Content and Ecological Risk Assessment of Heavy Metals in Surface Sediment in Weishan Lake

[Objective] The aim was to analyze the content of heavy metals in surface sediment in Weishan Lake and further assess its ecological risk.[Method] Heavy metal pollution in surface sediment in Weishan Lake was studied,and the pollution indices and potential ecological risk indices of Cu,Zn,Pb,Cd and Cr were calculated to assess the potential ecological risk of heavy metal pollution.[Result] In surface sediment in Weishan Lake,the average contents of Cu,Zn,Pb,Cd,Cr and Ni were 64.78,185.05,78.76,0.17,37.76 and 46.84mg/kg respectively.Cr and Cd weren’t beyond standards in all stations,while Cu and Pb exceeded standards in all stations,with average super-standard multiple of 0.85 and 0.31,respectively,and Zn content wasn’t beyond standard in S2 station,with average super-standard multiple of 0.24.The average pollution indices of Cu,Zn,Pb,Cd and Cr were 1.85,1.23,1.31,0.34 and 0.47 respectively,with average comprehensive pollution index of 5.21,which showed that heavy metal pollution was light.In addition,heavy metal pollution in entryway portion and sea-route portion were more serious than that of breeding portion.Potential ecological risk assessment showed that the average potential ecological risk indices of Cu,Zn,Pb,Cd and Cr were 9.25,1.23,6.56,10.34 and 0.94 respectively,with average comprehensive potential ecological risk index of 28.33,and it revealed that potential ecological risk of heavy metals was slight.Besides,the potential ecological risk order of heavy metal pollution was sea-route portion>entryway portion>breeding portion.[Conclusion] The study could provide references for the regulation and improvement of ecological environment in Weishan Lake in the east route of south-to-north water transfer project.

霍邱县城湖泊沉积物重金属污染特征、潜在生态风险及来源

为了解霍邱县城西湖和城东湖表层沉积物重金属的污染特征、空间分布、潜在来源和生态风险,对城西湖和城东湖表层沉积物重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn)含量进行了分析,采用地累积指数法、污染负荷指数法、潜在生态危害指数法和沉积物质量基准法对重金属污染程度及潜在生态危害进行了评价,并利用相关性分析、聚类分析及主成分解析了重金属来源。结果表明,除城东湖的Cd、Hg、Pb和城西湖的Hg外,其余元素均值超过背景值,重金属含量存在显著的空间变异性,大致呈北向南递减趋势。地累积指数表明城西湖沉积物中Ni和Zn处于未受污染中度污染状态,污染负荷指数显示城西湖为中度污染状态,城西湖和城东湖处于轻度生态风险状态。重金属溯源分析结果显示城西湖和城东湖沉积物中Cr、Zn、Ni和Cu主要来源成土母质、矿产开采和水产养殖,As、Pb、Hg和Cd主要来源于农业污染和生活污水。研究结果可为城西湖和城东湖重金属污染防治提供科学依据。

洱海环湖区域土壤中氮、磷、砷和金属含量及潜在生态风险评价

目的:了解洱海环湖区域土壤中有关元素的含量,为土壤环境质量评价、潜在风险评估以及洱海保护和综合治理提供一定的科学依据。方法:选取洱海环湖区域不同地点的土壤样本,测定其锰(Mn)、锌(Zn)、钙(Ca)、铜(Cu)、钴(Co)、氮(N)、磷(P)、砷(As)8种元素的含量,利用地积累指数法和重金属潜在生态风险指数法,对土壤质量状况和潜在生态风险程度进行分析和评价。结果:Zn、Cu和As的平均质量含量均不超过风险筛选值;Mn、Zn、Cu、Co和As的地积累指数均小于0;土壤中N、P元素等级分别为第五等级和第四等级;多金属潜在生态风险综合指数为12.85。结论:研究区域土壤中金属的累积程度较低且受人类活动影响较小,重金属的潜在生态风险度轻微,土壤中N、P元素整体呈现养分区域不平衡现象。

