沉积物重金属的随机生态风险评价模型

在湖泊沉积物的重金属生态风险评价中,由于沉积物矿质组成不均匀性和实验误差的影响,重金属的背景值也往往具有一定的不确定性,而传统的生态风险指数难以处理这里具有不确定性的生态风险评价问题。为解决这一问题,本研究基于统计学原理,对传统的生态风险指数进行了改进,建立了随机生态风险评价模型。该模型不仅可以处理沉积物重金属背景值中的不确定性;而且可以通过风险向量,量化重金属生态风险隶属于各个等级的概率。最后,将该模型应用于洞庭湖新墙河口的沉积物重金属生态风险评价中,结果显示:与传统生态风险指数相比,随机生态风险评价模型在风险的不确定性量化和等级识别方面都有明显优势。新墙河口沉积物中的主要生态风险因子为砷、汞、镉,它们的生态风险级别分别为"低风险"、"中风险"和"较高风险",且分别具有0.15、0.13和0.24的概率向更高的等级恶化。为了保护新墙河口的生态环境健康,应当加强桃林矿区的矿渣治理,并在河口地区进行生态清淤。     

大南湖表层沉积物重金属污染评价

对大南湖12个采样点的表层沉积物重金属（Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn）进行监测和分析,采用地积累指数法和潜在生态危害指数法对表层沉积物中重金属进行污染评价。地积累指数法结果表明,Cd在多数样点呈现中度污染状态,Hg、As、Cu、Pb呈无—中度污染状态,Cr、Zn呈无污染状态。潜在生态危害指数法结果表明,大南湖表层沉积物重金属污染为轻生态危害。     

三峡库区城镇污染河流沉积物重金属风险评价与来源分析

以三峡库区城镇化发展迅速的典型流域——梁滩河为研究对象,分析了不同河段沉积物重金属含量,用地累积指数Igeo和沉积物污染指数SPI评价了沉积物重金属的累积程度和生态潜在风险,并用主成分分析和相关分析方法探讨了重金属来源.结果表明:梁滩河沉积物As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Hg的质量分数变化范围分别处于(2.31~8.56)×10-6,(0.074~0.574)×10-6,(92.85~336.13)×10-6,(19.22~45.35)×10-6,(13.50~48.37)×10-6,(11.77~52.17)×10-6,(46.91~1035.30)×10-6和(0.012~0.229)×10-6.沉积物重金属生态潜在风险较低(SPI为1.11~6.90),但个别重金属累积污染严重,Cr和Zn累积达到超重污染;Cd、Hg在人口聚集地区达到中度污染.相关分析和主成分分析表明:河流污染治理工程实施后,沉积物重金属主要来自于城镇生活污染.     

鄱阳湖五河尾闾沉积物表层重金属分布及潜在生态评价

为掌握五河尾闾沉积物表层重金属的污染特征,选取6个典型代表性区域沉积物表层样品,并对6种重金属进行了测定分析.结果表明,沉积物中6种重金属Cu、As、Pb、Cr、Cd和Zn的质量分数范围分别为24.62～72.19、5.65～17.57、19.93～42.92、36.41～53.11、0.56～2.14、7.06～15.43mg/kg;库区沉积物表层重金属存在一定程度污染,除Zn外,其余金属元素均已超过鄱阳湖背景值.地累积指数法和污染指数法分析表明,Cu与Cd是主要污染因子,各元素污染程度:Cu＞ Pb＞ Cd＞ Cr＞ As＞Zn,各重金属元素呈正相关,具有相似迁移过程的规律与污染来源.Hakanson潜在生态风险指数法评价与污染程度评价结果基本一致,Cd达到较重风险水平,其余元素在各断面都处于中度风险水平.     

