金华市武义江沉积物重金属污染特征及风险评价

以金华市武义江柱样沉积物为研究对象,在粒度分析和重金属元素测量的基础上,利用地质累积指数法和潜在生态危害指数法对武义江沉积物重金属污染状况进行了评价.结果表明:1)武义江柱样沉积物的物质组成以粘土质粉砂为主,自底部向上先变细再变粗;2)武义江柱样沉积物中Cr,Ni,Cu,Zn,Cd和Pb 6种重金属元素含量的平均值分别为186.81,85.30,158.42,340.13,0.66和36.81 mg·kg-1,均明显高于金华市土壤的背景值,且受粒度特征影响,自柱样底部向表层呈先增加后降低的趋势;3)除Pb元素外,其余5种元素均处于不同程度的污染状态,Cd,Ni和Cu污染较重,需重点控制,且重金属污染程度在垂向空间上处于波动变化状态,总体上自底部向表层呈先增强后减轻的趋势;4)流域上游永康、武义地区的五金产业和交通运输业排废是造成武义江重金属污染的主要原因,需加强环保措施和加快经济发展模式转型,以保护武义江的生态环境.     

巢湖CH-1孔沉积物磁性、粒度特征分析

通过对巢湖湖心长1.5m的CH-1孔沉积物磁性参数和粒度组成进行测量,探讨了巢湖的沉积环境变迁.结果表明：CH-1孔沉积物以中粉砂和细粉砂为主,其次为黏土.该孔中黏土粒级对磁性矿物贡献最大.自底部向上,该孔分为4段：第1段,沉积物向上粒度变细,亚铁磁性矿物含量减少,亚铁磁性矿物颗粒变细;第2段,沉积物向上粒度变粗,亚铁磁性矿物含量减少,磁性矿物颗粒变细;第3段,沉积物向上粒度变细,亚铁磁性矿物含量增多,磁性矿物颗粒变粗;第4段,沉积物向上粒度变粗,亚铁磁性矿物含量增多,磁性矿物颗粒变粗.上述结果显示：巢湖湖面在整个沉积历史时期呈现上升和下降的交替变化,反映了气候变化对巢湖沉积的影响.     

瓯江流域沉积物重金属污染分布特征、污染程度和来源分析

对浙南瓯江流域表层沉积物进行了粒度、分粒级提取和重金属元素含量分析，并结合富集因子和地质累积指数研究该流域重金属污染特征和影响因素。结果显示：(1)根据粒度特征，瓯江流域可分为河流段、感潮河段上游、感潮河段下游三段，每段沉积物的物质组成和重金属含量具有显著差异；(2)瓯江上游河流段大多数地区沉积物中重金属元素含量低于或接近背景值，主要来源于自然风化过程；(3)瓯江下游河段存在轻度-中度水平的Cu、Cr、Ni、Zn污染，与温州地区高强度的经济活动和产业类型有关；(4)瓯江流域重金属含量受到“粒度效应”影响，细颗粒沉积物中元素含量较高，泥沙运移、沉积物来源等对重金属含量具有一定影响。     

小型河流库坝建设对河道重金属元素分布的影响

【目的】研究小型河流库坝建设对河道沉积特征及重金属元素分布特征的影响。【方法】以淮河4级支流索河三仙庙水库至丁店水库段为研究对象,依据水流方向及库坝位置将其分为上、中、下3段,分别采用单因素方差分析和冗余分析,对3段的表层沉积物及下表层沉积物粒度特征,以及As、Cr、Pb、Cd、Cu、Hg和Zn 共7种重金属元素进行了分析和评价。【结果】表层和下表层沉积物各粒度组分和有机碳含量基本相同,但表层重金属含量略高,表明库坝建设后该区域沉积环境总体上较为稳定,而重金属污染有所加重; 3段间的水文条件差异较大,上段常处于相对断流状态,沉积物中砂粒含量较多,中段水流较小,粉粒和黏粒等粒径较小的沉积物粒度组分含量较高,下段常年积水,但水位变化较大,沉积物特征与上段相似; 重金属元素分布特征显示其在中段的含量均高于上段和下段; 有机碳在中段的含量极显著高于其在上、下段的含量。【结论】总体上,库坝建设改变了河流的水文条件,影响沉积物特征,对重金属元素分布影响较大,使得中段重金属元素相对容易富集。     

长江中下游河流沉积物磁性特征初探

通过多参数磁性测量分析,探讨长江中下游干、支流河流沉积物的磁性特征,为研究长江水沙环境积累基础资料.研究结果表明,长江中下游干、支流河流沉积物中,磁性矿物类别均以磁铁矿为主,晶粒均以假单畴-多畴为主.与干流相比,支流沉积物中不完整反铁磁性物质含量较多,晶粒较细,Χ值仅是干流的1/10.随着支流泥沙的汇入,入江口以下江段沉积物的磁性特征相应发生变化.支流泥沙物源贡献的研究是探讨长江中下游干流沉积物环境特征的主要因子.     

