洞庭湖总磷水环境污染分析

总磷已成为洞庭湖湖区主要污染物,为打赢洞庭湖总磷污染控制与削减攻坚战,以洞庭湖湖体、入湖河流以及出口的断面为对象,监测其2016年至2022年水质,进而探明洞庭湖流域总磷时空变化规律.结果表明,湖体总磷年均浓度呈先降后升再降趋势;按考核市州划分三个湖区,总磷年均浓度东洞庭湖(岳阳湖区)>西洞庭湖(常德湖区)>南洞庭湖(益阳湖区);湘江、资江、沅江、澧水四水入湖口处总磷年均浓度总体呈下降趋势,总体明显低于湖体浓度,建议重点防控湖区总磷农业面源污染.

洞庭湖近30年水环境演变态势及影响因素研究

水量、泥沙和污染物交换作为河流与湖泊之间的关键过程,对湖泊生态环境演变具有复杂而深远的影响.以长江中游典型通江湖泊洞庭湖为研究对象,着眼于"江湖""河湖""人湖"三重作用关系变化,从水文情势、水质、富营养化3个层面剖析了近30年洞庭湖水环境演变态势及主控因素.结果表明:①"江湖"关系变化影响了洞庭湖水沙交换及其年内分配,是湖泊枯水期提前和延长、水沙关系突变等现象的主控因素;"河湖""人湖"关系变化协同加剧了该现象.②"河湖"关系的失衡和"河湖"统筹管理措施缺位,造成入湖河流长期输送大量营养物质,是湖体氮磷污染较重的根源;"江湖""人湖"关系变化协同影响着营养盐分布格局,但影响范围及程度有限.③在"江湖""河湖"作用关系复合影响下,藻类生长条件更为有利,增加了洞庭湖富营养化及水华风险.为保障洞庭湖水环境安全,建议:针对"江湖"作用主导的低枯水位问题,以水资源调控为核心,推进长江与流域上游水库联合生态调度,保障湖泊生态流量;针对"河湖"作用主导的水质恶化问题,以水污染防治为核心,强化流域污染控制,统筹"河湖"一体化监测管理模式,保障湖泊水环境质量;对于"人湖"作用主导的生态破坏问题,以生态空间管控为核心,划定并坚守生态红线,保障生态空间.

洞庭湖典型断面底栖动物组成及其与环境因子的相关分析

2010年1、5、9月对洞庭湖6个典型断面进行了底栖动物调查,共鉴定出3门40属（种）,底栖动物的密度范围在16~320 ind/m2;各典型断面间底栖动物组成以软体动物占优势,底栖动物群落结构存在着明显差异.底栖动物Shannon-Wienner指数及Margalef指数范围分别为0.95~2.22和0.75~1.99.对获得的底栖动物数据和环境因子数据进行典范相关分析（CCA）.结果显示,典型断面底栖动物群落分布受水环境因子影响较为明显,整体上,pH值和DO是影响洞庭湖典型断面底栖动物种类分布格局的主要因素.

洞庭湖典型断面藻类组成及其与环境因子典范对应分析

2010年对洞庭湖6个典型断面进行了浮游藻类生物调查,共鉴定出7门72属(种),浮游藻类的密度范围在67.2×104～161.9×104cell·L-1;各典型断面间浮游藻类组成以硅藻和隐藻占优势,藻类群落结构存在着明显的差异。藻类Margalef指数及Shannon-Wienner指数范围分别为3.64～4.03和3.03～3.24,水体水质状况良好。应用CANOCO4.5软件对获得的浮游植物数据和环境因子数据进行典范相关分析(CCA),作出物种与环境因子关系的二维排序图。结果显示,典型断面藻类群落分布受水环境因子影响较为明显,整体上,DO和TN是影响洞庭湖典型断面藻类物种分布格局的主要因素。