鄱阳湖底泥中重金属污染现状评价

为了解丰、枯水期鄱阳湖沉积物中重金属含量以及各污染物的潜在生态危害程度,在对鄱阳湖污染现状详细调查与分析的基础上,利用地积累指数法和潜在生态风险指数法对鄱阳湖底泥中的重金属污染进行综合性的评价分析,并与单因子指数评价结果相比较.结果表明,鄱阳湖底泥已经受到了不同程度的重金属污染.从总体的污染程度分析,各污染物的污染程度大小排列次序为:Cu>Pb>Zn>Cd,这与单因子指数法评价结果一致;各污染物对鄱阳湖生态风险构成危害的影响程度排列次序为:Cd>Pb>Zn>Cu;污染的地区和时间差异大,各采样点污染程度排序为:鄱阳饶河>鄱阳湖龙口>鄱阳湖南矶山>星子冬枯山>星子渔民村,且枯水期普遍大于丰水期.

鄱阳湖北部湖区沉积物重金属分布及其潜在生态风险评价

鄱阳湖是中国第一大淡水湖,在世界生态格局中具有重要的地位。随着2009年鄱阳湖生态经济区建设上升为国家战略后,环湖地区工业化和城镇化快速发展,鄱阳湖湖区生态环境保护的压力日渐加大。沉积物重金属含量是湖泊环境评价的一个重要指标,分析沉积物重金属含量和空间分布特征,对于了解湖泊污染状况、生态环境演变过程具有重要的意义。根据2015年丰水期和枯水期鄱阳湖北部湖区和入江水道的表层沉积物调查资料,分析了沉积物中Cd、Zn、Cu、Cr、Ni、Pb、As、Hg等重金属在调查水域的分布特征,揭示了重金属分布的影响因素,并采用Hakanson重金属元素潜在生态风险指数评价了沉积物中重金属个体风险危害程度和综合风险危害程度。研究发现:(1)鄱阳湖沉积物中8种重金属,除Ni外,其余7种重金属均值含量都高于背景值,尤其是Cu、Zn和Pb的枯水期均值分别是背景值的8.68、4.67、9.28倍;(2)丰水期鄱阳湖北部湖区沉积物中Cd、Cr、Ni含量整体上高于枯水期,枯水期沉积物中Cu、Zn、Pb、As含量高于丰水期;(3)从棠荫水文站向北至湖口水文站,沉积物中Pb、As在丰水期和枯水期均呈减少趋势,Cu、Cr在丰水期和枯水期均呈增加趋势,其他重金属则在丰水期和枯水期呈现不同的变化趋势;(4)重金属个体潜在危害程度顺序为:Cd>Hg>As>Pb>Ni>Cu>Zn>Cr,综合潜在生态风险指数RI均值为528.4,属于极强潜在生态危害。

西北内陆盐湖盆地土壤重金属Cr、Hg、As空间分布特征及潜在生态风险评价

选取位于西北内陆的吉兰泰盐湖盆地为研究对象,按照表层(0—10 cm)、50 cm层(50—60 cm)和100 cm层(100—110 cm)分层土壤取样,系统采集了120个样品,测定了重金属Cr、Hg和As,以及主要化学成分的含量,以地统计学插值绘图揭示了吉兰泰盐湖盆地Cr、Hg和As的空间分布特征,以单因子指数法、内梅罗指数法和潜在生态风险指数法评价解析了盐湖盆地Cr、Hg和As的污染及生态风险状况,以统计相关检验和主成分分析法进行了盐湖盆地Cr、Hg和As的源分析。结果表明:1)盐湖盆地土壤中Cr、Hg、As总体具有相似的空间分布特征,Cr在西北部的巴音乌拉山、乌兰布和沙漠地区和西南台地地区的含量较高,Hg仅在西南低山台地地区、以及东北局部区域的含量较高,As在盐湖附近、东南贺兰山、巴音乌拉山西北部和乌兰布和沙漠地区含量较高;2)基于内蒙古土壤质量背景值,土壤污染分布次序为As>Hg>Cr,其中Hg和As中度污染以上累计比重达到为45%,而Cr仅有7.5%的轻微污染;研究区无清洁土壤,仅有尚清洁土壤占2.5%,开始受到污染和中度污染以上土壤比重为50%和42.5%;土壤潜在风险次序为Hg>As>Cr,Hg整体处于很强生态风险水平;轻微生态风险占到40%,由中度、强度到极强在20%以内,很强生态风险程度略超20%,大部地区处于轻微生态风险状况;3)基于国家土壤环境质量二级标准值,土壤中Cr、Hg、As无论是单因子污染、综合污染,还是潜在生态风险指数均未出现超标区域,不存在Cr、Hg、As污染或潜在生态风险,但相对内蒙古整个地区来说,盐湖盆地Cr、Hg、As含量较高;4)研究区土壤中Cr主要来源于土壤母质形成过程中的自然来源,Hg和As主要来源于工业排放、交通污染源等人类活动,均受到人类活动和自然环境变化的综合影响。

