渾太河沉積物中重金屬分布特征及其對大型底棲動物的影響.pdf

1、基于渾太河流域大型底棲動物和環(huán)境要素的野外調(diào)查數(shù)據(jù),開展大型底棲動物群落結(jié)構(gòu)對人類活動的響應(yīng)關(guān)系研究;通過背景值對比分析、風(fēng)險評價分析,對渾太河表層沉積物中重金屬污染狀況、分布特征、污染來源及環(huán)境風(fēng)險進行研究;應(yīng)用優(yōu)勢種分析、攝食功能類群分析,聚類分析,指示種分析和排序分析,對大型底棲動物群落結(jié)構(gòu)、空間格局和影響因子進行研究,尋找對沉積物中重金屬污染具有指示作用的生物因子。主要研究結(jié)果如下:
　　 (1)渾太河流域表層沉積物中不

2、同重金屬元素的空間分布特征不同,Cu、Zn、Cd和Pb4種元素的空間分布特征相似,其含量兩兩之間亦均呈極顯著正相關(guān)(p＜0.01),具有一定的同源性。Cr、Ni、Cu、Zn、Cd及Pb六種重金屬主要來源于人為活動,Fe與Mn主要源于自然源。8種重金屬元素中Fe含量最高,平均濃度為29550.65mg/kg,Cd的含量最低,平均濃度為0.38mg/kg,Pb、Cd和Cu富集較為嚴重。
　　 (2)渾太河表層沉積物重金屬污染風(fēng)險評價

3、分析中,地累積指數(shù)法及沉積物質(zhì)量共識基準值法評價結(jié)果為Pb污染相對最為嚴重,潛在生態(tài)危害指數(shù)法評價結(jié)果為Cd污染相對最為嚴重。綜合渾太河表層沉積物中重金屬含量與背景值的對比結(jié)果及3種重金屬風(fēng)險評價方法的結(jié)果,渾太河表層沉積物中Pb、Cd及Cu3種重金屬元素的污染較重,具有較高的生態(tài)風(fēng)險。
　　 (3)渾太河流域直突搖蚊亞科、搖蚊亞科、寡毛類和四節(jié)蜉分布廣泛且數(shù)量眾多;功能攝食類群相對單一,直接收集者密度相對豐度最大,為89.44

4、%。上游河段,敏感物種多有分布,生物多樣性高,水質(zhì)較好;中下游人為干擾增強導(dǎo)致群落結(jié)構(gòu)退化嚴重,物種數(shù)大為減少,耐污物種個體數(shù)增加;下游受到越來越嚴重的面源污染和有機污染。水化因子(TP、CODMn、BOD5)以及沉積物中重金屬元素(Cu、Ni、Cr)的綜合效應(yīng)是影響渾河上游樣點大型底棲動物群落結(jié)構(gòu)的主要環(huán)境因子;從渾太河下游區(qū)域開始,EC、NH4-N和TP等水化因子逐漸成為主導(dǎo)影響因子。
　　 (4)大型底棲動物不同綱目的物種

5、豐富度對沉積物中不同種類的重金屬元素的響應(yīng)不同,且蜉蝣目(E)、祓翅目(P)及毛翅目(T)物種豐富度對重金屬元素較敏感,其中E物種豐富度對Cr較敏感,P物種豐富度對Cu較敏感,T物種豐富度對Pb較敏感;大型底棲動物不同綱目的物種組成對不同種類的重金屬元素的響應(yīng)不同,EPT%對重金屬Zn較敏感,T%對重金屬Zn、Pb較敏感,Chironomidae%對Mn、Pb較耐污,Diptera%對Mn、Ni較耐污;大型底棲動物不同功能攝食類群對沉積

6、物中不同種類的重金屬元素的響應(yīng)不同,過濾收集者(FC)%對重金屬Zn、Cd、Pb較敏感,撕食者(SH)%對Ni較耐污。
　　 (5)大型底棲動物的不同物種對沉積物中不同種類的重金屬元素表現(xiàn)出不同的耐性。對Cr較耐污的物種為毛翅目網(wǎng)棲石蛾(Hydropsychenevae)及雙翅目山瘤虻(Hybomitramontana),對Cr較敏感的物種為蜉蝣目擬細裳蜉(Paraleptophlebiawestoni)、東方蜉蝣(Epheme

7、rastrigata)、雙翅目黑蠅(Simuliumyonagoense)、粗腹搖蚊亞科(Tanypodiinaespp.)及蜘蛛目水蜘蛛(Argyronetaaquatica);對Mn比較耐污的物種為蜉蝣目鋸型蜉(Serratellarufa)及雙翅目Tanypodiinaespp.、搖蚊亞科(Chironominaespp.)、直突搖蚊亞科(Orthocladinaespp.)和朝大蚊(Antochasp.);對Ni比較耐污的物種為

8、雙翅目Hybomitramontana;對Cu較敏感的物種為蜉蝣目Ephemerastrigata及雙翅目長足虻(Hydrophorussp.);對Zn較敏感的物種為蜉蝣目東方蜉(Ephemeraorientalis);對Cd較耐污的物種為雙翅目Chironominaespp.,對Cd較敏感的物種為毛翅目Hydropsychenevae、舌石蛾屬(Glossosomasp.)及雙翅目Antochasp.;對Pb比較敏感的物種為毛翅目Hy