基于生态安全的洞庭湖区土地资源调控措施

利用洞庭湖区土地资源利用调查数据,分析了洞庭湖区土地资源利用现状、变化趋势及存在的主要问题,并就洞庭湖区土地资源利用对生态安全的影响进行了识别,从生态安全角度出发,提出了洞庭湖区土地资源分期分区调控措施。

1988-2021年洞庭湖大型底栖动物完整性评价及环境压力影响分析

为客观跟踪洞庭湖水生态环境质量,掌握洞庭湖水生生物完整性状况和变化趋势,支撑长江流域水生态考核工作的开展,基于洞庭湖30多年(1988—2021)的大型底栖动物群落特征数据,构建洞庭湖大型底栖动物完整性指数(BIBI)。基于完整性评价结果,采用多元逐步回归分析识别30多年间影响洞庭湖B-IBI的主要环境因素和贡献率。以低压力期(1988—1994年)底栖动物特征确定参照状态,构建的B-IBI由总分类单元数、甲壳类和软体类分类单元数、H指数、总密度和BI指数5项核心参数构成;同时确定出5项参数的期望值,并建立起B-IBI评价的标准:B-IBI≥6.34,优秀;4.75≤B-IBI<6.34,良好;3.17≤B-IBI<4.75,中等;1.58≤B-IBI<3.17,较差;B-IBI<1.58,很差。经B-IBI在低、高压力组的箱线图分析,进一步验证了该指数的辨别力和适用性。根据研制的B-IBI评价标准,得到洞庭湖B-IBI从1988年的6.99(优)下降到2021年的2.97(较差),表明洞庭湖底栖动物完整性呈现显著的下降趋势。相关环境因素的分析显示,同期洞庭湖的综合营养状态指数、总氮和叶绿素a均呈现显著上升态势。对B-IBI和环境因子的响应关系分析表明,B-IBI与总氮和叶绿素a呈显著负相关,多元逐步回归分析表明总氮解释了大型底栖动物完整性变异的56.1%,和叶绿素a共同解释了变异的61.3%。营养盐增加对洞庭湖大型底栖动物完整性的变化起到较大程度的驱动作用。构建的B-IBI评价标准在洞庭湖具有较好的适用性,可为长期跟踪湖体完整性变化及分析水生态状况变化提供有价值的科学依据。建议在长江流域重要水体的保护中,在持续控磷的同时,加大对氮污染影响的关注,增加对总氮的管控力度,并将总氮纳入国家和地方水生态环境监管体系。

洞庭湖水生态风险评价模型构建及应用

水生态风险评价作为实施水生态保护决策的关键因素,对湖泊水生态风险防控具有深远影响。以洞庭湖为研究对象,基于1999—2017年历史数据,筛选DO、COD_(Mn)、NH_(3)-N、TP、Chl.a、水华影响指数、脆弱性指数、物种重要性指数及贝克-津田生物指数等9项指标,构建洞庭湖水生态风险评价指标体系。运用层次分析法和模糊综合评价法,构建水生态风险评价模型,对不同时期洞庭湖水生态风险状况进行分级评价。结果表明,2000年、2009年洞庭湖水生态环境处于中风险,2004年、2013年及2016年洞庭湖水生态环境处于低风险。整体来看,该评价模型基本能够反映洞庭湖在不同时期的水生态风险状况。