鄱阳湖表层沉积物重金属污染特征及潜在生态风险评价

通过对鄱阳湖表层沉积物5种重金属（Cd、Pb、Ca、Zn和Cr）含量特征进行分析，并应用潜在生态危害指数法对重金属的潜在生态风险进行评价．结果表明：Cu、Pb、Zn、Cd、Cr含量范围和均值分别为20．33-160．67、61．53；24-87．61、48．17；64．83-409．28、194．11：0．33-4．39、1．54和11．06-67．83、28.05mg／kg；沉积物中重金属的污染程度较高，Cu是主要的污染因子．潜在生态风险评价显示：该湖表层沉积物中重金属潜在生态风险指数彤的平均值为151．81，属中等生态危害，5种重金属潜在生物毒性风险大小依次为Cu〉Cd〉Pb〉Zn〉Cr．

鄱阳湖湿地水体与底泥重金属污染及其对沉水植物群落的影响

对鄱阳湖南矶山湿地、吴城自然保护区、白沙洲国家湿地公园及鄱阳湖龙口等典型湿地进行沉水植物群落的调查与采样,并测定各样点水样及底泥重金属含量,采用地累积指数法和潜在生态危害指数法对底泥重金属污染进行评价,采用Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数等方法对研究区沉水植物群落结构进行评价,对水体、底泥重金属含量与沉水植物的生物量、物种多样性等进行Pearson相关性分析,评价鄱阳湖湿地水土环境重金属污染现状,探讨水体与底泥重金属Cu、Pb、Cd等污染物对其水体沉水植物群落的影响。结果表明:各采样点水体与底泥中Cu、Pb、Cd等3种重金属元素中含量最高的为Pb;各样点水体(除白沙洲水体ρ(Pb)外)ρ(Cu)、ρ(Pb)和ρ(Cd)等均未超出地表水环境质量Ⅲ类标准限值,水体重金属含量最高的区域为鄱阳湖东部的白沙洲(ρ(Cu)为50.826μg·L-1,ρ(Pb)为68.660μg·L-1,ρ(Cd)为0.337μg·L-1),最低的区域为鄱阳湖西南部的南矶山湿地(ρ(Cu)为4.316μg·L-1,ρ(Pb)为7.301μg·L-1,ρ(Cd)为0.167μg·L-1)。两种重金属污染评价方法的结果均表明,受纳乐安河下游来水的龙口区域为底泥重金属污染最严重区域;但两种评价方法的结果存在一定差异,地累积指数法评价龙口区域的结果为偏中度或轻度污染,潜在生态危害指数法的评价结果为轻度污染。研究区野外调查中共发现11种沉水植物,隶属7科9属,其中南矶山湿地的沉水植物物种多样性较丰富,但其物种分布的均匀度较低,水体与底泥重金属含量与其水体中沉水植物的生物量或物种多样性间无显著相关性。

