南四湖表層沉積物中典型重金屬污染研究.pdf

1、隨著南四湖流域內(nèi)社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，產(chǎn)生了一系列環(huán)境問題，其中重金屬元素釋放及其在湖泊水體內(nèi)的沉積一直備受環(huán)境工作者的高度關注。本文以南四湖為研究對象，采集了205個表層沉積物樣品和一個沉積物柱狀巖芯樣品，測定了八種典型重金屬元素（Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Zn、Pb及As）的含量及其七種化學賦存形態(tài)，研究典型重金屬元素的空間分布特征、賦存形態(tài)及生物有效性，并對典型重金屬元素進行了生態(tài)風險評價，最后討論其可能的污染來源。研究結(jié)果如下

2、:
　　(1)南四湖表層沉積物中典型重金屬元素的富集程度由大至小的順序為Hg＞ Cd＞As＞ Pb＞ Cr＞ Ni＞ Cu＞ Zn，其中元素Hg、Cd、As、Pb的平均含量分別是其環(huán)境背景值的3.06、2.98、1.95、1.89倍。從各個重金屬的濃度空間分布圖可以看出，在獨山湖和微山湖的大部分地區(qū)，元素Cd和Hg的含量高出其環(huán)境背景值的3-5倍，微山湖的東南部顯示As的含量超過其環(huán)境背景值的2.9倍，元素Pb、Cu及Zn分別高于

3、其環(huán)境背景值2.1、1.2、1.1倍的含量均分布在微山湖的南部。此外，獨山湖的西部也分布有高濃度的As、Pb、Cu及Zn。
　　(2)從重金屬元素的賦存形態(tài)可看出，元素Cd的水溶態(tài)、離子交換態(tài)含量最大，顯示其生物有效性顯著大于其他重金屬元素，元素As、Pb、Cu及Hg的碳酸鹽結(jié)合態(tài)、腐殖酸結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、強有機結(jié)合態(tài)之和占重金屬元素總賦存形態(tài)的30％-50％，表現(xiàn)出較強的潛在生物有效性。而元素Ni、Cr及Zn的殘渣態(tài)含量

4、超過其總賦存形態(tài)的70％，顯示其基本不會對環(huán)境產(chǎn)生毒性效應。
　　(3)利用基于重金屬總量的地累積指數(shù)法、潛在生態(tài)危害指數(shù)法及基于重金屬形態(tài)的次生相與原生相分布比值法評價了典型重金屬元素的污染程度并結(jié)合ArcGIS9.3確定了南四湖需要重點監(jiān)測的區(qū)域，結(jié)果顯示:元素Cd接近、Hg處于中等程度污染狀態(tài)，需要重點監(jiān)測的區(qū)域有獨山湖和微山湖的大部分地區(qū)、東魚河及西支河河口附近。其中，獨山湖和微山湖的大部分地區(qū)甚至達到極強的生態(tài)風險狀態(tài)。

5、
　　(4)用聚類分析、主成分分析并結(jié)合沉積物柱狀巖芯中元素含量的垂直變化定性地識別了污染物來源，分析結(jié)果表明南四湖表層沉積物中Fe2O3、Ni、Cr、Be、Li、V、Ti、Al2O3及部分Zn、Pb、Cu屬于自然來源。元素Hg及部分Cd、Zn、Pb、Cu主要來自金屬冶煉及采礦活動、工業(yè)及交通污染源。As及部分Cd、Zn、Pb大部分來自化肥及殺蟲劑的使用等農(nóng)業(yè)污染源。
　　總之，當?shù)卣畱訌妼Π琀g、Cd、As、Pb污染