江西农业学报㊀２０１９，３１（４）：９３ ９８
ＡｃｔａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｅＪｉａｎｇｘｉ
㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｘｎｙｘｂ．ｃｏｍ
ＤＯＩ：１０．１９３８６／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｘｎｙｘｂ．２０１９．０４．１８
ｏ
李晓刚１，２，白巧慧１，庞奖励２，宋利１，黎恬１
㊀
㊀收稿日期：２０１８－１０－０８
基金项目：陕西省创新能力支撑计划项目（２０１７ＫＲＭ１７７）；陕西省教育厅科学研究计划项目（１８ＪＫ０２４５）；国家级大学生创新创业训
练项目（２０１６１１３９６０１９）；商洛学院科研项目（１４ＳＫＹ０２５）㊂
作者简介：李晓刚（１９８３─），男，山西吕梁人，副教授，博士，主要研究方向为水文地貌学㊂
（１．商洛学院城乡规划与建筑工程学院，陕西商洛７２６０００；２．陕西师范大学地理科学与旅游学院，陕西西安７１００６２）
摘㊀要：通过野外调查和采样，对丹江流域２２个河流表层沉积物粒度组成特征进行分析，对沉积物中Ａｓ㊁
Ｃｄ㊁Ｃｏ㊁Ｃｕ㊁Ｍｎ㊁Ｎｉ㊁Ｐｂ㊁Ｚｎ等８种重金属污染特征进行评价㊂结果表明：（１）丹江流域河流表层沉积物中沙粒和粉沙含量较高，粘土含量较低；（２）沉积物中重金属Ｃｄ和Ｚｎ的平均含量高于背景值且污染范围较大；（３）Ｃｕ㊁
Ｐｂ㊁Ｃｏ和Ｎｉ４类重金属的相关性较强，地球化学行为和污染源相似；（４）Ｃｄ与Ｚｎ的地累积指数数值较高，其中Ｃｄ污染程度中等，Ｚｎ污染程度较轻㊂
关键词：沉积物；粒度；重金属；丹江
中图分类号：Ｘ１７１㊀文献标志码：Ａ㊀文章编号：１００１－８５８１（２０１９）０４－００９３－０６
ＧｒａｉｎＳｉｚｅＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＨｅａｖｙＭｅｔａｌＰｏｌｌｕｔｉｏｎＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆ
ＲｉｖｅｒＳｕｒｆａｃｅＳｅｄｉｍｅｎｔｓｉｎＤａｎｊｉａｎｇＲｉｖｅｒＢａｓｉｎ
ＬＩＸｉａｏ－ｇａｎｇ１，２，ＢＡＩＱｉａｏ－ｈｕｉ１，ＰＡＮＧＪｉａｎｇ－ｌｉ２，ＳＯＮＧＬｉ１，ＬＩＴｉａｎ１
（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＵｒｂａｎ，ＲｕｒａｌＰｌａｎｎｉｎｇａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｌｕｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｌｕｏ７２６０００，Ｃｈｉｎａ；
２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＧｅｏｇｒａｐｈｙａｎｄＴｏｕｒｉｓｍＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＳｈａａｎｘｉＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ ａｎ７１００６２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈｆｉｅｌｄｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎａｎｄｓａｍｐｌｉｎｇ，ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｇｒａｉｎｓｉｚｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｒｉｖｅｒｓｕｒ
ｆａｃｅｓｅｄｉｍｅｎｔｓｆｒｏｍ２２ｓａｍｐｌｅｓｉｎｔｈｅＤａｎｊｉａｎｇＲｉｖｅｒｂａｓｉｎｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆ８ｋｉｎｄｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｅｌｅｍｅｎｔｓ（Ａｓ，Ｃｄ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｍｎ，Ｎｉ，ＰｂａｎｄＺｎ）ｉｎｔｈｅｓｅｄｉｍｅｎｔｓｗｅｒｅｅｖａｌｕａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ：（１）ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｓａｎｄａｎｄｓｉｌｔｉｎｔｈｅｒｉｖｅｒｓｕｒｆａｃｅｓｅｄｉｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅＤａｎｊｉａｎｇＲｉｖｅｒｂａｓｉｎｗｅｒｅｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｃｌａｙ；（２）ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｅｌｅｍｅｎｔｓＣｄａｎｄＺｎｉｎｔｈｅｓｅｄｉｍｅｎｔｓｗｅｒｅｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｅｉｒｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｖａｌｕｅｓ，ａｎｄｔｈｅｉｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｒａｎｇｅｓｗｅｒｅｌａｒｇｅｒ；（３）ｔｈｅｒｅｗｅｒｅｈｉｇｈｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓａｍｏｎｇＣｕ，Ｐｂ，ＣｏａｎｄＮｉ，ａｎｄｔｈｅｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒｓａｎｄｐｏｌｌｕｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅｓｏｆｔｈｅｓｅ４ｋｉｎｄｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｅｌｅｍｅｎｔｓｗｅｒｅｓｉｍｉｌａｒ；（４）ｔｈｅｇｅｏａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｅｓｏｆＣｄａｎｄＺｎｗｅｒｅｈｉｇｈｅｒ，ａｎｄＣｄｐｏｌｌｕｔｉｏｎｗａｓｍｏｄｅｒａｔｅ，ｗｈｉｌｅＺｎｐｏｌｌｕｔｉｏｎｗａｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｍｉｌｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓｅｄｉｍｅｎｔ；Ｇｒａｉｎｓｉｚｅ；Ｈｅａｖｙｍｅｔａｌ；ＤａｎｊｉａｎｇＲｉｖｅｒ
㊀㊀河流沉积物是河流生态系统的成分之一，是流域重金属等污染物的蓄积库［１］㊂河流沉积物的粒度受水动力条件㊁搬运方式㊁微地貌沉积环境等因素的影响㊂同时河流沉积物的粒度组成可能是影响沉积物重金属的重要因素之一［２］㊂重金属主要通过工业生产和农业生产过程中的废气废水废渣的排放㊁地表径流㊁地表水下渗㊁大气沉降等方式进入水体，被水体中的悬浮颗粒物或沉积物吸附㊁絮凝和沉淀，通过水体运动，在水体沉积物中富集沉积，从而使水体产生重金属污染，最终危及
