洋河流域環(huán)境多介質(zhì)重金屬時空分布特征、來源及風險.pdf

1、流域是一類生態(tài)關(guān)聯(lián)度較高的有機整體，是周邊工農(nóng)業(yè)及生活飲用水的重要供水水源，水源地一旦受到污染，水庫的水質(zhì)也將會受到影響。污染物進入流域水體，將被水體攜帶遷移然后再分布，造成二次污染，并最終引發(fā)沉積物、周邊土壤等環(huán)境介質(zhì)的污染從而對動植物及人類造成傷害。為揭示流域環(huán)境多介質(zhì)中重金屬的分布特征、來源及風險，本研究以洋河流域為例，于2013年10月-2014年10月采集了該流域不同功能區(qū)4個季度的大氣顆粒物樣品60個，3個季度的河水樣本共5

2、3個，對應沉積物樣本18個，不同土地利用類型表層及亞表層土壤61個，利用ICP-MS和原子熒光光度計測定了樣品中的Cd、Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb、Hg含量，分析了大氣顆粒物、地表水、沉積物以及土壤中重金屬的時空分布特征，利用相關(guān)統(tǒng)計學方法解析了流域環(huán)境多介質(zhì)中重金屬的污染來源，基于多種方法評價了環(huán)境中重金屬所造成的潛在生態(tài)和對健康風險。主要得到以下研究結(jié)論:
　　(1)洋河流域年均降塵通量在春季最大(93 g/(m2·a

3、))，冬季最少(8.74g/(m2·a))。降塵中重金屬Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg的年均濃度遠超過河北省土壤背景值，其中Cd和Hg最為嚴重。整個流域降塵中重金屬在不同功能區(qū)分布具有明顯的差異，8種重金屬濃度均在水源地出現(xiàn)最大值，在郊縣出現(xiàn)最小值，工業(yè)區(qū)的降塵中Pb、Hg、As、Cu、Cr含量高于城鎮(zhèn)和郊區(qū)，城鎮(zhèn)區(qū)降塵中Ni、Zn的含量高于工業(yè)區(qū)及郊縣。降塵中重金屬相關(guān)性分析表明，燃煤元素（Hg、 Pb）相關(guān)性顯著，交

4、通污染元素(Cu、Zn)相關(guān)性較好。Cd與Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb相關(guān)性較好。風險評價結(jié)果表明，降塵重金屬污染程度由高到低順序為:Cd＞ Pb＞Hg＞ Zn＞ Cr＞ Cu＞ Ni＞ As。健康風險評價結(jié)果表明，降塵重金屬通過手-口暴露量最大，呼吸途徑的暴露量最小。
　　(2)枯水期（4月）、豐水期（7月）及平水（10月）期洋河水體中8種重金屬平均值均低于我國地表水Ⅳ類標準，符合一般農(nóng)業(yè)灌溉及工業(yè)用水要求。不同重金屬在不

5、同時期表現(xiàn)出不同的濃度特征，其中Hg的季節(jié)特征明顯，均表現(xiàn)為平水期＞枯水期＞平水期。
　　(3)洋河流域沉積物中的重金屬都存在不同程度的富集，有50％以上的點位有Cr、Ni、Cu、As的富集，重金屬富集主要集中在S2、S3、S17、S18點位。潛在生態(tài)危害指數(shù)法結(jié)果表明沉積物中重金屬的平均污染指數(shù)的順序為:Hg＞Cd＞ As＞ Cr＞ Cu＞ Ni＞ Pb＞ Zn。
　　(4)不同土地利用類型土壤中8種重金屬單因素方差分析結(jié)