2013-2022年洞庭湖水质变化及污染成因分析

以2013-2022年洞庭湖及入湖河流、洞庭湖出口20个水质断面连续10年监测数据为基础,研究洞庭湖水质时空变化特征与污染成因.研究结果表明:洞庭湖水质总氮质量浓度ρ(TN)年平均值在1.21~2.60 mg/L之间;入湖河流ρ(TN)年平均值在1.28~2.88 mg/L之间,洞庭湖出口ρ(TN)年平均值在1.47~2.17 mg/L之间;洞庭湖水质总磷质量浓度ρ(TP)年平均值在0.036~0.128 mg/L之间,入湖河流ρ(TP)年平均值在0.035~0.167 mg/L之间,洞庭湖出口ρ(TP)年平均值在0.048~0.132 mg/L之间.洞庭湖水质时空分布差异明显,空间分布上,TN、TP呈现出入湖河流、洞庭湖出口、湖体依次降低趋势;时间分布上,TN、TP在2013-2020年呈下降趋势,2020-2022年下降趋势明显放缓甚至有所上升.RDA分析结果进一步表明:入湖河流ρ(TN)和ρ(TP)及湖体水位变化对洞庭湖ρ(TN)和ρ(TP)影响较大,洞庭湖水质还受其他污染因素影响.建议加强入湖污染物管控措施,在不同水文阶段积极开展水文调控,改善洞庭湖水质.

洞庭湖典型水域表层沉积物中重金属空间分布特征及其潜在生态风险评价

基于2007—2012年连续对洞庭湖湘江入湖口至出湖口水域5个采样点——S1（樟树港）、S2（虞公庙）、S3（鹿角）、S4（君山）和S5（洞庭湖出口）表层沉积物中Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr和Zn 7种重金属质量分数分析,对该典型水域表层沉积物中重金属的空间分布特征进行了探讨,并采用潜在生态危害指数法对其生态风险进行评价.结果表明：表层沉积物中w（Cd）、w（Hg）、w（As）、w（Cu）、w（Pb）、w（Cr）和w（Zn）分别为0.54~79.90、0.046~0.712、15.2~289.0、29.0~217.0、6.0~246.0、65.4~269.0和41.4~632.0 mg/kg,w（Cd）、w（Hg）、w（As）、w（Cu）、w（Pb）和w（Zn）沿程总体呈下降趋势,w（Cr）沿程变化较小;Cd具有很高生态风险,Hg具有中等生态风险,其余污染物具有低生态风险,不同污染物生态风险的大小顺序为Cd〉Hg〉As〉Pb〉Cu〉Cr〉Zn,各采样点的RI（潜在生态危害指数）为115.51~1 000.09,平均值为373.30,研究区域重金属总体具有高生态风险,其中S1采样点具有很高生态风险,不同采样点表层沉积物中重金属生态风险的大小顺序为S1〉S2〉S5〉S4〉S3;除Cr外,Cd、Hg、As、Cu、Pb和Zn主要来源于湘江,Cd和Hg是主要风险污染物,其中Cd为首要污染物,因此湘江重金属污染治理应以Cd为重点.

洞庭湖区城市饮用水源地水环境健康风险评价

为了解洞庭湖区城市饮用水源地水环境健康风险,根据2014年30个县级以上城市饮用水源地水质监测数据,采用美国环境保护署(US EPA)推荐的水环境健康风险评价模型,对洞庭湖区城市饮用水源地水环境健康风险进行了评价.结果表明,由毒性物质所致总健康风险在8.77×10-10—7.42×10^(-5)a^(-1)之间,平均为1.07×10^(-5)a^(-1),低于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险水平5×10^(-5)a^(-1),但高于部分机构推荐的最大可接受风险水平1×10-6a^(-1),总体属中等风险;总健康风险的大小顺序为地下水型>河流型>水库型,澧水>松澧洪道>资水>湘江>沅江>汨罗江>长江>华容河,下游>上游,常德市>益阳市>岳阳市>望城区,中部>东部>西部;毒性物质总健康风险主要来自化学致癌物As,因此,As应作为水环境健康风险决策管理的重点;优先选取水库和河流作为城市饮用水源是降低洞庭湖区城市饮用水源地水环境健康风险的重要途径,加强上游城市污染治理和城市交界断面水质考核,对保障下游城市饮用水源地水质安全具有关键性作用.

