基于生物可利用性评估城市道路沉积物重金属生态风险

城市道路沉积物重金属风险评价是表征城市环境质量的有效途径。采用重金属化学形态和生物可利用性来评估其生态风险更合理,越来越受到人们的关注。本文采集山东省青岛市崂山区10条次干道沉积物样品,分析不同粒径沉积物中Zn、Cd、Cu、Pb的含量、化学形态和生物可利用性,采用地累积指数(Igeo)和改进的生态风险指数(RIm)评价细粒径(小于75μm)沉积物中重金属污染水平和生态风险。结果表明:(1)沉积物粒径越小,重金属含量则越多。当粒径小于75μm时,Zn、Cd、Cu和Pb平均含量分别为山东省土壤元素背景值的10.63、6.07、3.39、2.70倍。(2)随粒径的减小,生物可利用性增大。小于75μm粒径的Zn、Cd、Cu和Pb的生物可利用态百分比为74%、78%、66%和55%。(3)评价结果显示,Zn、Cd、Cu和Pb的值分别为2.83、2.01、2.22和2.05,结果均为偏重度污染。(4)评价结果为较高生态风险,其中Cd属于极高风险,Cu和Pb属于中等风险,Zn属于低风险,Cd对的贡献高达75%。以重金属污染水平、迁移率、生物可利用性和生态风险为评价依据,认为Zn、Cd、Cu、Pb的风险均较大。该研究可为青岛市道路重金属污染防控提供指导。

城市道路沉积物中重金属生态风险的优化评价

城市道路沉积物中的重金属在降水径流的冲刷下会对受纳水体产生生态风险.基于重金属的总量、毒性、形态,分别采用单因子污染指数法(P_(i))、生态风险指数法(RI)和风险编码评价法(RAC)对青岛市崂山区11条主干道沉积物中4种重金属(Cu、Zn、Pb、Cd)的污染状况和生态风险进行评价,评价结果差异较大,建立新的模糊综合评价体系对这3种评价方法进行优化.结果表明:①道路沉积物中的Cu、Zn、Pb、Cd均存在累积现象,4种重金属的主要来源为交通活动、大气沉降以及路面标识用漆.重金属各形态分布不均匀,Cu以可氧化态为主,Zn以弱酸提取态为主,Pb以残渣态为主,Cd以生物可利用态(弱酸提取态、可还原态、可氧化态)为主.②P_(i)评价结果显示,Cu、Zn、Pb、Cd的P_(i)值分别为3.80、27.61、1.21、8.33,Zn和Cd表现为重度污染水平,Cu和Pb分别表现为中度和轻微污染水平;RI综合评价结果为高风险,其中Cd属于高风险,其他3种重金属为低风险;RAC评价结果为Zn(40.44%)>Pb(28.24%)>Cd(25.37%)>Cu(3.80%),Zn表现为高生态风险,Pb和Cd表现为中等生态风险,Cu表现为低生态风险.导致3种评价结果不同的原因是评价方法分别侧重重金属的总量、毒性或形态.③建立了模糊综合评价体系,设置了新的综合评价标准,优化评价结果表现为Cd(87.4)>Zn(72.04)>Pb(53.96)>Cu(53.56).这表明重金属的毒性对其生态风险的影响要大于重金属的总量和形态,总量也会一定程度上影响评价结果.研究显示,在实际工作中,当各种评价方法所得结果存在分歧时,模糊综合评价体系有利于更准确地了解重金属污染状况和生态风险.