会仙湿地典型河流重金属污染分布特征及风险评价

摘　要: 调查了会仙湿地典型河流地表水和沉积物重金属As、 Hg、 Cr、 Ni、 Cu、 Zn 和Pb, 以及水葫芦中Cr、 Ni、 Cu、 Zn 和Pb 的分布特征及富集情况, 采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法评价地表水和沉积物重金属污染特征, 地累积指数法和潜在生态风险指数法评价沉积物重金属的污染程度特征及生态风险, 植物富集系数法评价水葫芦(Eichhornia crassipes)富集重金属的能力。结果发现: 夏季地表水重金属含量高于秋季含量, 夏季呈现重污染状态, 秋季呈现轻污染状态, 均为地表水Ⅳ类水质, 主要受Hg 含量特征影响; 两季沉积物重金属均为轻度污染, 但Hg 的强生态风险率高达95. 8%; 水葫芦根部的重金属含量普遍高于茎和叶部, 根部对地表水与沉积物重金属富集的能力大小顺序一致, 均为Zn>Pb>Cu(Ni)>Cr。     

连云港近岸海域沉积物中重金属污染平面分布研究

分3个区域全面分析了连云港近岸海域沉积物中主要重金属含量平面分布特征,共采集了28个表层沉积物样品,研究表明,各区域中重金属主要污染物为Cu,其次分别为As,Cd和Pb,Hg污染水平相对较低;临洪河口、碱厂排污和西大堤工程对连云港近岸海域沉积物中污染物分布影响较大;和1985年西大堤工程建设前相比较,重金属Pb和Cd污染呈减轻趋势,Cu和As污染呈加重趋势;3个区域相比较,碱厂区域沉积物质量最差,污染呈加重趋势。     

西藏多不杂铜矿区土壤与河床沉积物中重金属元素特征及其环境意义

西藏多不杂铜矿是一大型斑岩型富金铜矿床,已探明铜资源量超过400×10⁴ t,目前尚未开发且研究主要集中于找矿与地质成矿等方面,很少进行环境方面的研究。为了解西藏多不杂铜矿在未开采前矿区重金属元素的富集状况和迁移特性,对多不杂铜矿区地表土壤和萨玛隆河河床沉积物进行了样品采集,测试Cu、Pb、Zn、As、Cd、Cr、Hg等7种重金属元素含量和赋存形态; 采用地累积指数法、内梅罗综合污染指数法、风险评估编码法对矿区重金属元素的富集程度和生物活性进行评价。结果表明:多不杂铜矿区地表土壤和萨玛隆河河床沉积物中的多数重金属元素含量分配受到多不杂铜矿的影响很大,且二者具有显著的相关性; 多不杂铜矿区地表土壤中Cu尤为富集,含量最高达到21 020.000×10^-6,超过《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)中Ⅲ级标准的50倍,综合污染指数为39.43,达到重度污染级别,多数样品的地累积指数也达到极强污染级别,且其生物活性为中度风险,容易迁移转化,对环境的影响很大; 萨玛隆河河床沉积物中Cu最高含量为2 406.000×10^-6,为Ⅲ级土壤环境质量标准的6倍,其综合污染指数为38.13,显示重度污染,污染率为91.6%,但其生物活性为低风险级别,迁移能力较弱,对环境的影响不是很大,但仍不可轻视; Cd虽然含量不高,低于Ⅲ级土壤环境质量标准,但是其在河床沉积物中主要以碳酸盐结合态存在(占比为48.01%),生物活性达到极高风险级别,对环境影响较大; Pb、Zn、As、Cr、Hg含量普遍较低,且生物活性较弱,能够稳定存在于土壤中,基本不会对环境造成影响。     

