品,运用ICPMS法检测沉积物中重金属含量,并采用地积累指数法(Igen)和潜在生态风险指数法(RI)进行污染评价,同时运用主成分分析(PCA)对沉积物中重金属的可能来源进行分析.结果表明:3座水库沉积物重金属含量随沉积深度的变化差异明显,一些重金属含量的垂直变化不明显,而另一些垂直变化明显(降低或升高),但各种重金属在不同水库沉积物中呈现特有的垂直分布特征.根据地积累指数可知,3座水库中沉积物主要以Zn和Pb污染最为严重,达到轻度至强度污染(含量分别为Zn:49.98 ～ 640.29 mg·kg-1;Pb:21.94～300.66 mg· kg-1),同时沉积物中部或底部受到轻度的Cu污染(含量为16.85 ～45.46 mg·kg-1),基本未受Cr、Cd和Hg污染.据6种重金属潜在生态风险系数[Er(i)]及潜在生态风险指数(RI)可知,3座水库沉积物的重金属潜在风险均处于较低水平.据PCA分析和相关资料可知,矿山开采与冶炼、城市化和农林业快速发展等人类活动影响了3座水库沉积物重金属的分布特征和污染.其中,Zn主要来源于矿产开采与冶炼;除矿产开采与冶炼导致沙田水库Pb污染外,机动车尾气排放和生活垃圾等是3座水库沉积物Pb污染的主要途径;Cu污染主要来源于农业和林业污染.     

青山水库表层沉积物重金属污染特征及生态风险评价

在位于浙江省临安市的青山水库采集了具有代表性的8个样点的表层沉积物样品,分析比较了样品中As、Cr、Cu、Ni、Mn、Pb、Zn等7种重金属总量的差异,采用BCR连续提取法对重金属不同形态(酸提取态、可还原态、可氧化态、残渣态)进行分析.采用地积累指数法(I_geo)和Hakanson潜在生态风险指数法,对青山水库不同采样点表层沉积物中重金属的污染程度和潜在毒性与生态风险进行评价.结果表明: 青山水库表层沉积物重金属污染程度存在明显的空间差异,流经城区和工业园区的青山水库支流入库河口附近的表层沉积物重金属含量明显高于其他采样点.青山水库表层沉积物7种重金属中,Mn主要以酸提取态存在;Cu和Pb主要以可还原态形式存在;As主要以残渣态形式存在.流经城区的支流入库河口附近表层沉积物还原态和酸提取态重金属比例较高,对水生生物有一定的毒性风险.8个样点的表层沉积物7种重金属中,以As污染程度最高,潜在生态风险最大,其次是Cu、Ni、Mn、Pb和Zn,均处于轻度污染状态,而Cr处于清洁水平,潜在生态风险较低.不同采样点比较发现,分别流经城区的锦溪和工业园区的横溪入库河口附近表层沉积物重金属污染程度和潜在生态风险明显高于其他采样点.     

汕头湾表层沉积物重金属污染与潜在生态风险评价

汕头湾作为华南地区重要的出海门户,汕头市主要的旅游区和水产养殖基地,其环境污染问题已成为制约当地经济发展的重要因素,为此2002年在此开展了重大科技术兴海项目,以海洋沉积物质量标准、单因子污染指数和潜在生态风险评价体系对汕头湾表层沉积物重金属污染现状和潜在生态风险进行了评价。结果表明:汕头湾表层沉积物中Cd,Cu,Pb,Zn的平均含量超过海沉积物质量标准(Ⅰ类);以单因子污染指数评价,Cd达到很强污染等级,Zn为强污染,Cu,Ni,Pb为中等污染;以单元素生态系数(E_rⁱ)评价,只有Cd的潜在生态风险达到很强等级,其它元素则只属于轻微潜在风险范畴;以多元素潜在生态风险指数(RI)评价,汕头湾的潜在生态风险水平处于中等强度;重金属含量分布特征与重金属污染及潜在生态风险的空间差异性一致,表现为由上游至下游呈波状递减趋势,其中以牛田洋和汕头港上游最为严重;这一污染特征主要是由集水区域内的产业结构特点、河流入海口及排污口的分布以及汕头湾的地理和水文特性所决定的。     

