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(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，產(chǎn)生了一系列環(huán)境問(wèn)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(guān)注。本文以南四湖為研究對(duì)象，采集了205個(gè)表層沉積物樣品和一個(gè)沉積物柱狀巖芯樣品，測(cè)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(xué)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(duì)典型重金屬元素進(jìn)行了生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，最后討論其可能的污染來(lái)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?yàn)镠g＞ 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(gè)重金屬的濃度空間分布圖可以看出，在獨(dú)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(guò)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(dú)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(qiáng)有機(jī)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(qiáng)的潛在生物有效性。而元素Ni、Cr及Zn的殘?jiān)鼞B(tài)含量

4、超過(guò)其總賦存形態(tài)的70％，顯示其基本不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生毒性效應(yīng)。
　　(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(píng)價(jià)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(diǎn)監(jiān)測(cè)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(diǎn)監(jiān)測(cè)的區(qū)域有獨(dú)山湖和微山湖的大部分地區(qū)、東魚(yú)河及西支河河口附近。其中，獨(dú)山湖和微山湖的大部分地區(qū)甚至達(dá)到極強(qiáng)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)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(shí)別了污染物來(lái)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(lái)源。元素Hg及部分Cd、Zn、Pb、Cu主要來(lái)自金屬冶煉及采礦活動(dòng)、工業(yè)及交通污染源。As及部分Cd、Zn、Pb大部分來(lái)自化肥及殺蟲(chóng)劑的使用等農(nóng)業(yè)污染源。
　　總之，當(dāng)?shù)卣畱?yīng)加強(qiáng)對(duì)包含Hg、Cd、As、Pb污染