乌梁素海水体汞的分布特征及污染风险评估

于2011年1月采集乌梁素海表层水样,对湖水中重金属Hg含量进行分析.结合Hg的空间分布特征,利用单因子指数综合污染评价指数与健康风险评价模型对Hg污染程度与风险进行评估.结果表明,乌梁素海表层水体中Hg的平均浓度为1.04μg/L,所有监测点Hg的含量都超出地表水Ⅲ类标准和国家渔业用水标准,50％的监测点超出了地表水Ⅳ类标准.水体中Hg的分布模式与流域排污口位置、入湖口及水动力条件有一定关系,高值区域分布在入湖口相对集中的西北与东北部,湖泊南部与出口处的含量相对较低,处于中等水平.乌梁素海湖水中Hg的非致癌性污染物所致的健康危害风险度介于0.75×10^-9 ～2.15×10^-9a-1之间,Hg所致的健康危害风险度的贡献率在71.43％～ 92.44％之间,表明Hg污染水平与健康风险都较高,应该给予特别关注.

乌梁素海沉积物重金属生物活性及环境污染评估

为阐明乌梁素海沉积物重金属生物活性及理化性质对重金属形态变化的影响,对湖泊重金属污染修复治理方面提供科学依据,2011年1月在乌梁素海9个站点采集表层沉积物样品,采用改进BCR逐级提取法分析Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Hg、As等7种重金属元素的形态,利用活性系数与迁移系数对重金属生物活性进行研究;结合沉积物理化性质,系统探讨影响重金属化学形态与生物活性的因素;应用次生相与原生相比值法,从重金属形态学角度对沉积物重金属状况进行评估。结果表明,(1)沉积物中重金属活性系数的大小顺序为Cd>Hg>Zn>Cu>Pb>As>Cr;重金属的迁移系数为Cd>Hg>Zn>Cu>As>Pb>Cr。(2)沉积物物理化学性质和重金属总量对各种化学形态重金属含量影响程度明显不同。重金属总量对残渣态影响较大;pH对酸可提取态、有机物和硫化物结合态影响较大;有机质与酸可提取态、有机物和硫化物结合态有较大相关性;盐度与酸可提取态、有机物和硫化物结合态有一定的相关性。总氮、总磷与有机物和硫化物结合态有一定的相关性。(3)从重金属形态角度评价,7种重金属除Cd外,污染程度并不大,全湖KRSP的平均值大小顺序为Cd(1.66)>Cu(0.84)>Hg(0.72)>Zn(0.42)>Cr(0.15)>Pb(0.14)>As(0.06)。结合总量、生物可利用性与形态学评价,乌梁素海重金属Cd是生物活性最强、污染最严重的金属,Hg污染次之,应该对Cd与Hg给予特别关注。

乌梁素海水体重金属元素赋存形态模拟分析

为探讨重金属元素在湖泊水体中的赋存形态及影响因素,采集乌梁素海水样,对湖水中重金属元素铜(Cu)、铬(Cr)、镉(Cd)含量与赋存形态进行分析,利用PHREEQC软件模拟分析水体温度、氧化还原性、酸碱性的变化对Cu、Cr、Cd赋存形态的影响。结果显示,乌梁素海湖水中Cr、Cd含量都未超出地表水标准和国家渔业用水标准,但部分监测点Cu超标。湖水中Cu主要存在形态为CuCl_2^-、Cu(OH)_2;Cr主要存在形态为Cr(OH)_3;Cd主要存在形态为CdCl^+、Cd^(2+)、CdCl_2。水体中Cu、Cr、Cd赋存形态受水温影响较小,受pH影响较大。水体pH较低时,重金属以配合反应为主,此时水体中Cl^-、SO_4^(2-)等阴离子配位体含量对其影响较为明显,主要赋存形态为CuCl_2^-、Cr(OH)_2^+、CdCl^+、CdSO_4;随着pH的升高,重金属逐渐发生水解反应,主要赋存形态为Cu(OH)_2、Cr(OH)_3、CrO_2^-、CdOHCl、Cd(OH)_2等氢氧化物。水体的氧化还原性对不同重金属有不同影响。当水体处于还原状态时,Cu以CuCl_2^-含量为最大,处于氧化状态时,Cu(OH)_2含量最大。在水体处于中性-弱碱性状态下,水体的氧化还原性对重金属Cr、Cd影响较小。

哈素海表层沉积物重金属污染特征及生态风险评价

2014年10月10日~20日,在哈素海布设20个采样点,采集表层(0~10 cm深度)的沉积物样品,测定其重金属Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Hg和As含量;采用地累积指数、潜在生态风险指数和生态风险预警指数,分别对沉积物中的重金属污染程度和生态风险进行了评价。研究结果表明,哈素海表层沉积物中的重金属Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Hg和As平均质量比分别为32.29 mg/kg、128.10 mg/kg、28.25 mg/kg、77.14 mg/kg、0.05 mg/kg、0.04 mg/kg和13.76 mg/kg。在湖泊西南部,表层沉积物中的重金属含量较高,特别是在湖泊入水量最大的民生渠入水口处;在湖泊东北部,表层沉积物中的重金属含量中等或偏低。以生态危害临界值(TEL)标准为参考值,哈素海表层沉积物中重金属Cu、Zn、Pb、Cr、Hg和As含量都超标,Cr和As含量超标较严重,Cu、Zn、Cr、As、Pb、Hg和Cd的重金属单因子污染地累积指数依次减小。在20个采样点中,位于湖泊中北部和南部的采样点S6、S18和S20表层沉积物处于中等生态风险,其它17个采样点处于轻微生态风险。生态风险预警指数平均值为5.38,湖泊北部和东部的采样点S2和S11属于轻度重金属生态风险警告,位于湖泊中南部的采样点S14、S15、S17和S19属于中度重金属生态风险警告,其它14个采样点都属于重度重金属生态风险警告,说明哈素海存在重金属污染的生态风险。虽然表层沉积物中的重金属Hg含量并未超标,但由于其生态毒性非常大,不能忽视其污染。因此,应该对哈素海的重金属污染予以重视,特别是As、Cr和Hg污染。