动植物的生长发育，甚至对人类健康产生危害［３－５］㊂丹江口水库作为南水北调工程水源地，它有效地缓解了沿线地区包括北京㊁天津㊁河南㊁河北等２０多座大中城市的水资源短缺问题，对促进当地社会经济的可持续发展发挥着重要作用㊂丹江口水库的重要性对于水源地的水质标准有着极高的要求㊂丹江口水库的水量主要是以汉江上游及其支流丹江作为补给来源㊂因此对丹江流域进行水源地水质监测㊁沉积物污染研究，对南水北调工程整体的生态经济效益起着至关重要的作用㊂
本文主要对丹江流域的沉积物粒度组成和重金属污染特征进行分析，通过对样品的检测和分析，掌握丹江流域的主要沉积物重金属，并评估沉积物重金属污染等级，为南水北调中线水源地水质保护提供科学依据㊂
１㊀研究区概况
丹江发源于陕西省商洛市西北部的秦岭南麓，流经陕西省㊁河南省㊁湖北省，在丹江口市与汉江交汇并汇入南水北调中线工程的水源地 丹江口水库，它是汉江最长的一级支流，丹江全长为墙布拼接
４３３ｋｍ，流域面积为１６８１２ｋｍ２，都是山区河道㊂全市冬季没有严寒㊁夏季没有酷暑，南部地区属于北亚热带气候，北部地区属于暖温带气候，冬春季节多为干旱，夏秋季节多雨㊁气候温暖湿润㊁四季分明，为西北高东南低的山地峡谷地形，森林覆盖率相对比较高㊂
２㊀样品的采集与分析方法
２．１㊀样品采集与测试
研究样品从丹江上游到下游进行全流域采集，在大致间隔相等距离进行沉积物采集，用竹制采样器采集足量河流表层沉积物㊂考虑到河流水质以及人为的干扰等因素，共采集２２个河流表层沉积物样品，包括支流样品５个（图１）㊂沉积物重金属采用等离子质谱（ＩＣＰ ＭＳ）进行检测，粒度组成采用马尔文激光粒度仪进行检测㊂
图１㊀丹江流域水系与采样点分布图
２．２㊀重金属污染评价方法 地累积指数法地积累指数（Ｉｇｅｏ）是２０世纪６０年代晚期由德国科学家Ｍｕｌｌｅｒ提出并在欧洲发展起来用于研究沉积物及其它物质中重金属污染程度的定量指标［７］㊂该方法考虑了人为污染因素㊁环境地球化学背景值，地积累指数法常被用来分析土壤重金属污染的评价，它一共分为７级，可以直观反映重金属污染级别（见表１）［７］㊂其计算公式如下，式中，Ｉｇｅｏ为重金属地累积指数，Ｃｎ为重金属在沉积物中的含量，Ｂｎ为地球化学背景值，１．５为修正系数㊂
Ｉｇｅｏ＝ｌｏｇ２［Ｃｎ／（１．５Ｂｎ）］（１）表１㊀地累积污染指数法分级
污染程度沉积物ＩｇｅｏＩｇｅｏ分级
极强Ｉｇｅｏ＞５６
强－极强４＜Ｉｇｅｏɤ５５
强３＜Ｉｇｅｏɤ４４
中－强２＜Ｉｇｅｏɤ３３
中１＜Ｉｇｅｏɤ２２
无－中０＜Ｉｇｅｏɤ１１
无Ｉｇｅｏɤ００
４９江㊀西㊀农㊀业㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀３１卷
３㊀结果分析
３．１㊀粒度组成分析
根据土壤学和沉积学粒度分级方案（沙粒＞０．０５ｍｍ；粉沙０．００５ ０．０５ｍｍ；粘粒＜０．００５ｍｍ），对丹江流域河流表层沉积物进行粒度分析㊂从图２可以看出，各采样点沉积物中沙粒和粉沙含量较高，粘土含量较低㊂其中沙占质量分数最大，平均值为６０．７８％；粉沙含量次之，平均值为３４．２０％；粘粒仅占５．０２％㊂沉积物的平均粒径和中值粒径是粒度参数中最常用反映沉积物整体粗细的指标㊂丹江流域沉积物粒度平均粒径介于０．０１７ ０．２６１ｍｍ之间，平均值为０．１０９ｍｍ；中值粒径介于０．０１４ ０．２１８ｍｍ之间，平均值为０．０８０ｍｍ㊂从图２还可以看出，丹江流域表层沉积物的平均粒径和中值粒径的变化趋势一致，从上游到下游同升同降㊂但是并没有出现所谓的从上游至下游粒度变细的规律，这是由于不同采样点河段的河谷地形地貌不同造成的㊂在采样点２㊁４㊁１８，河谷地形为峡谷型，河水占满河槽，没有河漫滩㊂显而易见，由于水动力条件的差异，河床相沉积物比河漫滩相沉积物粒度较粗㊂
