武漢東湖水體和沉積物中重金屬分布規(guī)律及變化趨勢研究.pdf

1、武漢東湖是典型的城市內(nèi)陸湖泊，不僅是我國著名的風景名勝區(qū)，還兼有漁業(yè)養(yǎng)殖、調(diào)蓄、調(diào)節(jié)氣候等多項水體功能。由于湖區(qū)周邊人口密度的不斷增加，以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、水產(chǎn)養(yǎng)殖和旅游業(yè)的迅猛發(fā)展，湖區(qū)已呈現(xiàn)富營養(yǎng)化狀態(tài)，還存在重金屬污染問題。重金屬具有難降解性、持久性和顯著的生物毒性，會通過食物鏈富集，最終可能進入人體，危害人類的健康。
　　本研究以東湖水體和沉積物為研究對象，分別于2014年11月、2015年3月、2015年9月，在東湖共布設(shè)1

2、0個采樣點采集水樣和沉積物柱狀樣，使用ICP-MS測定了水體和沉積物中9種重金屬（Cd、Zn、As、Cu、Co、Pb、Mn、Cr、Ni）的含量，分析了水體和沉積物中重金屬的時空分布規(guī)律，采用歷史數(shù)據(jù)與近期實測數(shù)據(jù)對比的方法，研究了東湖水體和沉積物中重金屬含量變化趨勢。研究結(jié)果如下：
　　（1）東湖水體各水期重金屬的含量為：枯水期 Zn>Mn>Pb>Cu>As>Cr>Ni>Cd>Co；平水期為Zn>Mn>Pb>Cu>As>Ni>Cr

3、>Co>Cd；豐水期為Mn>Zn>As>Cr>Ni>Cu>Pb>Cd>Co；除枯、平水期Zn含量符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3838-2002）中Ⅱ類標準外，其他元素均符合Ⅰ類標準。時空分布特征規(guī)律為，枯水期主要分布在湯菱湖北岸和郭鄭湖南岸與菱角湖相接區(qū)域；平水期主要分布在水果湖與郭鄭湖相接處以及廟湖和菱角湖與郭鄭湖相接區(qū)域；豐水期主要分布在東湖北部、湯菱湖中部和北部以及郭鄭湖西南部包括水果湖和廟湖區(qū)域。在一個水文年內(nèi)，水體中Mn含

4、量豐水期>枯水期>平水期，Ni表現(xiàn)為平水期>豐水期>枯水期，Zn表現(xiàn)為平水期>枯水期>豐水期。
　?。?）東湖沉積物中各水期重金屬的含量為：枯水期Mn>Cr>Pb>Zn>Ni>Cu>Co>As>Cd，Cd的均值超出背景值5.29倍；平水期大小關(guān)系為Mn>Cr>Zn>Pb>Ni>Cu>Co>As>Cd，各元素含量均值均超出背景值；豐水期大小關(guān)系為 Mn>Cu>Cr>Ni>Pb>As>Co>Zn>Cd，Cd的均值超出背景值1.72倍。

5、時空分布規(guī)律為，枯水期主要集中在郭鄭湖南岸廟湖出口區(qū)域；平水期主要分布在團湖及其延伸區(qū)域；豐水期主要分布在水果湖出口和郭鄭湖相接區(qū)域以及郭鄭湖南岸與菱角湖相接區(qū)域。
　　（3）東湖沉積物重金屬各水期垂向含量分布特征為，平水期各采樣點沉積物中重金屬含量垂向波動最大，枯水期波動最小?？菟诤推剿谒c郭鄭湖相接區(qū)域、郭鄭湖與菱角湖相接區(qū)域、湯菱湖北岸附近區(qū)域沉積物中重金屬垂向波動較大，豐水期各點垂向波動均比較明顯。在一個水文年內(nèi)，

6、沉積物中Cr、Mn、Co、Ni、Zn、As、Pb6種元素的時間變化特征明顯，除廟湖與郭鄭湖相接區(qū)域枯水期含量值較大外，整體隨時間變化特征為平水期>枯水期>豐水期，Cu和 Cd的時間分布規(guī)律不明顯。
　?。?）東湖水體中重金屬含量年際變化趨勢為：Cu、Zn、Cd、Pb在1997-2006年的含量變化均表現(xiàn)為1997-2000年遞減，2000-2004年遞增，2004-2006年遞減。2006-2014年，Cu含量小幅減少，Zn、Cd