珠江(广州河段)表层沉积物中重金属的生态风险研究

随着广州市截污工程的实施,珠江（广州河段）外源污染得到有效控制后,沉积物内源污染将成为影响河流水质的重要因素。我们测定了珠江（广州河段）沉积物中Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Hg和As 7种重金属的浓度,研究了它们的分布特征和潜在生态风险。结果表明：在主干流河道的顺流断面中,各种重金属元素整体上表现出明显的倒“W”型分布。在各内河涌的各监测断面中,花地涌沉积物中重金属浓度最高,乌涌最低,其余各河涌居中。各种重金属元素的空间分布特征基本相似,除了Hg与Cd、Cr、As之外,其他各元素之间均呈现较明显的正相关关系,尤其是Cr和Cd、Cu和Cd、Cr和Cu之间的相关性显著,表明这些重金属元素在沉积物中的浓度具有共同变化的趋势。潜在生态危害指数法的评价结果显示,7种重金属元素的生态危害系数的大小顺序为：Hg>Cd>Cu>As>Pb>Zn>Cr,其中Hg是最主要的生态风险因子。对单个重金属的潜在生态危害系数（ ）和多个重金属的潜在生态危害指数（RI）的分析,生态风险最大的断面是5#（黄歧）、6#（黄沙）、16#（花地涌北出口）、7#（横滘）和14#（增埗桥）。     

南方某城市典型供水水库沉积物重金属分布特征及生态风险

水库在城市饮用水供给中发挥着举足轻重的作用,以南方城市某典型供水水库为研究对象,研究了8种重金属的水平及垂直分布特征,分析并评价了重金属的来源、污染程度及其潜在生态危害.数据显示:Hg、As、Pb、Cu、Ni、Cr、Mn、Zn的含量范围分别为0.019—0.128 mg·kg–1,0.86—4.81 mg·kg–1,5...     

瓯江下游流域河流沉积物重金属污染特征、来源及潜在生态风险评价

为了解瓯江下游流域及沿岸城郊入江河流沉积物中重金属的污染特征, 对瓯江流域下游及温州城区河流43个表层沉积物中Cr、Co、Ni、Cu、Zn、As 和Pb 共7 种重金属元素的含量特征进行分析, 比较了城郊与城区、城区入江口与城区内部之间河流沉积物重金属含量的特征及差异并探讨其污染来源。结果表明: 沉积物中7 种重金属元素的含量由高到低依次为: Zn>Cr>Cu>Ni>Pb>Co>As, 与浙江省土壤背景值相比, 7 种重金属的平均含量超标1.5-4.9 倍,各种重金属的污染程度依次为: Co>Ni>Cr>Zn>As>Cu>Pb, 综合污染程度已达到警戒线等级。来源分析表明, 重金属元素Cu、Zn、Pb 和Cr 主要来自于工业污水排放及船舶交通等人类活动, Co 和As 主要来自于工业及农业生产活动, Ni主要来自于以工业为主的排污污染。潜在生态风险系数Eri 评价结果显示, 7 种重金属潜在生态风险大小为:Co>As>Cu>Ni>Pb>Cr>Zn, Co 元素处于较强生态风险等级; 潜在生态风险指数RI 介于72.05-107.80 之间, 其中55.5%的样点处于较强生态风险水平, 44.4%为中等生态风险水平, 研究区整体处于较强生态风险水平。     