矿业活动对锑矿区土壤的重金属污染特征及生态风险影响

为了评价矿业活动和生态修复措施对锑矿区土壤的重金属污染影响,调查了锡矿山锑矿区冶炼区、公路沿线区、采矿区及尾矿区中不同用地性质土壤中Sb、As、Pb及Cd等重金属含量,并用地累积指数法和潜在生态风险指数法对污染程度、潜在生态风险进行了评价。结果表明：锑矿区土壤样品中Sb、As、Pb及Cd的平均含量分别为3619.38、82.20、244.28、30.84 mg/kg,重金属复合污染严重;地累积指数法及潜在生态风险指数法评价表明,锑矿区Sb和Cd污染严重,As、Pb有轻度到中度污染,综合来看,具有极强的生态风险,其中,Sb和Cd是最主要的污染因子。冶炼、开采、运输和堆放等矿业活动使各区域土壤的重金属浓度呈显著区域特征;废矿渣土壤、荒地、林地、底泥、生态修复草地和菜地等土壤样品中的重金属Sb含量依次减小,植物生态修复方法是治理土壤锑污染的一种有效手段。     

植物对河道污染沉积物中重金属的修复

针对河道沉积物中的重金属污染问题,采用温室栽培试验研究了黑麦草对河道污染沉积物中重金属Ni,Cu和Cd的修复效果.结果表明:3种重金属在黑麦草地上部分的累积量均小于地下部分,其中Ni地上部分为63.014 mg.kg-1,为沉积物中Ni总量的1/3;Cu地上部分为92.356 mg.kg-1,约占Cu总量的1/5;Cd地上部分为1.449 mg.kg-1,占Cd总量的1/4.地上部分累积的重金属量与离子交换态量有相关性.沉积物中的微生物种类和数量在种植前后有较大变化,种后沉积物中多酚氧化酶和过氧化氢酶活性均有所增加.     

大宝山矿区河流表层沉积物重金属污染及潜在生态风险评价

采用Hakanson潜在生态危害指数法对广东大宝山矿区4条河流的水系沉积物重金属污染进行了潜在生态风险评价.多种重金属生态风险指数RI表明:4条河流的重金属污染均达到了强生态危害,导致生态危害的主要重金属元素是Cd、Cu和As,Pb、Hg次之,Zn、Cr影响最小;主要受污染河流为矾洞河与船肚河.分析表明,采矿活动对重金属的含量及分布有很大影响,Pb-Zn、Pb-As、Zn-Cd和Zn-As的同源性很高,Hg则表现出不同于其它元素的累积特征;沉积物的粒度对重金属元素在其中的含量也有较大影响,除Cr、Hg和Pb外,Cd、Cu、As、Zn等元素在沉积物中的含量均受沉积物粒度的影响.     

株洲市云龙示范区土壤重金属Pb、Cd 分布特征及污染评价

以株洲市云龙示范区为研究对象,运用单因子指数法和潜在生态危害指数法对其土壤中Pb、Cd的污染状况进行了评价与分析,并运用地累积指数法对评价结果进行了检验。研究结果表明:所有样品中Pb、Cd的实测质量分数范围分别为25.60~102.00,0.03~0.49 mg·kg-1;16个样品Cd的含量超过国家土壤环境质量二级标准,超标率为40%,土壤重金属Cd轻度累积,尤其在0~20 cm土壤层中累积较为严重;综合潜在生态危害指数RI为3.32~51.07,表明该区域综合潜在生态风险处于轻微生态危险水平;地累积指数检验结果表明各地块均存在不同程度的重金属Pb、Cd污染,且污染程度与采样层深度成反比。因此,相关部门应考虑减少农业生产活动对土壤的污染,避免生活垃圾随意堆放形成二次污染等。     

沙湖底泥中重金属特性分析

为了研究沙湖表层底泥的重金属污染现状,利用潜在生态风险指数和地积累指数相结合的方法对沙湖袁层底泥中重金属污染程度进行了评价．结果表明,沙湖的重金属污染主要以Hg为主,其次是Cd;并依据潜在生态风险指数将沙湖分为3个生态风险功能区,即鸟岛、主航道属中等危害区,湖心和码头属强的生态危害区,引水口养殖区属很强的生态危害区．为制定沙湖水污染综合治理方案提供科学理论依据．     

