龙江河沉积物重金属污染特征及生态风险评价

为了解广西龙江河表层沉积物中重金属的污染状况,于2018年3月采集12个样点的沉积物样品,测定沉积物中重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As的含量和赋存形态,运用地累积指数法、潜在生态风险指数法对沉积物中重金属的污染程度和生态风险进行评价,并分析了沉积物中重金属的来源。结果表明:(1)除Cr的平均含量近似于背景值外,Cd、 Pb、As、Zn、Cu的平均含量分别为背景值的57.88,7.12,6.30,4.19,2.17倍。(2) Cr和As以残渣态为主;Zn在中上游碳酸盐结合态含量较高,在下游铁锰氧化物结合态含量较高;Cu和Pb的铁锰氧化物结合态和有机物结合态含量较高;Cd以铁锰氧化物结合态和碳酸盐结合态为主,与2013年相比,铁锰氧化物结合态含量大幅度减少,碳酸盐结合态含量大幅度增加。(3)地累积指数表明,Cr为未污染,Cu为轻度污染,Zn和As为偏中度污染,Pb为中度污染,Cd为严重污染。潜在生态风险指数表明,Cu、Zn、Pb和Cr 4种元素均为低生态风险,As和Cd元素生态风险指数较大。(4)沉积物重金属相关性表明,Cu、Zn、Pb、Cr、As 5种元素存在明显同源性。通过沉积物重金属主成分分析,发现第一主成分(Cu、Zn、Pb、Cr)的来源为工业源,第二主成分(Cd)的来源为农业活动及采矿活动,第三主成分(As)的来源为矿业活动。     

长江源区主要河流表层沉积物及沿岸土壤重金属分布特征及来源

采用电感耦合等离子体质谱仪和原子荧光分光光度计测定了长江源区主要河流沉积物及周边土壤中14种重金属的含量,并采用富集因子法评价了长江源区主要河流沉积物及土壤中重金属富集程度,同时分析了河流沉积物及沿岸土壤中重金属分布特征及来源。研究结果表明:长江源区主要河流表层沉积物中,除Ni、Pb、Cd、Hg四种重金属外,其他元素含量均低于中国沉积物的平均含量;沉积物中Hg、Ni和Cd存在一定富集;与长江源区其他河流沉积物中重金属相比,沱沱河Cd含量相对较高,楚玛尔河重金属含量均相对较低,而通天河Hg和Fe含量相对较高;沉积物中重金属主要受自然因素影响。土壤中Ni、Pb、Cd、Ti略高于青海省土壤背景值,但重金属富集程度均较低;与长江源区其他河流沿岸土壤中重金属相比,当曲Cr、Ni、Cu含量相对较高,沱沱河Pb、Cd、Sb和Tl含量相对较高,而通天河V含量相对较高;重金属主要受自然因素影响,但部分重金属可能受交通因素影响。研究成果可为长江源区生态环境保护提供基础支撑。     

云蒙湖沉积物重金属污染特征及风险评估

为研究云蒙湖表层沉积物中重金属分布特征、来源及其潜在生态风险,2018年8月采集表层沉积物样品,采用电感耦合等离子体质谱法测定Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb等6种重金属的含量,并将地统计学方法与GIS技术相结合分析云蒙湖湖区沉积物重金属空间分布特征,利用地积累指数法和潜在生态风险指数法进行污染状况评价,使用相关性与主成分分析法对沉积物中重金属来源进行解析。云蒙湖表层沉积物中Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb含量均值分别为62.91、9.66、56.79、93.14、0.09、11.07 mg/kg;地积累指数法评估显示,水库沉积物重金属总体污染状况为未污染或轻度污染;潜在生态风险指数RI显示,湖区RI平均值为50.12,属于低度生态风险水平;云蒙湖沉积物中Cr、Cd、Pb来源主要为工业污染和农业生产活动,Zn和Cu主要来源于水产养殖污染。     

淮河上游沉积物中重金属分布特征及污染评价

为了解淮河上游沉积物中重金属的含量及潜在生态危害程度,用电感耦合等离子质谱法和电感耦合等离子发射光谱法测定了16个采样点沉积物中Cu、Cr、Zn、Cd、Pb等5种重金属元素的含量,对沉积物中重金属元素的污染状况和潜在生态危害进行了评价。与河南省土壤重金属元素地球化学背景值相比,Cd富集最严重,其次为Pb;相关分析及主成分分析表明,淮河上游沉积物中Zn、Cu和Cr主要来源于岩石的自然风化与侵蚀过程,Cd主要来源于工业排污、化石燃料的燃烧以及农业活动,上述两种来源对Pb均有影响;地积累指数及潜在生态危害评价结果表明,部分采样点Cd的污染程度达到中等和强生态危害水平,应予以重视。     