珠江口桂山岛表层沉积物中重金属的分布特征及潜在生态危害评价

于2011年8月采集了珠江口桂山岛海域12个站点的表层沉积物, 对沉积物中重金属的含量进行了测定。结果表明, 桂山岛沉积物中重金属含量与国内外港湾相比属于中等水平, Pb、Cr、Ni、Cu、Zn、Mn平均含量分别为40.06、31.29、14.17、30.67、100.18、599.76 mg/kg。富集系数法和 Hakanson潜在生态风险指数法评价表明:桂山岛沉积物各重金属元素的富集顺序为Cu﹥Pb﹥Zn﹥Mn﹥Cr﹥Ni, 其中Cu、Pb、Zn和Mn富集系数大于1;该海域重金属潜在生态风险总体上处于低水平, 从空间上看, S11危害最为严重。进一步通过主成分分析研究沉积物中重金属的来源, 发现前2个主成分贡献率分别为44.38%、42.61%, 表明重金属主要有2个来源:工业和生活污水排放、岩石的自然风化与侵蚀过程。     

铜锈环棱螺对沉积物中重金属的生物积累及其与重金属赋存形态的关系

以铜锈环棱螺（Bellamya aeruginosa）为测试生物,采用28 d沉积物生物积累试验研究铜锈环棱螺对污染河流沉积物中重金属的生物积累,并探讨其与重金属赋存形态的关系.结果表明：铜锈环棱螺肝胰脏对Cd、Pb、Cu、Cr、Zn和Mn均具有较强的积累作用.不同重金属的积累量存在较大差别,Zn的积累量最多,占重金属总积累量的84.32%±4.36%,其次为Cu,占7.67%±2.84%;Pb、Cr和Mn的比例相对较少,分别为3.62%±1.84%、2.22%±1.03%和1.33%±0.15%;Cd所占比例最少,为0.83%±0.53%.肝胰脏中重金属元素之间的相关性均不显著.肝胰脏金属污染指数与沉积物污染综合指数具有显著的正相关关系,铜锈环棱螺可以作为沉积物重金属污染的监测生物.不同沉积物Cd、Cr、Zn和Mn的生物-沉积物积累因子（BSAF）具有较大的差异,Cu和Pb的BSAF比较稳定.Cd的生物积累与沉积物中Cd的可交换的与酸可溶态及可氧化态显著相关;Pb的生物积累与Pb的可还原态显著相关;Cu的生物积累与Cu的可氧化态显著相关;Mn的生物积累与Mn的可交换的与酸可溶态和可还原态显著相关;Cr和Mn的生物积累与其不同形态和总量均不相关.BSAF不宜作为衡量铜锈环棱螺对沉积物中重金属生物积累能力的指标.     

北京市南沙河沉积物重金属污染特征及风险评价

北京南沙河是海淀北部地区的重要排水和风景观赏性河道,为全面了解南沙河底泥沉积物中重金属的污染特征,采集了表层沉积物样品,分析了重金属元素的含量和形态,并利用单因子指数法、Hakanson综合污染指数法和潜在生态风险指数法对沉积物重金属进行了生态风险评价.结果表明:南沙河表层沉积物各种重金属元素存在较好的同源性,污染程度为:Cr＞Cd＞Zn＞Cu＞Pb＞Ni.基于单项潜在生态风险指数的评价表明,该区域重金属生态风险等级由强至弱依次为:Cd＞Pb＞Cu≈Cr＞Ni≈Zn,其中,仅Cd具有较高的潜在生态风险,综合潜在生态风险指数表明,除了京藏高速桥河段危害等级较高外,南沙河总体处于轻微的生态风险等级.形态分析表明,Cd的酸提取态含量高,迁移性最强,最容易对生物造成直接危害,其次是Pb和Zn,Cu和Ni具有一定程度的潜在环境危害,Cr产生环境危害的可能性较小.     

鸭绿江口湿地滩涂表层沉积物重金属空间分布特征及生态风险评价

利用GIS软件空间内插值法分析鸭绿江河口近海湿地滩涂表层沉积物重金属的空间分布特征,并采用环境风险指数法和潜在生态危害指数法进行重金属元素的生态风险评价.结果表明: 研究区表层沉积物中的重金属含量与国内典型河口湿地相比处于较高水平.从空间分布上看,重金属含量东部高于西部,在人类活动密集区存在明显的累积性.环境风险指数法分析结果表明,Cu对该区域环境污染的影响最大,而Hakanson潜在生态危害指数法分析结果表明,Hg和Cd的潜在生态危害最大,重金属的综合潜在生态危害指数介于93.65～507.20,平均值为189.30,属于中等生态危害,并以东部潜在危害程度最大,应作为今后重金属污染防治的重点区域.     

