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。     

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。     

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.     

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.     

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。     

新疆库尔勒市地表灰尘重金属污染及潜在生态风险

从库尔勒市采集54个地表灰尘样品,测定其中Hg、Cd、As、Pb、Cr与Cu共6种重金属元素含量,采用内梅罗综合污染指数(NPI)、潜在生态风险指数(HRI)和生态风险预警指数(IER),评价了地表灰尘重金属污染及潜在生态风险。结果表明,库尔勒市地表灰尘中Hg、Cd、Pb、Cr和Cu等元素含量平均值分别为新疆土壤背景值的3.71、1.87、1.96、1.14和1.29倍。其中,Hg呈现重度污染,Cd、Pb、Cr、Cu呈现轻度污染,As呈现轻微污染,NPI平均值呈现重度污染。潜在生态风险评价结果表明,地表灰尘中Hg呈现较强生态风险,Cd呈现中等生态风险,As、Pb、Cr和Cu呈现轻微生态风险,HRI平均值为232.23,呈现中等生态风险。根据生态风险预警分级标准,地表灰尘中Hg污染处于轻警态势,Cd、Pb、Cu和Cr污染处于预警态势,As污染处于无警态势,IER平均值为4.91,处于中警态势。从空间分布格局来看,地表灰尘重金属污染及生态风险高值区分布于研究区北部。总体上,库尔勒市地表灰尘重金属污染风险相对较低。     

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。     

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.     

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。     

防城港临时性海洋倾倒区沉积物重金属污染现状及其生态风险评价

对防城港临时性海洋倾倒区表层沉积物重金属的含量和分布进行了对比分析,并采用污染指数法和Hakanson潜在生态风险指数法对其重金属的污染特征及潜在生态风险程度进行了评价。结果表明,倾倒区沉积物Hg、Pb、As和Zn的含量显著性升高;总体污染程度为中等污染,各重金属元素的污染程度由高到低排序依次为As(3.59)>Hg(2.19)>Pb(1.42)>Zn(1.20)>Cu(1.05)>Cd(0.91),其中As是主要污染因子;该海域表层沉积物重金属总体潜在生态风险程度为中等,各重金属元素的潜在生态风险程度由高到低排序依次为Hg(87.74)>As(35.89)>Cd(27.27)>Pb(7.08)>Cu(5.23)>Zn(1.20),其中Hg为主要潜在生态风险因子。     

海河流域西部地区水库沉积物重金属潜在生态风险评价

海河流域西部地区水库是下游平原区重要的水源地,水库沉积物重金属的潜在生态风险受到关注.运用Hakanson潜在生态风险评价方法对海河流域西部10座水库沉积物重金属的潜在生态风险进行评价,并采集水库上下游河流沉积物与水库作对比分析.结果表明:海河流域西部水库沉积物中Cd超标严重,平均含量是背景值的1.67倍,最高达2.77倍;超过半数水库的Pb超出背景值.结合毒性系数,计算了沉积物重金属的潜在生态风险,依次为Cd＞As＞Pb＞Ni＞Cu＞Cr＞Zn.多数水库的Cd生态风险危害等级均在中等危害及以上,承担保定市和北京市供水功能的西大洋水库Cd生态风险等级为“强”.水库上、下游河流沉积物重金属中Cd的生态风险显著高于水库自身,水库上游河流沉积物Pb、Cu、Ni的生态风险也高于水库,Zn和Cr的生态风险在水库上下游差异不显著.     

广东大中型水库底泥重金属含量特征及潜在生态风险评价

广东省45宗大中型水库底泥重金属含量分析评价结果表明:除Cr外,广东省大中型水库底泥中Cu、Zn、Pb和Cd含量均高于广东省土壤重金属含量背景值.广东省四大地理区域中,粤北地区大中型水库底泥Cu、Zn、Pb和Cd平均含量均为最高,分别为89.71、321.21、154.95mg/kg和1.46mg/kg;其次是粤东和粤中地区;粤西大中型水库底泥Cu、Zn、Pb和Cd平均含量均为最低,但Cr平均含量居四大区域之首,为130.81mg/kg.粤东和粤北大中型水库底泥重金属富集系数以Cd最高;粤中和粤西大中型水库底泥重金属富集系数则以Cu最大.总体而言,粤北大中型水库底泥重金属具有很强的潜在生态风险,粤东和粤中大中型水库底泥重金属潜在生态风险程度为中等;粤西大中型水库底泥重金属属于轻微生态风险程度.结果说明,广东省大部分地区大中型水库底泥的重金属潜在生态风险主要是由于底泥中Cd的潜在生态风险系数过高所造成.人为生产活动,特别是矿产开采造成的污染是广东省大中型水库底泥重金属潜在生态风险等级提高的主要原因.     

河口潮间带沉积物重金属累积及生态风险评价

于2015年7月份在闽江口鳝鱼滩湿地布设两条样带(T1和T2),并分别选取5个采样点采集沉积物样品。因重金属Co和V对动物和人类会造成一定危害,且闽江河口潮间带Co和V的研究较少,则对其理化性质、Co和V的空间分布特征以及污染程度等进行了研究,旨在为Co和V的污染研究提供参考。结果显示,该沉积物中Co和V的平均浓度分别为15.19 mg/kg、102.94 mg/kg,均高于福建省背景浓度,与其他河口对比,Co和V浓度处于中等水平。Co和V的含量由陆向海方向略有下降。地累积指数法分析得出沉积物中Co含量呈现轻度污染状态,V呈现无污染状态。此外,Co和V的潜在生态危害系数E_rⁱ分别为7.24—14.85和1.47—4.17,表明潜在生态危害轻微,闽江河口潮间带沉积物中Co和V属于轻度污染。     

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...     