环鄱阳湖区农家菜地土壤重金属风险评价及来源分析

通过评价环鄱阳湖区10个县农家菜地土壤样品重金属的潜在生态风险,分析其与9个社会经济指标间的灰色关联度来探讨重金属的污染来源。结果显示,鄱阳湖区各菜地土壤中Cd的超标情况最严重,超标率达到90%,除部分地区Cu超标外,其余重金属均未超标。鄱阳湖区农家菜地土壤达到轻微生态风险,工业较发达地区重金属生态风险较大于工业落后地区,工业发展情况对湖区的空间污染分异有较大影响。蔬菜产量、工业发展情况、城镇化率、交通业发展情况和菜地土壤不同种重金属具有较高关联度,而地区生产总值、农药使用量对各种重金属含量的影响最弱。

鄱阳湖悬浮物重金属污染及潜在生态风险评价

为了分析鄱阳湖悬浮物重金属的潜在生态危害,实地采集水样分析了悬浮物重金属的含量及污染特征。根据分析成果,采用Hakanson潜在生态危害指数法评价了鄱阳湖悬浮物重金属污染程度。分析评价结果表明:鄱阳湖南湖区的悬浮物重金属潜在生态危害大于北湖区;具有潜在生态危害的主要重金属是Cd和Cu;鄱阳湖大部分区域已达中度以上危害程度,轻度危害水平区域只占1/8;悬浮物重金属的赋存含量不仅与其赋存方式有关,与元素本身也有关联性。

湖北鄂州城市湖泊底泥重金属空间分布特征与污染评价

以湖北省鄂州市某湖泊底泥重金属为研究对象,在调查和分析的基础上,采用地质累积指数和潜在生态危害指数对底泥中的重金属分布以及污染状况进行评价。结果表明:从柱状底泥纵向分布来看,该湖底泥重金属含量整体上呈现从上到下递减的变化趋势,上层底泥重金属含量最高;从空间分布上看,3个湖区重金属污染程度排序是西湖区域>东湖区域>中湖区域。地质累积指数评价结果显示该湖底泥重金属主要以无污染-中度污染为主,底泥中重金属污染程度的大小排序为Cd>Zn>Cu>Pb>Ni>Cr>Hg>As;潜在生态危害指数法的评价结果显示底泥中As、Ni、Cu、Pb、Cr和Zn生态风险水平较低,Cd和Hg存在着不同程度的潜在生态风险,Cd的潜在生态风险最高。研究成果为该湖泊的污染调查和评价分析提供参考,并为湖泊后续的保护和水环境系统的可持续发展提供科学依据。

太湖沿岸区浅层底泥重金属污染分析及生态风险评价

近年来太湖底泥重金属污染越来越受到各方关注.为了解太湖沿岸区底泥重金属污染状况,基于2018年太湖全湖污染底泥勘察项目中重金属监测数据,对梅梁湖、竺山湖、西部沿岸区、南部沿岸区、东太湖、贡湖6个太湖沿岸湖区浅层(0~30 cm深度区间)底泥中Hg、Cd、As、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni 8种重金属元素含量进行分析,运用潜在生态风险指数法及空间插值分析方法对底泥重金属污染生态风险进行评价,并对底泥重金属来源进行初步分析.结果表明,太湖沿岸区浅层底泥中重金属分布具有明显的空间异质性,竺山湖、西部沿岸区、贡湖、梅梁湖等湖区重金属含量较高,南部沿岸区、东太湖重金属含量相对较低;各个湖区的Cd、Pb、Cu、Zn、Ni含量,竺山湖的Hg、As、Cr含量,贡湖的As、Cr含量,南部沿岸区的As含量以及梅梁湖的Cr含量均高于背景值;0~30 cm不同深度区间内底泥重金属含量越往表层相对越高.潜在生态风险指数法评价结果表明,0~30 cm深度区间内底泥重金属严重污染区域(重金属综合潜在生态风险指数RI≥300的区域)主要分布在西部沿岸区中部(茭渎港至乌溪港近岸侧)、竺山湖北部、贡湖北部(望虞河入河口附近),面积分别为104.54、10.80、6.89 km^(2),合计约122.23 km^(2);Cd和Hg是主要的重金属生态风险贡献因子、且毒性较强,西部沿岸区、贡湖主要表现为Cd污染,竺山湖主要表现为Cd、Hg复合污染,且西部沿岸区的Cd污染最为严重.重金属源分析结果表明,太湖沿岸区浅层底泥中Zn、Cu、Cr、Ni、Hg、Pb、As具有相似的来源,可能主要来自于工业污染,Cd可能主要来自于农业污染.研究结果可为太湖底泥重金属污染防治提供一定参考和基础数据支撑.