粒度三角图是利用各粒度分级来对沉积物的沉积物粒度成分命名㊂以粘粒㊁粉沙和沙粒为３个坐标轴，做出丹江流域河流表层沉积物粒度成分三角图（图３）㊂从图３可以看出，２２个采样点的河流沉积物全部落在沙㊁粉沙质沙和沙质粉沙范围内㊂也就是说丹江流域河流沉积物粒度以粉沙质沙为主，沙质粉沙和沙次之㊂
图２㊀丹江流域河流表层沉积物粒度组成水过滤板
图３㊀丹江流域河流表层沉积物粒度成分三角图３．２㊀重金属含量和空间分布特征
由表２可知，丹江流域沉积物重金属元素Ａｓ㊁Ｃｄ㊁Ｃｏ㊁Ｃｕ㊁Ｍｎ㊁Ｎｉ㊁Ｐｂ和Ｚｎ平均含量分别为４．４０㊁０．３７㊁８．０２㊁１３．５１㊁４８１．７５㊁２１．６１㊁１２．３９和８４．２２ｍｇ／ｋｇ，重金属的含量大小顺序为Ｍｎ＞Ｚｎ＞Ｎｉ＞Ｃｕ＞Ｐｂ＞Ｃｏ＞Ａｓ＞Ｃｄ㊂以长江㊁全国水系重金属背景值作为参考值，Ａｓ㊁Ｃｏ㊁Ｃｕ㊁Ｍｎ㊁Ｎｉ和Ｐｂ的平均含量均低于长江和全国水系沉积物背景值，Ｃｄ和Ｚｎ的平均含量略高于背景值㊂从标准离差率来看，研究区域重金属的标准离差率范围为１９％ ９３％，说明重金属的含量分布离散性较强，其中Ｃｄ和Ｎｉ的标准离差率较大，为７８％和９３％，属于高度变异，与均值相差较大，表明Ｃｄ和Ｎｉ的重金属含量空间分布极不均匀㊂对比Ｃｄ和Ｎｉ的最高值发现，超出长江水系沉积物背景值的９．５倍和５．１倍，说明Ｃｄ在１３号采样点，Ｎｉ在１９号采样点存在点源污染㊂同时发现有３种元素Ｃｏ㊁Ｍｎ㊁Ｎｉ的最高值均出现在１９号采样点，说明在丹江支流淇河可能存在污
５９
㊀４期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀李晓刚等：丹江流域河流表层沉积物粒度分析与重金属污染评价
染源㊂从超出背景值的样点所占比例来看，Ａｓ㊁Ｃｏ㊁Ｃｕ㊁Ｐｂ所占比例同时为９％，Ｍｎ㊁Ｎｉ超出背景值的样点所占比例１３．６％㊁１８．１％，比例相对较小㊂而Ｃｄ和Ｚｎ所占比例分别为７７．３％㊁５９％，说明Ｃｄ的污染范围较大，Ｚｎ存在一定的污染范围㊂本次调查结果与长江水系表层沉积物重金属污染特征及生态风险评价的结果一致［８］㊂从整个丹江流域（图１）来看，本文将研究区分为商州段以上（１ ７），商州 商南段（８ １５），商南段以下（１６ ２２）㊂在商州段以上，Ｃｄ的平均含量为０．２６ｍｇ／ｋｇ，Ｚｎ的平均含量为８６．１４ｍｇ／ｋｇ；在商州 商南段，Ｃｄ的平均含量为０．５２ｍｇ／ｋｇ，Ｚｎ的平均含量为９７．１６ｍｇ／ｋｇ；商南段以下，Ｃｄ的平均含量为０．３０ｍｇ／ｋｇ，Ｚｎ的平均含量为６７．５２ｍｇ／ｋｇ㊂以长江水系的背景值做参考，发现Ｃｄ和Ｚｎ两种重金属元素在商州 商南段污染较其他两段严重㊂
㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀表２㊀丹江流域表层沉积物重金属含量分布ｍｇ／ｋｇ采样点ＡｓＣｄＣｏＣｕＭｎＮｉＰｂＺｎ
１２．７７０．０９７．１４１３．２７５４９．３８１６．１０１０．７５５９．６４２２．７９０．２６９．３９１７．７６５９５．８２２０．１１２０．９２８８．７８３３．９９０．１５９
．４３１８．８４５１９．９８１９．４５１５．３２７４．４２４３．１２０．３５７．６７１６．０８５２０．９２１６．５６２１．６１９２．４２５５．４４０．５２１２．９８２６．７７５４５．７０２６．７８２８．９９１０９．６２６９．４００．３２９．８９１４．９８４８０．２６２４．９７１８．９１１０４．８５７２．１９０．１０６．８７１１．８９４８５．４１１３．５７１５．４７７３．２２８７．７４０．５３９．１４３０．０３３８９．３６２０．５９２０．５８２３８．６９９４．７７０．５１７．７１１２．６０５３２．５８１６．２１１３．５７１１４．２９１０３．４７０．４２６．５４１０．９７４６７．９５１３．