成渝经济区主要河流沉积物中重金属的生物毒性风险评价

以成渝经济区水体沉积物作为研究对象,运用由生物效应数据库法导出的沉积物质量基准(ERL/ERM和TEL/PEL)及毒性单元总和(∑TUs)评价了区域沉积物中重金属的生物毒性风险。结果表明:区域内重金属生物毒性风险整体不显著;潜在生物毒性风险评价和地累积指数评价结果一致性较好,可以相互补充和借鉴;基于生物效应数据库法的沉积物质量基准和毒性毒性单元总和可以有效地评价重金属潜在生物毒性风险。     

大亚湾深水网箱养殖海域表层沉积物碳、氮、磷分布特征及污染评估

为系统研究大亚湾深水网箱养殖海域表层沉积物碳、氮、磷分布特征并对其进行污染评估,分别于2021年10月和2022年5月、6月、8月在大亚湾大鹏澳海域采集表层沉积物样品,2021年11月和2022年5月、6月、8月在大亚湾圣告岛-小星山海域采集表层沉积物样品。基于所得表层沉积物中的总有机碳、总氮、总磷等检测结果,通过单因子污染指数(P_i)法和内梅罗综合污染指数(P_N)法进行污染状况评估。结果表明,圣告岛-小星山海域2021年11月平均综合污染指数显示处于中度污染状态(2N≤3),2022年5月、6月、8月平均综合污染指数显示处于轻度污染状态(1N≤2)。大鹏澳海域2021年10月、2022年6月、2022年8月平均综合污染指数显示处于中度污染状态(2N≤3),而2022年5月处于轻度污染状态(1N≤2)。研究海域表层沉积物总有机碳、总氮、总磷含量分布特征相似,总体上表现为大鹏澳海域略高于圣告岛-小星山海域,养殖区表层沉...     

滇池表层底泥中重金属分布特征及污染评价层次分析法

结合层次分析法模型和空气污染指数的计算方式,提出一种新的评价底泥中重金属污染状况的方法.该评价方法同时考虑重金属元素的生物毒性、环境敏感性及污染模糊性等特征,能够有效弥补地质累积指数法、潜在生态危害指数法和内梅罗指数法等传统评价方法无法兼顾上述特征参数的不足.利用新方法对2010—2017年滇池底泥中重金属污染状况评价结果表明,草海底泥中重金属污染程度远高于外海,是滇池最大的内源性污染源;底泥中重金属的污染程度为:CdZnAsCuPbHgCr,草海底泥中重金属综合污染指数呈逐步上升趋势,需要引起重视并持续跟踪监测.     

陕西省泾惠渠灌区土壤重金属地质累积指数评价

通过对陕西省泾惠渠灌区现场调查及土壤样品的采集,分析了灌区土壤中Hg、Cd、Cr、Pb、As、Cu、Zn等7种元素的含量,应用地质累积指数对灌区土壤进行了评价。结果表明:从区域分布看,阎良区、临潼区、高陵县所属采样点污染较严重;Hg污染最严重,地质累积指数为1.007～3.117,58%的采样点级别为3级,属中度污染到强污染,38%的采样点级别为2级,属中度污染;Zn污染程度次之,地质累积指数为-0.407～1.644,71%的采样点级别为1级,属无污染到中污染;Cd污染变异程度最大,地质累积指数为-2.705～3.312,70%的采样点级别0级,属无污染,但个别采样点达到了强污染;Cu的地质累积指数为-0.535～0.421,Pb为-1.119～-0.144,Cr为-1.005～-0.458,As为-0.562～0.077,除个别点外这些重金属污染级别皆为0级,属无污染。     