洞庭湖及其入湖口沉积物中重金属的污染特征、来源与生态风险

选择洞庭湖及9个入湖口为研究区,分析了沉积物中Tl、Sb、Hg、Cd、As、Pb、Cu、Ni和Cr等9种重金属的空间分布、来源、污染特征与潜在生态风险.结果表明,入湖口沉积物中各重金属含量在0.08—100 mg·kg^(-1)之间,洞庭湖全湖沉积物中Tl、Sb、Hg、Cd、As、Pb、Cu、Ni和Cr的平均含量分别为背景值的1.47、2.33、5.55、8.30、2.32、2.17、1.98、1.60和1.58倍,其中Cd、Hg、Sb和As的富集程度相对较高.湖体沉积物中Tl、Sb、As、Cu和Cr空间分布表现为南洞庭湖>东洞庭湖>西洞庭湖;Hg、Cd和Ni空间分布表现为南洞庭湖>西洞庭湖>东洞庭湖;Pb的空间分布为东洞庭湖>南洞庭湖>西洞庭湖.来源分析得出东洞庭湖沉积物中重金属主要受湘江来水的影响;南洞庭湖沉积物中重金属受湘江和资江的共同影响;西洞庭湖沉积物中重金属来源较复杂.污染负荷指数法得出:入湖口污染程度(PLI值)大小为S1>S2>S3>S4>S8>S5>S9>S6>S7;湖体污染程度(PLI_((area))值)大小为南洞庭湖>东洞庭湖>西洞庭湖.洞庭湖全湖受到强污染(PLI_((area))值2.22),各重金属的污染程度(CF值)大小为Cd>Hg>Sb>As>Pb>Cu>Ni>Cr>Tl.入湖口生态风险大小为S1>S2>S3>S8>S4>S9>S6>S5>S7;湖体生态风险大小为南洞庭湖>东洞庭湖>西洞庭湖.洞庭湖全湖生态风险指数为689.3,属"严重"生态风险.各重金属的生态风险大小为Cd>Hg>Sb>Tl>As>Pb>Cu>Ni>Cr,主要风险污染物是Cd和Hg,其次为Sb和Tl.综合研究表明,S1、S2、S13、S14、S15、S19、S20、S22、S24和S25采样区污染严重,已成为"严重"生态风险区域.

洞庭湖表层沉积物中重金属污染特征、来源与生态风险

选择洞庭湖9个有代表性的样点,研究了洞庭湖表层沉积物中重金属的空间分布特征、主要来源与生态风险。结果表明,洞庭湖Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr的含量分别为0.60~20.70、0.090~0.640、10.4~83.7、17.9~70.9、16.9~95.8、59.0~199.0 mg/kg,Cd、As出现超过土壤环境质量三级标准的现象,是主要重金属污染物;Cd、Hg的空间分布相似,表现为南洞庭湖区〉西洞庭湖区〉东洞庭湖区;As、Cu、Pb、Cr的空间分布相似,表现为南洞庭湖区〉东洞庭湖区〉西洞庭湖区。相关分析结果显示：As、Cd、Hg、Cu、Pb之间呈显著正相关,Cr与其它重金属之间没有显著的相关性。主成分分析结果表明,第一主成分的Hg、As、Cd主要受工矿业采冶支配,第二主成分的Cr、Pb、Cu主要与生活污水排放和农业生产有关。沉积物质量基准法初步评价结果表明,洞庭湖Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr等重金属均具有引起较低生态风险的可能性,部分点位Cd、As、Cr具有引起较高生态风险的可能性。受Cd、As含量较高的影响,南洞庭湖区具有较高的生态风险。

洞庭湖水体叶绿素a时空分布及与环境因子的相关性

2013年6月至2014年5月逐月对洞庭湖水体叶绿素a质量浓度和主要环境因子进行测定,分析洞庭湖水体叶绿素a质量浓度的时空分布特征,探讨洞庭湖水体叶绿素a质量浓度与环境因子的相关性。结果表明,洞庭湖水体叶绿素a质量浓度为0.11~8.62 mg/m^3,年均值为(1.89±1.23)mg/m^3,属贫营养;叶绿素a质量浓度随季节变化明显,总体呈现夏、秋季明显大于冬、春季的规律;在空间上,总体表现为西洞庭湖和东洞庭湖明显大于南洞庭湖。全湖叶绿素a质量浓度与水温、电导率、COD和TP呈极显著正相关,与DO、NH3-N、TN和TN/TP呈极显著负相关,与NO-3-N呈显著负相关,与p H和透明度无显著相关性。全湖TN/TP的年均值为28.5,磷可能是洞庭湖水体浮游植物生长的限制性营养盐。