湘西河流表层沉积物重金属污染特征及其潜在生态毒性风险

花垣河和峒河是湘西地区受到锰矿和铅锌矿生产影响严重的两条河流。通过表层沉积物采样分析了Cd、Pb、Cu、Ni、Cr、Zn和Mn的总量,根据BCR连续提取程序分析沉积物样品中重金属的地球化学赋存形态,采用内梅罗指数法和地积累指数法评价了沉积物重金属污染特征,根据重金属的富集程度探讨了重金属污染来源,采用淡水生态系统沉积物质量基准(SQGs,TEL/PEL)和毒性单位评价了花垣河和峒河沉积物中重金属元素的生态毒性风险。结果表明,花垣河和峒河绝大多数位点的表层沉积物中Cd、Pb、Cu、Ni、Cr、Zn和Mn的总量高于参照点,形成严重的复合污染,花垣河沉积物中重金属的污染水平明显高于峒河,但沿程变化规律不明显,而峒河沉积物中重金属的沿程变化较有规律,即上游含量低,中下游含量较高。两条河流表层沉积物中富集程度居前列的均为Cd、Pb、Zn和Mn。花垣河和峒河沉积物重金属污染主要来源于矿业生产所产生废渣和废水的点排放。在花垣河和峒河的大多数位点,Cd、Pb和Mn的形态具有共同特征,其生物可利用态均较大程度地超过生物不可利用态,而且Mn和Cd的生物可直接利用态所占比例远高于其它重金属,而Cu和Cr的生物可直接利用态所占比例很低。花垣河沉积物中Cd、Pb和Zn在所有位点极大地超过PEL,在峒河中下游,Cd、Pb、Ni和Zn超过PEL,具有较大的潜在生物毒性。除上游S1位点外,花垣河的其余各位点都具有明显的急性毒性,峒河中下游各位点具有明显的急性毒性,这些河段需要重点治理。     

厦门杏林湾表层沉积物重金属污染特征及潜在生态风险评价

论文对杏林湾表层沉积物重金属、有机碳和硫化物含量进行了检测,对数据作了相关性分析和因子分析,并应用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:重金属之间有显著的相关性,Cu与Ni、Pb与Ni、Pb与Cr以及Cr与Hg之间的相关系数分别为0.786(P﹤0.05)、0.783(P﹤0.05)、0.937(P﹤0.01)和0.770(P﹤0.05)。重金属与有机碳及硫化物的相关性较差,表明该地区重金属污染来源与硫化物和有机碳并不相同。既有人为输入,又有自然的沉积过程。因子分析进一步解释了该水域重金属污染的主要来源。根据E_rⁱ均值大小,Hg的危害风险最大,Cr最小。6种重金属潜在生物毒性风险大小依次为:Hg > Pb > Cu > Cd > Ni > Cr。重金属的生态危害程度均较小,尚属轻微生态危害。     