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）。     

黄河水系沉积物重金属赋存形态及污染特征

2004年采集了黄河干流及西纳川等支流的水系沉积物,测定了沉积物样品中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As和Hg等重金属元素的含量,并用BCR连续提取法分析研究了各元素的赋存形态,同时采用地累积指数法(Igeo)和次生相原生相分布比值法(RSP)分别对黄河流域水系沉积物中重金属的污染状况及生态风险进行了评估.结果表明:黄河水系沉积物中重金属含量特征总体符合全球页岩重金属元素丰度的基本趋势,但在部分人为污染较重的区域,表现出一定的地理差异;从浓度水平衡量,重金属的污染较轻;黄河水系沉积物中Cu、Zn、Cr和As主要以残渣态(B4)形式存在,具有较好的环境稳定性,而Pb、Hg和Cd以活性较大的弱吸附态存在,可能具有相对较大的环境影响;生态风险评价的结果显示,Pb、Cd和Hg具有相对较高的生态风险指数,尤其是Pb的潜在风险应该引起重视.     

湖南省主要水系底泥重金属污染特征及其生态风险评价

为全面了解湖南省主要水系底泥中重金属含量及其潜在生态风险,在湖南省内的湘、资、沅、澧以及洞庭湖5个主要水系共采集了75个位点的底泥样品,分析了重金属元素含量和来源分布特征,并采用地累积指数法、内梅罗指数法和潜在生态风险指数法对其污染程度和潜在生态风险进行评价。结果表明,As、Cd、Cr、Cu、Mn、Pb和Zn的平均含量分别为32.87、7.59、78.09、70.69、1182.60、85.64 mg/kg和482.44 mg/kg。湘江和洞庭湖的污染相对严重,底泥中重金属含量明显高于资江、沅江和澧水;相关性分析表明多种重金属具有相同污染来源;地累积指数评价结果显示,湖南省主要水系底泥中Cd为重污染水平,Zn为中度污染,Cu、Mn和Pb均为轻度污染,而As和Cr污染程度为清洁;内梅罗指数法评价结果表明,除Cr为轻度污染外,湖南省主要水系底泥中其他6种重金属污染均为重污染级别;潜在生态风险评价结果显示,湖南省总体潜在生态风险属于中等级别,各水系潜在生态风险大小顺序为洞庭湖>资江>湘江>澧水>沅江,重金属Cd的潜在生态风险级别为很强,其他重金属元素都属于轻微级别。     

东江下游流域突发性重金属复合污染生态风险评价

流域突发性重金属污染事件发生不确定性较高,难以预测和防控,严重威胁流域生态安全、人群健康乃至社会稳定。本研究以东江下游流域为研究区开展生态风险评价,基于“多风险源(危险性)-多胁迫因子(联合暴露)-多风险受体(脆弱性)-生态风险”的风险传递框架,运用贝叶斯网络,计算东江下游流域突发性Cr⁶⁺-Hg²⁺复合污染生态风险,概率化表征风险不确定性,进而提出流域风险防控与管理措施。结果表明：(1)东江下游深莞惠地区67家涉重金属风险源均会对其子流域造成生态风险,惠州市的生态风险明显高于深圳市和东莞市;(2)东江下游西枝江子流域的生态风险最为显著,其次是东江下游干流子流域和东江下游河网区子流域;(3)基于敏感性分析,“河流水体脆弱性”是造成东江下游流域生态风险的主导因子。研究结果可为东江下游流域生态风险防控与管理提供理论支持。     

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。     

临安市雷竹林土壤重金属污染特征及生态风险评价

为了解临安市雷竹林土壤重金属污染特征,采集并测定了160个土壤样品的Hg、As、Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、Co、Mn等重金属含量,采用单因子污染指数和内梅罗综合污染指数对雷竹林土壤重金属污染程度进行分析,并应用Hankanson潜在生态风险指数法对雷竹林土壤重金属潜在生态风险进行评价.结果表明:雷竹林土壤重金属Hg、As、Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、Co、Mn的平均含量分别为0.16、7.41、34.36、87.98、103.98、0.26、59.12、29.56、11.44、350.26mg·kg-1,Pb、Cd、Zn和Cu平均值超过浙江省土壤背景值,分别是对应背景值的2.89、1.70、1.12、1.12倍.经单因子污染指数评价,不同重金属元素的平均污染程度大小依次为Pb＞Cd＞Cu=Zn＞Hg＞As＞Ni＞Co＞Cr＞Mn,其中Pb有中度污染,Cd、Cu和Zn有轻度污染.经内梅罗综合污染指数评价,160个样点都受到不同程度的重金属污染,轻度污染、中度污染和重度污染水平所占比率分别为55.6％、29.4％和15.0％.各重金属单因子潜在生态风险指数平均值评价结果显示,只有Cd污染达到中等生态风险,其他重金属均为轻微生态风险,而局部采样点Cd和Hg单因子潜在生态风险指数最大值分别达到256.82和187.33,存在很强生态风险.重金属综合因子潜在生态风险指数评价结果表明,临安市雷竹林土壤整体上存在轻微生态风险.