洞庭湖主要入湖口表层沉积物重金属分布特征与生态风险评价

尽管针对洞庭湖沉积物中重金属的研究工作较多,但缺乏针对其主要入湖口的研究。基于2014年12月和2015年6月对洞庭湖主要入湖口表层沉积物中重金属调查,分析了重金属含量的时空分布特征,并采用一致性沉积物质量基准法对其生态风险进行了评价。结果表明,Cd、Hg、As、Cu、Pb和Zn的平均含量分别为3.27、0.190、27.10、39.8、38.0和157.8 mg·kg-1,其大小顺序为Zn>Cu>Pb>As>Cd>Hg,Cd和As含量出现超过土壤环境质量三级标准的现象,是主要的重金属污染物。Cd、As、Pb和Zn等4种重金属含量的最高值均出现在湘江入湖口,Cu含量的最高值出现在资水入湖口,Hg含量以沅江入湖口最高,除Pb外,其他5种重金属在湘江和资水入湖口的含量均大于平均值,表明湘江和资水入湖口污染较为严重;汛期与非汛期6种重金属的含量均无显著性差异(P>0.05)。6种重金属生态风险大小顺序为As>Cd>Zn>Pb>Cu>Hg,各入湖口生态风险大小顺序为湘江入湖口>资水入湖口>沅江入湖口>汨罗江入湖口>澧水入湖口>长江"三口">新墙河入湖口,其中湘江和资水入湖口为较高生态风险,其他入湖口为较低生态风险。入湖河流是洞庭湖湖体沉积物重金属污染的主要来源,在一定程度上,入湖河流沉积物中重金属的含量对洞庭湖湖体沉积物中重金属污染状况起着决定性作用,因此,洞庭湖流域重金属污染防控应以入湖河流为主,其中尤以湘江和资水为重点。

洞庭湖表层沉积物重金属生态风险及其变化趋势研究

尽管针对洞庭湖沉积物中重金属的研究工作较多,但是针对其生态风险及其变化趋势的研究工作比较少见。基于2012年2月和2013年4月对洞庭湖9个具有代表性监测点位的采样分析以及相关监测历史资料的收集,采用Hakanson生态危害指数法,研究了洞庭湖表层沉积物中重金属的生态风险及其变化趋势。结果表明,洞庭湖表层沉积物中Cd、Hg、As、Cu和Pb的含量分别为0.60~20.7 mg·kg-1、0.090~0.640 mg·kg-1、10.4~83.7 mg·kg-1、17.9~70.9 mg·kg-1和16.9~95.8 mg·kg-1,其大小顺序为Pb〉Cu〉As〉Cd〉Hg。洞庭湖表层沉积物中重金属单因子生态风险程度顺序为Cd〉Hg〉As〉Pb〉Cu,Cd和Hg为主要重金属风险污染物,其中Cd为首要污染物;全湖RI值在117.10~589.80之间,平均289.99,在空间分布上,表现为南洞庭湖区〉西洞庭湖区〉东洞庭湖区;根据Hakanson提出的分级标准,南洞庭湖区Cd具有极高的生态风险,全湖生态风险程度为中。初步分析结果表明,30年来,除Hg外,其它重金属生态风险均有一定上升,其中以Cd的上升趋势较明显,全湖重金属生态风险程度由低生态风险上升到中生态风险,提高了一个等级。因此,洞庭湖流域重金属污染治理应以湘江和资水的Cd为重点。