青海湖表层沉积物重金属富集特征及其来源

针对青海湖表层沉积物重金属分布特征,测定了湖区11个采样点99个样本表层(0～20 cm)沉积物中重金属Zn、Cu、Pb、Ni、Cr和Fe的含量,采用地累积指数和潜在生态危害指数评价重金属富集状况,并运用相关分析和因子分析对重金属来源进行了初步探讨.结果表明,旅游区采样点151码头(1#)和江西沟码头(4#)的Zn和Cu元素及布哈河(5#)Cr为轻度污染,其他样点未受重金属污染,所有样点潜在生态危害均为轻微程度,以旅游区码头的潜在生态危害综合评价最高;沉积物中Cr、Fe和TOC存在显著相关性,且在因子1(内源因子)中占绝对负荷,其来源主要与沉积母质有关.此外,入湖河流也带入一定量的Cr元素;Pb和Zn与其他元素相关性较差,分别反映因子2(农业生产活动因子)和因子3(旅游交通排放因子)的迁移转化规律,其来源与人类活动有关;表层沉积物中Cu的积累与内源因子、农业和旅游排放因子均有关;Ni的分布特征主要受内源因子和旅游交通排放因子的影响.本研究表明,青海湖表层沉积物重金属污染及潜在生态危害较轻,其来源除内源因子外,还与湖区农业活动及旅游交通排放等人为因素有关.     

赣江上游沉积物重金属空间分布及污染特征

为了解赣江上游表层沉积物重金属污染特征,采集赣江上游38个样品,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS,Agilent 8800)分析沉积物中重金属含量,结合内梅罗综合污染指数法、地累积指数法、主成分分析及沉积物质量基准等研究赣江上游沉积物中重金属污染程度,分析污染物可能的来源及评价其存在的生态风险。结果表明:赣江上游沉积物中W、Cr、Mn、Cu、Zn、As、Cd、Hg、Pb等9种重金属的平均含量分别为12.30、4.40、999.84、9.72、293.81、47.66、2.85、1.34、63.68 mg·kg-1;除Cr和Cu外,其余7种重金属的平均值均超过江西省土壤背景值。内梅罗综合污染评价表明,赣江上游表层沉积物中47.37%的采样点呈严重污染,28.95%采样点污染明显,其中污染程度章水段>桃江段>贡江段;地积累指数法显示,Mn、As、W、Pb呈轻度污染,Cd和Hg呈中度或偏重度污染;主成分分析显示,As、W、Hg、Pb具有相似的污染源,Cr和Mn具有相似的污染源;沉积物质量基准分析表明,对底栖生物可能产生毒性效应的重金属主要是Cd和Hg,主要分布在章水段和桃...     

海南东寨港红树林沉积物中重金属的分布及其生物有效性

对东寨港红树林湿地沉积物中7种典型重金属元素(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd 和Pb)的有效态含量和全量进行测定,并讨论了红树林湿地沉积物中重金属元素的分布特征及其生物有效性.结果表明： 7种重金属在东寨港红树林湿地的含量大于亚龙湾和三亚湾的红树林湿地,但与中国南方和世界各地的典型红树林湿地相比仍处于中等偏低水平.东寨港红树林湿地光滩、林缘、林内表层沉积物的重金属含量存在差异;在柱状沉积物中重金属伴随沉积明显,表现出较强的同源性.经EDTA萃取出的有效态金属在表层沉积物中含量依次为Cu＞Cr＞Zn＞Ni＞As＞Pb＞Cd;垂直梯度重金属有效态含量占总量的比例的最大值(除Ni外)均出现在表层或中上层;目标重金属元素有效态和总量在空间分布上具有明显正相关性,元素总量指标能较好地评估该元素的生物有效性     

乐安江沉积物中金属污染的潜在生态风险评价

选择污染严重的乐安江河流沉积物为对象,利用风险因子Ｅ和风险指数ＲＩ等定量诊断工具开展沉积物中重金属污染的潜在生态风险评价。根据风险指标体系和空间分异规律,将流域划分居不同特征的４种生态风险功能区。对比评价效果。潜在生态风险评价与地积累 情况大同小异,可以相互补充和借鉴。     