南昌市湖泊重金属源识别及污染特征风险评价

为了解南昌市湖泊重金属污染特征现状,论文以青山湖、象湖及前湖为研究对象,在分析湖泊水体及沉积物重金属Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb水平的基础上,采用因子分析、地质累积指数与综合潜在生态风险指数对湖泊重金属污染水平进行评价,并结合主成分分析等统计方法判别各研究水域重金属污染源。结果表明水域中Cr、Cd与Pb为主要重金属污染元素,前湖面临着最为严重的水体重金属污染。沉积物中Ni、Cu、Zn、Cd、Pb存在不同程度风险,各湖泊中沉积重金属风险程度从大到小均为Cd>Cu>Pb>Ni>Zn。前湖生态风险程度最大,其次是象湖。主成分分析表明湖泊重金属主要来源于交通运输与废水废气排放。因此为避免进一步污染,应合理规划交通,控制汽车尾气排放,提升污水治理水平。     

北京通惠河底泥重金属风险评价及溯源

为研究北京通惠河底泥重金属污染风险,选取10个采样点对通惠河底泥重金属进行调查,并分析其来源。Hg、Zn、Cu、Cd、Cr、Pb、Ni含量均超过北京市土壤地球化学背景值,其中Hg超标最严重;重金属变异系数可以反映人类活动对底泥的影响,其中Hg、Cd、As变异系数较大,受人类活动干扰较大;Ni、Cr变异系数较小,受人类活动干扰较小;研究河段采样点S4、S7以及Hg的地积累指数、生物毒性风险、潜在生态风险指数较大;Pearson相关性和主成分分析表明通惠河底泥重金属主要来自交通运输。     

江苏省中部城镇河流底泥重金属污染评价及来源分析

为研究河流底泥中重金属的来源以及对环境的危害程度,以江苏省中部某城镇河流底泥为主要研究对象,运用潜在生态风险指数法对重金属污染进行评价,并采用Pearson相关分析、R型聚类分析法对重金属污染来源进行分析。结果表明：Hg、Cd、As、Cu、Ni、Pb、Cr和Zn含量平均值分别为0.41、0.36、12.04、43.26、48.77、35.95、108.11、140.30 mg/kg;重金属Cd、Hg的危害最强且污染较重,Cd污染主要与冶炼、化石燃料燃烧、涂料颜料业有关,Hg污染主要与化石燃料燃烧有关,Cr污染主要与合金制品制造有关,Cu和Ni污染与电镀加工过程有关,As和Zn污染主要与化工制造业有关。     

洞庭湖流域沉积物重金属分布特征及其生态风险

以洞庭湖流域为研究对象,对比分析水体沉积物中7种重金属质量分数和分布特征,并对其来源和风险进行研究。结果显示:东洞庭湖中7种重金属质量分数在3个湖区中最高,入湖河流Cr、Pb质量分数在湘江较高,Ni、As、Cd质量分数在资水上游最高,Cu质量分数在资水下游最高,Zn质量分数在沅江下游最高,沉积物各元素空间分布差异大;地累积指数法显示,7种重金属污染情况排序依次为CdNiCrCuZnPbAs,东洞庭湖为湖区沉积物污染最严重区域,资水为入湖河流沉积物污染最严重区域,均达到严重污染程度;潜在生态风险指数法显示,单一元素污染危害程度依次为CdNiAsCuPbCrZn,全流域沉积物高风险因子Cd对生物影响最大,其在湖区中东洞庭湖最高,入湖河流中资水最高,流域整体处于高潜在生态风险水平;Pearson相关性分析和主成分分析显示,Cr、Ni、Cu、Pb和As可能属于自然来源,Zn可能来源于锌矿产的开采或矿产的岩石风化、侵蚀,而Cd可能来源于农药、化肥和生活污水,也可能来源于钢材制造、颜料、油漆等方面。     

北京市中心城河流表层沉积物重金属污染评价

为了解北京市中心城河流表层沉积物中重金属污染现状,采用地累积指数法、主成分分析法、潜在生态风险指数法评价和分析了沉积物中汞、砷、铅、铬、镉、锰、铜7种重金属的污染程度、污染来源及潜在生态风险。结果表明,重金属平均含量为Hg 0.670 mg/kg,As 6.01 mg/kg,Pb 31.1 mg/kg,Cr 63 mg/kg,Cd 0.29 mg/kg,Mn 277mg/kg,Cu 45mg/kg;平均地累积指数排序为Hg(1.49)Cr(0.34)Cu(0.24)Cd(0.14)Pb(-0.77)As(-1.41)Mn(-2.30),沉积物主要受Hg、Cr、Cu、Cd的污染,Hg处于中等污染程度,Cr、Cu、Cd处于轻度-中等污染程度,污染主要来源于三方面:交通、汽配(修)及供暖燃煤。重金属平均潜在生态风险系数排序为Hg(357)Cd(80)Cu(13)As(9)Pb(7)Cr(4)Mn(2),中心城沉积物潜在生态风险指数平均值为472,总体上具有较强生态危害。     