洞庭湖表层沉积物营养盐和重金属污染特征及生态风险评价

为探究洞庭湖表层沉积物中营养盐和重金属的空间分布特征与生态风险,2012年2月和2013年4月在东、南、西洞庭湖各取3个共计9个具有代表性样点的表层沉积物,测定其有机质（OM）、总氮（TN）、总磷（TP）、镉（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、铅（Pb）和铬（Cr）的含量。结果表明,洞庭湖表层沉积物中OM、TN和TP的含量分别为1.48%～4.22%、382～2217 mg/kg和142～716 mg/kg,与国内其他湖泊（水库）相比,OM和TN含量处于中等水平;OM和TN的空间分布相似,表现为南洞庭湖区〉东洞庭湖区〉西洞庭湖区,TP表现为东洞庭湖区〉西洞庭湖区〉南洞庭湖区。洞庭湖表层沉积物中,Cd、Hg、As、Pb和Cr的含量分别为0.60～20.70 mg/kg、0.090～0.640 mg/kg、10.4～83.7 mg/kg、16.9～95.8 mg/kg和59.0～199.0 mg/kg,其中Cd和As超过土壤环境质量三级标准,是主要的重金属污染物;Cd和Hg的空间分布相似,表现为南洞庭湖区〉西洞庭湖区〉东洞庭湖区;As、Pb和Cr的空间分布相似,表现为南洞庭湖区〉东洞庭湖区〉西洞庭湖区。初步评价结果显示,除TP外,其余营养盐和重金属均具有引起较低生态风险的可能性,横岭湖和虞公庙的Cd、As和Cr以及洞庭湖出口的Cr具有引起较高生态风险的可能性;受Cd和As含量较高的影响,南洞庭湖区具有较高的生态风险。

洞庭湖底泥沉积物重金属分布与生态风险评价

为了解洞庭湖底泥沉积物中重金属的分布特点,以及污染状况和生态风险,以洞庭湖3个湖区21个断面采样点的沉积物为研究对象,分析Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg、As 7种重金属的含量及分布特点,并采用地累积指数法和潜在生态风险指数法对污染状况进行评价.结果表明,7种重金属的平均含量均超出洞庭湖水系背景值.地累积指数Igeo值呈现Cd>Cr>Pb>Cu>As>Zn>Hg的规律.综合地累积指数显示樟树港重金属污染为严重污染.全湖沉积物重金属单因子风险值(Eri)均值呈现Hg>Cd>As>Pb>Cu>Cr>Zn的变化特征.全湖总体生态风险属于重度污染.其中蒋家嘴,虞公庙,樟树港,坡头潜在生态风险指数范围都超过了600,属于严重生态风险水平.两种分析方法中樟树港都属于严重污染,需及时防控和治理.

东洞庭湖及其入湖口水域表层沉积物中重金属的分布特征与生态风险

为了解东洞庭湖及其入湖口表层沉积物中TI、Sb等重金属的污染特征,对9个采样断面表层沉积物中TI、Sb、Hg、Cd、As、Pb、Cu、Ni、Co、Cr、V、Mn和Zn等13种重金属的含量、空间分布特征、来源进行了分析,并对其生态风险进行了评价。研究结果表明,沉积物中13种重金属的平均质量分数在0.180~762 mg·kg^(-1)之间,其质量分数大小为Mn>Zn>V>Cr>Pb>Cu>Ni>As>Co>Cd>Sb>TI>Hg。湘江(S1)和汨罗江(S2)入湖口以及鹿角(S4)、东洞庭湖(S6)、岳阳楼(S7)和洞庭湖出口(S9)表层沉积物中重金属污染较严重,各重金属具有相同的来源或产生了复合污染。第一主成分(PC1)主要源于湘江和汨罗江来水,湘江起主导作用;V主要源于湖区周边污染。地累积指数评价得出:沉积物中各重金属的污染程度顺序为Cd>Hg>Pb>As=Zn>Sb>V>Cu>Mn>TI>Co>Ni>Cr,整个研究区(I_(tot)=5.74)面临严重污染。潜在生态风险指数(E_r^i)表明各重金属的生态风险大小为Cd>Hg>Sb>TI>As>Pb>Cu>Ni>Co>V>Cr>Zn>Mn;沉积物中13种重金属的RI值介于217.9~1968之间,平均值为555.1,整个研究区属"重度"生态风险,主要风险污染物为Cd和Hg,其次为TI和Sb。各采样点的生态风险大小顺序为S1>S6>S9>S7>S4>S2>S5(扁山)>S8(大小西湖)>S3(新墙河)。研究表明,湘江入湖口(S1)面临"严重"生态风险,鹿角(S4)至洞庭湖出口(S9)水域面临"重度"生态风险,S1、S4、S6、S7和S9已成为了潜在生态风险区域。

