武河濕地重金屬污染特征研究.pdf

1、研究采用四酸消解法（HCI-HNO3-HF-HCIO4）、Tessier法及BCR法對(duì)樣品進(jìn)行處理，測(cè)定了武河濕地沉積物中Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、As、Hg七種重金屬元素的全量含量及賦存形態(tài)，并測(cè)定了水體中上述各重金屬元素的含量及濕地水土環(huán)境中各理化性質(zhì)，分析了各重金屬元素的含量特征、時(shí)空分布特征、污染來(lái)源、形態(tài)特征及其影響因子，并運(yùn)用富集因子法、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法、污染負(fù)荷指數(shù)法、地累積指數(shù)法及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法對(duì)濕地的污染程

2、度和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，以期為人工濕地處理城市污水提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明：
　　（1）從含量上看，水體中Cu、Zn、Cd、As污染輕微或無(wú)污染，枯水期和平水期出現(xiàn)Pb、Hg污染，豐水期Cr污染嚴(yán)重；枯水期Zn、Cr變異系數(shù)較高，平水期Hg、Cr、Cu、Zn可能存在點(diǎn)源污染，而豐水期各金屬元素分布相對(duì)均勻。上覆水中各重金屬元素的含量呈現(xiàn)出類似的規(guī)律。表層沉積物中Cu、Zn、Cd、As、Hg污染嚴(yán)重，三個(gè)水期中各重金屬元素的含量均

3、為豐水期最高；水平分布特征上，與水環(huán)境中重金屬的含量相比，其變異系數(shù)相對(duì)較小，分布較為均勻，僅枯水期Cu、Zn兩種元素變異系數(shù)較高，可能存在點(diǎn)源污染。
　　（2）沉積物中重金屬含量垂直分布（0~30 cm）特征上，Cu分布規(guī)律不明顯；Zn含量隨深度增加而降低，Hg呈現(xiàn)出與之相反的趨勢(shì)；Pb、As含量呈現(xiàn)出先降低后增加的趨勢(shì)，并分別在10 cm、6 cm處出現(xiàn)一個(gè)低峰，不同的是As在10 cm出現(xiàn)一個(gè)高峰后變化相對(duì)平緩；Cr、Hg則

4、呈現(xiàn)出增加后降低的趨勢(shì)。
　?。?）通過主成分分析、聚類分析及相關(guān)分析可以發(fā)現(xiàn)，水體中重金屬元素最主要的來(lái)源是工農(nóng)業(yè)活動(dòng)廢水排放，此外城市生活排污、生活垃圾的堆放及農(nóng)藥的不合理施用也是其重要的污染源；水體中Cu、Zn、Pb、Cr、Hg主要來(lái)源于工業(yè)污水和農(nóng)業(yè)廢水，Cd、As除此之外，還受生活垃圾和農(nóng)藥化肥的影響。沉積物中重金屬最主要的來(lái)源也為人為源，如工業(yè)排污和農(nóng)業(yè)廢水，Cu、Zn、Pb、Cr、As、Hg均主要來(lái)源于此；農(nóng)業(yè)化肥、

5、農(nóng)藥及生活垃圾也可導(dǎo)致大量Cd、As元素進(jìn)入自然環(huán)境；自然背景值對(duì)Cu、Zn、Hg等元素有一定的影響；物理、化學(xué)及生物活動(dòng)對(duì)于Pb、Cr、Hg等穩(wěn)定性較差的元素存在顯著的影響。
　?。?）三個(gè)水期（枯水期、豐水期、平水期）沉積物中Cu、Zn、Pb、As主要以殘?jiān)鼞B(tài)形式存在，Cr元素主要以殘?jiān)鼞B(tài)和有機(jī)結(jié)合態(tài)的形式存在，Cd、Hg均主要以可提取態(tài)的形式存在。通過對(duì)Tessier法和BCR法的比較，發(fā)現(xiàn)BCR法分析有效態(tài)金屬時(shí)優(yōu)勢(shì)明顯，

6、Cu、Pb、Cr采用BCR法更為合適。
　?。?）通過相關(guān)分析和回歸分析發(fā)現(xiàn)，粒度、磁化率、pH、Eh、水體富營(yíng)養(yǎng)化程度及金屬元素全量含量均可影響重金屬元素的賦存形態(tài)。
　?。?）對(duì)濕地沉積物中重金屬污染現(xiàn)狀和存在的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)表明：其污染程度表現(xiàn)為平水期>豐水期>枯水期；Pb、As富集程度低、污染輕微，Hg富集程度較高，污染嚴(yán)重，Zn、Cu、Cd、Cr也表現(xiàn)出不同程度的污染；濕地重金屬元素的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)表現(xiàn)為豐水期>平