重庆市江津区中小河流底泥重金属调查与生态评价

随着人类活动的影响，重金属污染程度一直在增加，大多数重金属都储存在河流沉积物中。为研究重庆市中小河流底泥重金属污染情况，2020年6月，以江津区流域面积大于50 km²的李市小溪、石板溪、綦江、笋溪河、壁南河、桥溪河、大溪河、安家溪等8条河流，以及山区的卫星水库，作为研究对象，共布设22个监测点位，对其底泥Cd, Cr, Cu, Pb, Zn和As等6种重金属进行本底调查，通过地累积指数法、潜在生态风险评价指数法对其重金属污染进行综合评估。结果表明：江津区中小河流底泥重金属整体污染状态不高，依据I_geo评价，Cd达到中度污染水平，其余元素处于低污染或者无污染水平；潜在生态风险评价，大部分处于中度风险状态，Cd对RI的贡献率最大(平均贡献率为93.05%),需要作为重点监控对象；通过主成分分析和聚类分析，表明Cr, Cu, Zn, Cd, Pb元素可能具有相同的来源，且重金属污染主要发生在工业为主导的区域(S17,德感工业园区)、人口集中的城市区域(S18,双福街道)和污水管网不全的农业污染区域(S4,李市小溪；S22,卫星水库)。     

Fractionation of heavy metals in sediment cores from the Ell-Ren River,Taiwan

Fractionation of heavy metals (Cr, Cu, Co, Zn, Ni, and Pb) in sediment cores taken from three heavily polluted locations of the Ell-Ren River in southern Taiwan was studied. After the three sediment cores were separated into several depth sections, sequential extraction procedure was used to determine the variations in heavy metal binding fractions (exchangeable, bound to carbonates, bound to Mn oxides, bound to Fe oxides, and bound to organic matter) with different sediment depth, and followed by multivariate analyses. It turns out that a deeper sediment depth tended to result in smaller amounts of total extractable heavy metals (TEHMs), indicating that heavy metal pollution of the river has been intensifying these years. The decreasing order of TEHMs was: Zn > Cu > Pb > Cr > Ni > Co. The TEHMs Zn and Cu detected from different depth of the three sediment cores were mainly originated from “bound to carbonates” and “bound to organic matter” fractions, respectively. Also, the percentages of the heavy metals contained in each of the five binding fractons only slightly varied with sediment depth. From multivariate analyses, all the heavy metals except Co behaved similarly and might be discharged from the same pollution sources.     

长江中下游底泥重金属污染特征、潜在生态风险评价及来源分析

为探究长江中下游底泥重金属污染状况,对长江中下游主干河流及湖泊的27个断面的底泥进行采集并测定镉、铅、铬、铜、锌、砷和汞的浓度。运用潜在生态风险指数法对重金属污染进行评价,并采用相关分析和主成分分析对重金属的污染来源进行分析。结果表明:Hg、Cd、Pb、Cr、Cu、Zn和As的含量分别为0.010～0.55 mg/kg、0.016～0.17 mg/kg、13.04～110.03 mg/kg、42.03～121.03 mg/kg、21.70～75.10 mg/kg、48.01～750.01 mg/kg和6.03～82.95 mg/kg。重金属浓度较高的地方位于较为发达的城市(武汉和南京)、采矿业发达的地区(安庆、大通和芜湖)、港口城市(城陵矶)以及湖泊(鄱阳湖和东洞庭湖)。由潜在生态风险评价可知,7种重金属污染程度的大小顺序为:HgAs PbCdCuCrZn。相关分析和主成分分析结果表明Pb、Cd、Zn、Cu、Hg和Cr主要来源于煤炭燃烧、农业活动及生活污水,As主要来源于采矿业和航运业。长江中下游及湖泊底泥所有点位的Pb、Cu、Cr、Zn和Cd均处于轻微潜在生态风险状态,As和Hg在部分点位具有较高潜在生态风险。结合所有重金属元素来说,长江中下游以及湖泊底泥的潜在生态风险水平较低。     