天津主要水体表层沉积物中重金属污染特征

以天津主要水体（于桥水库、团泊洼水库、海河干流、大沽排污河和渤海湾天津近岸海域）为研究对象,测定了表层沉积物中重金属Cd,Zn,Cu,Ni,Pb,Cr,Mn和Fe的含量,采用潜在生态风险指数（RI）、相对富集系数（REF）和相关分析等方法,研究了沉积物中重金属的污染水平、富集规律和可能来源．结果表明：各水体表层沉积物均以Cd和Zn污染较重,Pb,Mn和Cr污染较轻,污染程度为：Cd〉Zn〉Cu〉Ni〉Pb〉Mn〉Cr．Cd和Zn富集相当严重,REF分别在12．68～43．OO和2．48～14．02之间,Mn和Ni的REF均小于4．不同水体的污染程度存在较大差异,大沽排污河、海河干流属于严重污染,具有严重生态风险（RI〉926）;团泊洼水库和于桥水库属于重度污染,具有重度生态风险（RI=508-621）;天津近岸海域属于中度污染,具有中度生态风险（RI=240）．相关分析的结果反映了Cd,Zn,Cr和Pb等重金属来自人类活动的污染,Mn和Ni则以自然来源为主．     

小店污灌区表层土壤重金属分布特征及生态风险评价

以太原市小店污灌区农田土壤(0~20cm)为研究对象,分析了Hg、Cd、As、Pb、Cr、Zn及Cu的含量,评价了污灌区农田土壤的污染程度及潜在生态风险.结果表明,污灌区农田土壤均受到了不同程度的重金属污染,7种重金属元素含量均未超过土壤环境质量二级标准,但平均含量均显著高于研究区背景值,土壤总体表现为以Hg为主的多种重金属富集;相关性表明,Cu与Cd、As、Zn,Zn与Cd、Pb、Cr、Cu,Cr与As、Pb、Zn,Pb与Cd、Cr、Zn呈显著相关;各种重金属内梅罗综合指数和地质累积指数由大至小依次为Hg、Cd、As、Cu、Cr、Zn、Pb;综合污染评价和综合潜在生态风险评价表明,该区域总体呈现中度污染和中等潜在生态风险水平.污灌区农田土壤中Hg、Cd、As、Pb、Cr、Zn、Cu 7种重金属元素明显积累的现实应该引起有关部门的足够重视.     

基于Muller地质累积指数法的杭州城区河道底泥重金属污染评价

根据沉积学原理和环境化学行为特点,应用地质积累指数（Igeo）法对杭州城区六条代表性河道底泥中典型重金属的含量进行了评价研究,从而为区域水环境的改善提供科学依据．结果表明：杭州城区河道底泥重金属地质积累指数分级在0-4级之间,Cd污染最严重,偏中度．偏重污染,其次是Zn,轻度一偏中度污染,Cu和Pb为轻度或无污染;不同区域重金属污染程度不一样,采荷断面受重金属污染的程度最大、义桥断面次之、蒋村港断面最小．     

云南省蒙自东山岩溶区土壤重金属污染评价

在云南省蒙自东山岩溶区土壤重金属污染区内选取了具有代表性的８种土壤利用类型,２０件土壤样品,结合单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法,对样品中Ｃｄ、Ｈｇ、Ａｓ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｇｅ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｖ、Ｃｏ和Ｍｎ等重金属元素进行分析,结果表明,研究区土壤中Ｃｄ、Ａｓ、Ｖ、Ｃｏ和Ｍｎ污染情况比较严重,其中Ａｓ、Ｃｄ和Ｍｎ有明显的重度污染,中度污染主要为Ａｓ和Ｖ,轻度污染主要为Ａｓ、Ｖ和Ｃｏ。内梅罗综合污染指数法分析结果显示：全区重度污染样品占总样品量的４０％,轻度污染以上样品占总样品量的８０％;重金属污染主要分布在岩溶区,未污染区主要分布在碎屑岩区。研究区重金属污染与岩溶分布区高度耦合,重金属容易进入地下水系统,扩大污染范围,应引起注意,并加强研究和治理。