８３９．６３９２．６８１１３．１２０．１５５．８２７．４９３６４．７２１０．９９７．７９４４．６５１２４．３２０．６２４．９１５．０５３０３．４２１２．５９３．８５５３．０９１３５．６８１．４３７．６２１１．３９４８５．１０２１．３６８．２２１０６．８４１４４．０００．０７８．４５１５．１６４８７．５７１７．５２８．２１６０．９５１５４．０３０．４２６．５４８．７４４３０．３５１５．２５７．８７６６．０９１６４．０４０．２９６．６５８．９７４０９．５２１４．１９７．７９５５．３０１７４．４００．５２７．０７９．９０４４５．４８１５．４９１０．０２７６．６３１８３．３６０．２３５．４６５．９３３８３．６５１１．１１６．７６４９．５８１９４．４７０．０８１４．８９１９．３７７０９．８８１１１．５０１０．６９９４．７０２０５．８５０．５４９．２７１４．４５６２４．８９２７．１７１０．３５８６．２６２１３．８４０．２０６．０８７．２５４５０．９７１４．１６７．２７５３．１５２２４．０３０．２７６．８７１０．２９４１５．５８１５．８７７．９６５７．０６
均值４．４００．３７８．０２１３．５１４８１．７５２１．６１１２．３９８４．２２
标准离差率０．３７０．７８０．２９０．４５０．１９０．９３０．５００．４７
长江背景值７．６００．１５１０．１０２１．５０５７２．６０２１．９０２１．４０７３．６０
全国背景值１２０．１８１２２３６８０２６２７７１
碳素纸３．３㊀重金属相关性分析
相关分析是指对两个或多个具备相关性的变
量元素进行分析，从而衡量两个变量因素的相关
密切程度㊂元素由于各自化学性质或地球化学性
质的异同，常造成有元素之间亲疏关系的差异，元
素的共生组合不仅存在于地壳内生条件下，也存
在于表生环境中［９］㊂为了了解本次采样是否与采集的沉积物的粒径有关系，所以本次相关性加了
绩效评估系统
粒径分析㊂由表３可以看出，Ａｓ与Ｃｕ㊁Ｚｎ，Ｃｕ与Ｐｂ㊁Ｚｎ，Ｐｂ与Ｚｎ两两元素之间相关系数在０．４２４ ０．８０９之间（Ｐ值均小于等于０．０１），同属于亲硫元素，具有相似的构型和性质，沉积环境相似，具有沉积同源性㊂其中，Ｃｕ与Ｐｂ的相关系数最大，为０．８０９，说明具有较强的相关性，地球化学行为相近㊂Ｃｏ与Ｍｎ㊁Ｎｉ，Ｎｉ与Ｃｕ之间的相关系数范围为０．６５９ ０．７８３，相关性较显著，它们同属于亲铁元素，反映了这些元素之间共存的地球化学特征㊂Ｃｏ与Ｃｕ㊁Ｃｏ与Ｐｂ的相关系数分别为０．７６８㊁０．４６２，说明Ｃｏ与Ｃｕ㊁Ｃｏ与Ｐｂ具有相同的污染源㊂同时，对比表中的８种重金属元素与粒径之间的相关性，发现粒径与重金属之间的相关系数较小，且有的呈负相关，表明本次采集的样品重金属与粒径的相关性较小㊂
接线端子压接机３．４㊀重金属污染评价
根据地累积指数的方法求出每种元素的地累积指数㊁平均值及污染等级在采样点中所占的比
波速测试仪
６９江㊀西㊀农㊀业㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀３１卷
例㊂如表４，地累积指数法的评价结果表明沉积物中Ｃｄ㊁Ｐｂ㊁Ｍｎ㊁Ａｓ㊁Ｎｉ㊁Ｃｕ㊁Ｚｎ㊁Ｃｏ平均地累积指数分别为０．３３㊁－１．５４㊁－０．８６㊁－１．４６㊁－０．８５㊁－１．３９㊁－
０．５０㊁－０．９７，其大小排序为Ｃｄ＞Ｚｎ＞Ｎｉ＞Ｍｎ＞Ｃｏ＞Ｃｕ＞Ａｓ＞Ｐｂ㊂沉积物受到Ｃｄ污染，平均污染等级为１级，污染程度为无到中㊂从污染等级在采样点中所占的比例来看，在污染等级为０，即污染程度为无时，Ｐｂ㊁Ｍｎ㊁Ａｓ㊁Ｃｕ㊁Ｃｏ所占比例１００％，表明Ｐｂ㊁Ｍｎ㊁Ａｓ㊁Ｃｕ㊁Ｃｏ５种元素在所有的采样点污染程度为无污染㊂而Ｃｄ元素，在污染等级为０时，所占比例为３６％，表明在２２个采样点中有８个采样点是无污染的；当污染等级为１时，Ｃｄ在采样点所占的比例为３１．８％，有７个采样点的污染程度是从无到中；当污染等级为２时，有６个采样点的污染程度是中；当污染等级为３时，有１个采样点的污染程度为中到强㊂表明Ｃｄ在不同地区受到不同程