长寿湖水库沉积物中重金属来源及生态风险评价

水库作为生活饮用水水源地,受人类活动影响较大,且污染物种类多、来源广、危害大。目前,关于水库沉积物中重金属污染状况分析的研究较少。以三峡库区长寿湖水库沉积物为研究对象,利用地累积指数(I_(geo))和潜在生态风险指数法,结合沉积年代学序列,对沉积物中重金属Co,Cd,Cr,Cu,Ni,Pb和Zn的垂直变化特征、重金属来源及生态风险评价进行了分析。地累积指数分析表明:表层沉积物中重金属累积顺序为CdCoZnNiPbCuCr,其中Cd和Zn累积较明显,属于轻度污染。潜在生态风险系数评价结果表明:沉积物中重金属潜在生态风险指数RI值大多数低于150,说明潜在生态风险整体较轻,但自1889年以来,RI值一直大于150,应当引起重视。应用主成分析法分析长寿湖水库沉积物中重金属来源,结果表明:水库沉积物中重金属主要来源于流域土壤的自然风化和土壤侵蚀,同时也受到龙溪河流域城市化、工业化发展导致的工业废水和生活污水排放的影响。     

浸提时间对城市污泥重金属浸出特性的影响

在研究含工业废水污泥中Zn、Cu、Pb、Cr、Mn、Ni含量的基础上,应用固体废物浸出毒性方法,以不同浸出时间对污泥中重金属的浸出特性进行了实验研究.结果表明:污泥中Mn和Zn含量较高,其次为Cu和Ni,而毒性较大的Pb和Cr含量较低.浸提时间对污泥中重金属的浸出具有重要影响,污泥中的Zn、Cu、Ni最大浸出浓度在8h时,而Fe和Mn随着浸提时间增加而增加;浸提时间对污泥中重金属浸出量的影响因该重金属的化学性质不同而存在较明显的差别,这可能与浸提过程中的吸附-解吸过程、络合-解离过程和溶解-沉淀/共沉淀等因素有关.     

Occurrence and fate of heavy metals in large wastewater treatment plants treating municipal and industrial wastewaters.

This paper deals with a detailed study on the occurrence and fate of heavy metals (plus As, Fe and Al) in five Italian large wastewater treatment plants treating municipal and industrial wastewaters. The study showed that some of the compounds (As, Hg and Cd) were present at trace levels, while others were dispersed in a broad range of concentrations and were sometimes under the detection limit. The occurrence followed the order Hg = As < Hg < Pb < Ni < Cu < Cr < Fe < Zn < Al. Metals were mainly present bound to particulate organic matter in municipal wastewaters while they were often present in soluble phase in industrial wastewaters. Some heavy metals, like Hg and Pb, showed clear correlations with Al and Fe, therefore the last could be used as control parameters. Metals were removed with good efficiency in the treatment works, with the order As < Cd = Cr = Zn < Pb < Hg < Ni = Al < Cu < Fe. Metals then concentrated in waste activated sludge and accumulated after sludge stabilisation because of volatile solids degradation, therefore some problems may arise with limit for agricultural application, in particular for Hg, Cd and Ni.     

阳宗海表层沉积物中的重金属生态风险评估

对从阳宗海湖底表层采集的25组沉积物样品中的10种重金属质量比进行分析,结果表明,Ti、Mn、Zn、V、Cr、Cu、Ni、Co、Pb和As的质量比平均值均超过了当地土壤背景值。而重金属系统聚类分析表明,Zn、Cr、Pb、As高度相关,其污染主要由于人类活动造成;Ti、Mn、V、Cu、Ni、Co的分布特征相似,其污染原因以岩石风化等自然因素为主。单因子富集系数评价表明,阳宗海10种重金属均达到了中度富集程度,其中As、Cu、Cr富集程度较为突出。用Hakanson潜在生态风险指数法评价阳宗海表层沉积物中重金属的生态风险,结果表明,阳宗海表层沉积物中重金属的生态风险总体属轻微程度,阳宗海南岸局部区域达到中等生态风险程度。几种重金属对阳宗海生态风险的贡献由大到小依次为As、Cu、Co、Ni、Pb、Cr、V、Zn、Mn、Ti,其中,As是阳宗海最突出的生态风险因子。     

珠江长州断面底泥重金属污染潜在生态危害评价

测定了珠江广州河段长州断面底泥中重金属镉、铬、铜、铅的质量比,采用Tessier形态分类法对它们在底泥中的存在形态进行了提取和测定。监测分析表明,该断面底泥中镉、铬、铜、铅质量浓度均高于全国湖泊底泥中的平均值。该断面底泥中镉、铬、铜、铅质量比分别为广东土壤背景值的49.50倍、3.62倍、14.24倍、5.51倍,底泥成为这些重金属的富集地。镉以可交换态为主,占总量的比例为47.47%;铬和铅以残渣态为主,占总量的比例分别为42.35%和47.28%;铜主要以有机态及硫化物结合态为主,占49.06%;残渣态较低,占18.26%。采用潜在生态危害指数法对该断面底泥中的镉、铬、铜、铅进行了潜在生态危害评价,结果表明:镉潜在生态危害强,铬、铜、铅的潜在生态危害轻微。