大亚湾冬季沉积物中叶绿素含量与分布

2012年2月(冬季)对大亚湾海域沉积物叶绿素a (Chl-a)及其降解产物脱镁叶绿酸( Pha-a)的含量与分布进行了研究,并探讨了环境因子(水深、温度、透明度、粒度、营养盐、TOC)对表层沉积物Chl-a含量分布的影响.结果表明:Chl-a和Pha-a是同源的,随沉积物深度增加二者皆呈递减趋势,个别站位Chl-a和Pha-a出现许多小突跃,这可能与生物扰动和环境变化有关;表层(0～l cm)Chl-a和Pha-a的含量变化范围分别为0.98 ～ 1.55μg·g-1和3.97～6.65 μg·g-1,平均含量分别为1.24和5.55 μg ·g-1.Chl-a含量变化是各种环境因子共同作用的结果,其中最主要的影响因素是沉积物底质颗粒的大小,高比例砂含量的底质能为底栖藻类提供更多的生存空间,但不利于沉积物中Pha-a的保存;比较了沉积物与上层水体中平均Chl-a相对含量,并与其他海域相比较,发现该海域沉积物中Chl-a含量较高,与水体Chl-a含量比值为50.28％ ～ 150.79％,近海沉积物中底栖初级生产力不可忽视.     

洞庭湖表层沉积物营养物质污染特征与生态风险评价

为揭示洞庭湖表层沉积物营养物质的空间分布特征与生态风险, 分别于2012 年2 月和2013 年4 月采集了该湖具有代表性的9 个点位的表层沉积物, 测定了其OM、TN 和TP 的含量, 分析了营养物质的空间分布特征, 并采用沉积物质量基准法对其潜在生态风险进行了评价。结果表明, 洞庭湖表层沉积物中OM 含量在1.48%-4.22%之间, 平均值为2.06%, TN 含量在382-2217 mg·kg–1 之间, 平均值为1340 mg·kg–1, TP 含量在142-716 mg·kg–1 之间, 平均值为294 mg·kg–1, 与国内其它湖泊(水库)相比, 洞庭湖表层沉积物中OM 和TN 含量处于中等水平, 其内源负荷不容忽视;OM 和TN 含量的空间分布相似, 总体表现为南洞庭湖区>东洞庭湖区>西洞庭湖区, TP 含量总体表现为东洞庭湖区>西洞庭湖区>南洞庭湖区; 初步评价结果表明, 洞庭湖表层沉积物营养物质存在较低程度的生态风险, 主要来自TN 和OM。     

洞头列岛土地利用对土壤及沉积物重金属污染的影响及其生态风险评价

针对浙江省洞头列岛不同土地利用类型土壤及沉积物中的重金属含量进行调查, 选择了五种土地利用类型,农田、森林、围涂、码头、养殖。主要评估重金属的污染现状, 区域快速产业化导致的土壤及沉积物中重金属污染及生物的潜在生态风险。采用内梅罗指数法、Hakanson 潜在生态危害系数法对重金属的潜在生态风险进行评价。结果表明, 洞头列岛不同土地类型的土壤重金属含量均超过浙江省土壤背景值, 其中, Cr、Mn、Co 超标率为100%, Zn 超标率为84%。多数监测点土壤重金属含量的内梅罗综合指数处于清洁水平, 但养殖类型中的As、Co, 围涂类型中的As、Pb, 农田类型中的Pb、Cr 属于尚清洁等级, 围涂中的Co 元素属于轻度污染等级; 综合潜在生态风险指数(RI)均显著低于轻微生态危害水平, 五种土地类型土壤质量的RI 大小顺序为: 养殖>围涂>码头>森林>农田, Pb、As 是主要的重金属生态风险种类。重金属元素之间的相关性分析表明, 围涂与码头土壤中重金属元素之间的相关性明显高于其他三种类型。围涂类型土壤中As 与Co、Cu 元素呈极显著正相关, Pb 与Zn 呈极显著正相关; 码头类型中的Cu 与Co 呈极显著正相关, As、Pb 与Zn 呈极显著正相关。Cu 与As 在码头、养殖、围涂类型中的含量较高。五种土地类型中除农田和养殖用地的某些重金属来源于成土母质, 其他各重金属来源主要是人为活动影响, 如: 交通运输、城市排污、三废排放以及汽车尾气等。因此, 应该把由人类活动导致的有毒重金属的污染控制作为首要任务, 制定相应的政策和法规。