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。

五大连池火山堰塞湖表层沉积物中重金属的分布特征及生态风险评价

以五大连池火山堰塞湖为研究对象,测定其表层沉积物中8种重金属元素(Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Zn、Pb及As)的含量,分析其分布特征并进行生态风险评价。结果表明:各池子表层沉积物中Hg的空间分布最不均匀;药泉湖中重金属总含量最高,体现了人类活动对湖泊生态的影响;单个及多种重金属的潜在生态危害指数均为轻微,但其中As和Hg与我国其他类似河流湖泊相比处于中等偏上的水平,必须提高监管力度,予以治理。

鄱阳湖湿地重金属污染地质累积指数与潜在生态危害指数评价

本文用地质累积指数和潜在生态危害指数对鄱阳湖重金属污染进行评价,结果表明:(1)评价结果表明鄱阳湖区重金属污染主要为Cu污染。鄱阳湖重金属污染的主要来源是德兴铜矿,其中Cu当然是主要污染物,因此,评价结果与实际情况是吻合的。(2)Cu、Zn、Cd污染源相同且来源于德兴铜矿,Pb表现为面源污染。湖区Cu、Zn、Cd分布均表现出从饶河段至湖口逐步降低的趋势,且Cu、Zn、Cd在土壤中的含量呈现显著的相关性和偏相关性,可以推论Cu、Zn、Cd污染源相同且来源于德兴铜矿。Pb在湖区均匀分布表现为面源污染,这可能与湖区Pb污染来源于船舶燃油有关。

微山湖表层沉积物重金属含量及生态风险评价

[目的]分析微山湖表层沉积物重金属含量,并对其进行生态风险评价。[方法]对微山湖表层沉积物重金属污染现状进行调查,通过分析重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr的污染指数和潜在生态风险指数,对重金属污染生态风险进行评价。[结果]微山湖表层沉积物Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni平均含量分别为64.78、185.05、78.76、0.17、37.76、46.84 mg/kg。Cr和Cd含量在各站位均未超标;Cu、Pb含量超标率为100%,平均超标倍数分别为0.85、0.31倍;Zn含量的超标率为80%,平均超标倍数为0.24倍。Cu、Zn、Pb、Cd、Cr污染指数均值分别为1.85、1.23、1.31、0.34、0.47,重金属综合污染指数均值为5.21,属于低度污染;湖中航道和入湖河道污染程度较养殖区严重。潜在生态风险评价表明,Cu、Zn、Pb、Cd、Cr潜在生态风险指数均值分别为9.25、1.23、6.56、10.34、0.94,综合潜在生态风险指数均值为28.33,属于低度风险;重金属污染潜在生态风险表现为湖中航道>入湖河道>养殖区。[结论]该研究为南水北调东线微山湖生态环境的整治与改善提供了参考。

太湖沉积物重金属污染生态风险的综合评价

为研究太湖沉积物重金属污染的生态风险。在2012年2月采集太湖7个采样点的表层沉积物,分析测定重金属总量以及可交换态和碳酸盐结合态的金属含量,采用风险评价准则、潜在生态风险指数法对沉积物重金属污染进行生态风险评价。结果表明:太湖沉积物中重金属除竺山湾处于偏中度污染水平,其他各点均处于轻度污染状态。全湖Ni、Zn和Cu的可利用态比例较高。太湖沉积物重金属污染为低生态风险,竺山湾生态风险高于其他地区。Ni和Pb的生态风险高于其他金属。需对太湖竺山湾污染物排放进行控制,对全湖沉积物中Ni污染进行优先控制与去除。