洞庭湖湘江入湖口至出湖口水域表层沉积物中重金属时空分布特征与生态风险

基于2007—2012年连续对洞庭湖湘江入湖口至出湖口水域5个采样点的表层沉积物中Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr和Zn等7种重金属含量分析,对该水域表层沉积物中重金属的时空分布特征进行了探讨,并采用沉积物质量基准法对其生态风险进行了评价.结果表明,Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr和Zn的含量分别为0.54—79.90 mg·kg-1、0.046—0.712 mg·kg-1、15.2—289.0 mg·kg-1、29.0—217.0 mg·kg-1、6.0—246.0 mg·kg-1、65.4—269.0 mg·kg-1和41.4—632.0 mg·kg-1,其大小顺序为Zn>Cr>Pb>Cu>As>Cd>Hg;Cd、Hg、As、Cu、Pb和Zn含量沿程总体呈"V"形变化趋势,Cr含量沿程变化较小,重金属含量年际变化较为稳定;As具有较高生态风险,其余污染物具有较低生态风险,不同污染物生态风险的大小顺序为As>Cd>Cr>Cu>Pb>Zn>Hg,S1和S3具有较高生态风险,其余点位具有较低生态风险,不同点位生态风险的大小顺序为S1>S3>S5>S2>S4.

洞庭湖水系入湖口表层沉积物中重金属的污染特征与生态风险

分析了洞庭湖7条环湖河流入湖口表层沉积物中9种重金属元素(As、Hg、Cd、Pb、Sb、Cu、Ni、Cr和Zn)的含量水平、分布特征和污染变化趋势,并采用地累积指数法、内梅罗污染指数和对数衰减模型初步评价了重金属污染状况和潜在生态风险。研究结果表明,沉积物中9种重金属的平均含量在0.257~123 mg/kg之间,其含量大小为Zn>Cr>Pb>Cu>Ni>As>Cd>Sb>Hg。在近30年来,洞庭湖水系中湘江入湖口沉积物中重金属污染累积最严重,其中Cd和Hg表现最突出。地累积指数法(Igeo)和内梅罗单因子污染指数(Ii)显示研究区域中Cd和Hg重金属污染累积效应显著,综合地累积指数(Itot)和内梅罗多因子综合污染指数(Pn)显示各个入湖口沉积物重金属污染累积程度大小为:湘江>资江>沅江>汨罗江>澧江>松滋河东支>新墙河。对数衰减模型评价显示湘江、资江和沅江入湖口沉积物重金属污染极有可能存在较高的水生生物风险,各个河流入湖口沉积物重金属潜在水生生物危害可能性大小排序为为湘江(极有可能)>资江(极有可能)>沅江(极有可能)>澧江(可能)>汨罗江(可能)>松滋河东支(可能)>新墙河(不会),从产生可以观察到毒性效果的可能性大小看,整个研究区域各个重金属潜在生物毒性风险的高低顺序依次是:As>Sb>Cd>Ni>Hg>Cr>Pb>Zn>Cu。