度的污染，污染的程度为中等㊂对比Ｃｄ的最大值
为１．１５，采样点为８，由于该地为市区，推断该区的
污染源可能与生活污水的排放有关㊂Ｎｉ和Ｚｎ元
素，当污染等级为０时，在采样点中所占的比例分
别为９５．４％和９０．９％，表明Ｎｉ和Ｚｎ元素在采样点
的大部分地区是无污染的；但Ｚｎ在等级为１时，污
染百分比为９％，说明Ｚｎ在研究区可能存在小范
围的轻度污染，这与上文重金属的含量分布与空
间分布特征结论相一致，有研究表明流域沉积物
的重金属污染可能与机动车辆的尾气排放有
关［１０，１１］，而Ｎｉ元素在污染等级为２时，有一个采样点污染程度为中，即１９，位于丹江支流淇河流
域，可能受人类活动影响较大㊂
表３㊀丹江流域表层沉积物重金属之间与粒径的相关分析
ＡｓＣｄＣｏＣｕＭｎＮｉＰｂＺｎ粘粒粉沙沙粒Ａｓ１．０００
Ｃｄ０．３９７１．０００
Ｃｏ０．３７７－０．０７７１．０００
Ｃｕ０．４２５∗０．００２０．７６８∗∗１．０００
Ｍｎ－０．００２－０．１３４０．７６４∗∗０．４６２∗１．０００
Ｎｉ０．１５８－０．１３９０．７８３∗∗０．３５４０．６５９∗∗１．０００
Ｐｂ０．２８７－０．０２３０．５９０∗∗０．８０９∗∗０．３８９０．０７８１．０００
Ｚｎ０．６２０∗∗０．３４５０．４１２０．７７５∗∗０．１２４０．１６４０．５７０∗∗１．０００
粘粒－０．１５１－０．１２００．２０１－０．０６１０．２１００．３８５－０．２１９－０．１８３１．０００
粉沙０．０６５０．０４６０．２８１０．０２５０．２０２０．３７３－０．１１５－０．０７２０．９２２∗∗１．０００
沙粒－０．０２４－０．０１４－０．２６９－０．００９－０．２０６－０．３８００．１３６０．０９５－０．９４９－０．９９７１．０００㊀说明： ∗ 表示在０．０５水平上显著相关； ∗∗ 表示在０．０１水平上显著相关㊂
表４㊀丹江流域表层沉积物重金属地累积指数
重金属Ｉｇｅｏ平均值Ｉｇｅｏ最小值Ｉｇｅｏ最大值
污染分级百分比／％
０级１级２级３级４级５级６级
Ｃｄ０．３３－１．１７１．１５３６．０３１．８２７．２４．５０００Ｐｂ－１．５４－３．０４－０．１５１００００００００Ｍｎ－０．８６－１．５０－０．２７１００００００００Ａｓ－１．４６－２．０３－１．００１００００００００Ｎｉ－０．８５－１．５８－０．２７９５．４００４．５００００Ｃｕ－１．３９－２．４５－０．１０１００００００００Ｚｎ－０．５０－１．１５１．１１９０．９０９０００００Ｃｏ－０．９７－１．６３－０．０２１００００００００
４㊀结论
（１）丹江流域河流表层沉积物中沙粒和粉沙含量较高，粘土含量较低㊂其中沙占质量分数最大，平均值为６０．７８％；粉沙含量次之，平均值为３４．２０％；粘粒仅占５．０２％㊂沉积物粒度最终定名为粒度以粉沙质沙为主，沙质粉沙和沙次之㊂（２）沉积物中重金属Ｃｄ和Ｚｎ的平均含量略高于背景值且污染范围较大㊂研究区表层沉积物中重金属的含量基本呈现Ｍｎ＞Ｚｎ＞Ｎｉ＞Ｃｕ＞
Ｐｂ＞Ｃｏ＞Ａｓ＞Ｃｄ㊂重金属Ｃｏ㊁Ｍｎ和Ｎｉ在支流淇河含量最高且超过背景值，说明在淇河存在一定的污染源㊂（３）相关性分析表明，Ｃｕ㊁Ｐｂ㊁Ｃｏ和Ｎｉ４类重金属的相关性较强，说明它们具有相似的地球化学行为，污染源相似㊂
（４）地累积指数评价显示Ｃｄ元素污染的程度为中等，Ｚｎ小范围受到轻度污染㊂各元素平均地
７９
㊀４期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀李晓刚等：丹江流域河流表层沉积物粒度分析与重金属污染评价
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