鄱阳湖沉积物重金属质量基准研究及其生态风险评估

为有效保护鄱阳湖流域水环境质量和水生态系统健康,对鄱阳湖19个采样点的表层沉积物样品及其孔隙水中的4种典型重金属(Cu、Pb、Zn、Cd)含量及赋存形态进行了测定,利用相平衡分配法(EqPA)初步探讨了沉积物重金属质量基准,并以此为评价标准,采用潜在生态风险指数法对鄱阳湖沉积物重金属生态风险进行评估。基于物种敏感度分布(SSD)法确立的重金属水质基准,建立沉积物重金属质量基准低值(SQC-L,Cu、Pb、Zn、Cd的SQC-L分别为57.37、49.40、98.51、2.74mg/kg)和高值(SQC-H,Cu、Pb、Zn、Cd的SQC-H分别为140.86、710.45、189.06、47.20mg/kg),经过对比分析,推荐采用SQC-H和SQC-L为鄱阳湖流域沉积物重金属质量基准。以SQC-L为评价标准,采用潜在生态风险指数法,对鄱阳湖19个采样点的生态风险进行评估,发现鄱阳湖流域受到了一定程度重金属污染,主要集中在南部湖区,具有一定的生态风险。

鄱阳湖湖口段沉积物重金属污染特征及潜在生态风险评价

为了解鄱阳湖与长江交汇区沉积物中重金属含量以及各污染物的潜在生态危害程度,通过采样分析As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn等7种重金属含量及污染特征分布的基础上,采用地积累指数法和潜在生态风险指数法对鄱阳湖底泥中的重金属污染进行综合性的评价分析.结果表明,鄱阳湖湖口段沉积物已经受到了不同程度的重金属污染;沉积物中Cd、Cu和Hg受人为影响比较严重,Cr、Cu、Hg、Pb和Zn均存在一定程度的积累;区域重金属元素潜在生态风险主要受制于Hg和Cu,潜在生态风险贡献率大小排序为:Hg(38.4%)>Cu(27.8%)>Pb(10.9%)>Cd(9.1%)>As(8.0%)>Cr(4.0%)>Zn(1.8%).

醴陵官庄湖湿地土壤重金属污染现状及潜在生态风险评价

为了了解湿地土壤重金属富集现状,探索其解决途径,为污染防治措施提供科学依据,通过系统调查采样,测试和研究了醴陵官庄湖湿地土壤中3种不同土壤类型(自然土壤、季淹土壤、常淹土壤)0~20cm土壤层中铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)、镉(Cd)、和铬(Cr)等重金属的含量。通过Hakanson潜在生态危害指数法、污染负荷指数法,对湿地土壤重金属污染及潜在生态风险进行分析。结果表明:(1)3类土壤中,除自然土壤中的Zn和常淹土壤中的Cr之外,其他重金属含量均值都在不同程度上超过了湖南省土壤背景值,其中自然土壤中的Cd超过了背景值的52.2倍;(2)3类土壤中,Cd都达到了重度污染,Cr处于安全范围,其他3种重金属则在常淹土壤中均达到警戒限;(3)土壤区域污染负荷指数在自然、季淹、常淹土壤中分别是2.42,2.55,2.22,均为中度污染水平,其中Cd的贡献率最大,3类土壤中均达到75%以上;(4)自然土壤的潜在生态危害最严重,达到了429.28,属于强潜在生态风险态势,季淹土壤次之,常淹土壤最低,其中对生态环境造成潜在威胁最大的元素为Cd,达到很强风险程度,其他元素则处于轻度风险程度。由此可见,土壤中的重金属污染已经对醴陵官庄湖湿地的环境维护造成了十分严重的影响,醴陵官庄湖湿地的土壤及周边环境急需综合整治。