东平湖表层沉积物重金属的空间分布及污染评价

生态环境学报 2016, 25(10): 1699-1706                                                    www.jeesci Ecology and Environmental Sciences                                                      E-mail: editor@jeesci
基金项目:国家自然科学基金项目(41401563);山东省自然科学基金项目(ZR2014JL028);中国博士后科学基金项目(2015M571830) 作者简介:张菊(1980年生),女,副教授,硕士,主要从事水环境与水生态研究。E-mail: mickyjuzi@lcu.edu  收稿日期:2016-07-20钽酸锂晶片
强度调制器张菊,何振芳,董杰,邓焕广,鲁长娟,郭娜口吃矫正器
聊城大学环境与规划学院,山东 聊城 252059
摘要:为了解东平湖沉积物中重金属的污染特征,于2013年11月环湖采集了44个表层沉积物样品,分析了Al 、Cd 、Cr 、Cu 、Fe 、Ni 、Pb 、Zn 、Hg 、As 、有机质的含量和粒度,采用克里格(Kriging )插值法探讨了重金属的空间分布特征,并采用富集因子法和潜在生态风险指数法对其进行了污染评价。结果表明:东平湖表层沉积物有机质的平均质量分数为22.4 g·kg -1;平均粒径为25.5 μm ,以粘粒和粉粒为主;Cd 、Cr 、Cu 、Ni 、Pb 、Zn 、Hg 和As 的平均质量分数分别为0.299、78.7、43.8、37.3、22.4、100.0、0.030和17.3 mg·kg -1。各重金属含量较高的区域主要位于大汶河入湖口即湖区的
东部、东南部,其次位于南部湖区;Hg 和As 在湖区北部即出湖区部分区域含量也较高。以黄河干流沉积物化学元素的背景值为评价标准,Cd 、Cu 和Zn 表现为中度污染,其他重金属元素为轻微污染;总体生态风险水平为中等,其中Cd 和Hg 是主要的生态危害因子,其对潜在生态风险指数的平均贡献率分别为46.5%和29.6%。大汶河入湖区和出湖区部分区域表层沉积物重金属具有强生态风险。Cd 、Cr 、Cu 、Ni 、Pb 和Zn 之间具有显著的正相关性,与受人类活动影响较小的Al 和Fe 亦呈显著正相关,结合其空间分布特征和污染水平,推断Cd 、Cr 、Cu 、Ni 、Pb 和Zn 的来源受到自然源和大汶河污染输入的双重影响;而Hg 和As 与其他重金属元素间的相关性不显著,其可能还来源于湖区的渔业养殖、化肥农药、垃圾和生活污水等面源污染,但具体成因仍有待进一步研究。
箱型钢关键词:重金属;沉积物;空间分布;污染评价;东平湖 DOI: 10.16258/jki.1674-5906.2016.10.015
中图分类号:X14        文献标志码:A        文章编号:1674-5906(2016)10-1699-08
引用格式:张菊, 何振芳, 董杰, 邓焕广, 鲁长娟, 郭娜. 2016. 东平湖表层沉积物重金属的空间分布及污染评价[J]. 生态环境学报, 25(10): 1699-1706.
钾霞石
ZHANG Ju, HE Zhenfang, DONG Jie, DENG Huanguang, LU Changjuan, GUO Na. 2016. Spatial distribution and pollution assessment of heavy metals in the surface sediments of Dongping Lake [J].
Ecology and Environmental Sciences, 25(10): 1699-1706.
东平湖(35°30′~36°20′N ,116°00′~116°30′E )是山东省第二大淡水湖泊,也是我国东部地区典型的浅水型湖泊,总面积627 km 2,由老湖和新湖两部分组成。老湖区常年积水,湖盆平坦,面积约209 km 2,多年平均水深1~2 m ,为典型的浅水型湖泊。在黄河不滞洪的条件下,大汶河是东平湖唯一的入湖河流。东平湖是南水北调东线的主要调节湖和山东省西水东调的水源地,其水质状况直接关系到调水工程受水区的水质安全问题。由于长年受大汶河流域污染影响,以及水资源的不合理开发和利用,东平湖水体Cd 、Hg 和As 等重金属污染问题日益凸显(张菊等,2011;Wang et al.,2015)。通过各种途径排入湖泊水体的重金属多数通过沉淀或絮凝作用逐步转移进入湖泊沉积物中,然而当水体环境条件改变时,重金属可从沉积物中重新释放造成二次污染,甚至通过食物链对人类健康造成威胁
(关莹等,2014;伍恒赟等,2014114)
。因此沉积物是研究湖泊重金属污染的重要介质。本研究对东平湖表层沉积物中重金属的含量水平、空间分布特征和来源进行了调查分析,并采用富集因子法和潜在生态风险指数法评价了东平湖表层沉积物中重金属的污染水平及其潜在生态风险,以期为东平湖的环境保护、管理和生态修复提供理论依据。
建筑隔墙
1  材料与方法
1.1  样品采集与预处理
于2013年11月采用抓斗式采泥器(ETC-200,中国)采集表层沉积物样品(厚度0~10 cm )。每个样点样品量均超过200 g ,并在现场手持GPS 定位,具体采样点见图1。采集的沉积物样品装入聚乙烯密封袋中,带回实验室后,用冷冻干燥机(CHRIST ,德国)冻干后除杂、混匀,取部分保存于密封袋中用于测定粒度,剩余部分过100目尼龙网筛后保存

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