长江口外CX21柱样的磁性特征及其影响因素

以长江口外、长340 cm的CX21柱样为对象,在磁性特征、地球化学和粒度分析的基础上,结合前期对Y7柱样的研究,探讨粒度、早期成岩作用和物源变化对沉积物磁性特征的影响.研究结果表明,该柱样磁性特征和粒度垂向变化显著.磁性参数χ、SIRM、χ_fd和χ_fd%与 2~4 μm、4~8 μm粒级含量呈相对较弱的正相关, 而χ_ARM、χ_ARM/SIRM和χ_ARM/χ与16 μm以下的各细颗粒组分有较强的正相关,表明CX21柱样沉积物磁性特征受到粒度变化的影响.利用BCR方法进行的铁的形态分析结果表明,CX21柱样170 cm深度以下具有较强的还原环境,磁性矿物受到较强的早期成岩作用影响.氧化还原不敏感元素Ti的垂向变化指示了物源变化,Ti向表层的增加与χ和SIRM向表层的增强具有同步性,说明物源变化也是CX21沉积物磁性特征影响的重要因素.尽管粒度组成和沉积速率不同,CX21与Y7柱样的磁性特征在垂向上具有相似性,表明磁性特征可作为长江口外沉积物地层对比的工具之一.     

长江中游天鹅洲沉积物重金属元素记录对流域人类活动的响应

利用2007年4月采集于天鹅洲长江故道柱状沉积物中过剩210Pb深度—活度的分布规律及柱样的沉积学特征结合沉积事件记录进行定年,并通过ICP-AES、ICP-MS测定了沉积物中元素含量,包括K、Ca、Na、Mg、Al、Fe、Mn、Ti、Cr、Cd、V、Zn、Pb、Cu、Ni、Co、Cs、U、Ga、Ba、Sr,重建了50年以来长江中游元素地球化学记录的演变过程.通过重金属元素含量以及重金属标准化比值表明,天鹅洲长江故道沉积物剖面与长江河道变迁及流域人类活动具有很好的相关性:1950～1990年,处于工业化前期,沉积物重金属元素含量变化幅度较小,主要受物源和沉积环境等自然因素控制;1990～2007年,流域工业化进程加快,人类活动带来的污染增多,同时流域水利工程的兴修,使得来沙量降低,河流自净能力减弱,沉积物重金属含量显著提高.环境问题日益显著,亟需环境学者密切关注.     

淮河流域安徽段水系沉积物中重金属的分布与赋存形态

基于对淮河流域安徽段水系中7条河流的21个沉积物样品的实验研究,获得了Cd、Pb、Mn和Ba等4种重金属的含量数据,分析了沉积物中重金属的分布特征和赋存形态.在此基础上,应用地积累指数法综合评价了沉积物中重金属的污染状况;结果表明:研究区内水系沉积物中的Mn和Cd主要以弱酸提取态与结晶态的形式赋存,Ba主要以结晶态的形式出现,Pb主要以可还原态和结晶态的形式赋存;重金属的分布受多种因素的影响,在研究区水系沉积物中的分布存在一定规律;研究区水系沉积物中重金属污染总体较轻微,部分河段沉积物中出现了Cd和Mn的污染迹象.     

河北三河上更新统——全新统磁化率变化旋回分析

为了获取河北三河地区上更新统-全新统古气候和古环境变化,在该区实测一地层剖面,采集磁化率样品进行测试,以磁化率变化为沉积环境代用指标,在前人研究确立的地质年代框架下,运用频谱分析、演化谱分析等方法对地层垂向磁化率变化进行旋回分析。结果表明研究区冲积沉积中存在23ka的岁差尺度旋回,由于剖面较短未识别出更长周期的斜率和偏心率旋回。根据分析结果计算出剖面沉积时限为4-45ka,属于晚更新世晚期至全新世早期河流砂坝和泛滥平原沉积,平均沉积速率为24cm/ka。磁化率的变化与粒度变化具有正相关性,粗粒沉积磁化率较高、细粒沉积磁化率较低;磁化率的变化受岁差驱动气候变化影响,岁差高值时大气降水对河流补给增多,陆源碎屑增多提高了沉积物中磁性矿物的含量,反之,则磁性矿物少,磁化率低。岁差驱动气候变化在河流冲积物中的发现,为河流冲积沉积天文驱动气候变化研究提供参考依据,为第四纪冲积沉积和地质事件研究提供新的年龄约束手段。     

清潩河许昌段表层沉积物中营养盐及重金属污染特征分析

为了解水污染治理后河道水生态环境改善情况,以许昌市清潩河为例,对治理前后河道5个点位表层沉积物中营养盐、重金属含量及沉积物氮释放量时空变化特征进行分析.结果表明:治理后,2017年5个点位的表层沉积物综合污染指数范围为7.69～15.25,均处于重污染状态,综合污染指数最低值为治理前2012年最高值4.87的1.6倍.各点位中重金属指标与2012年相比含量上升显著,Zn含量为2012年的12.44倍;而营养盐类指标含量下降明显,总氮及总磷平均含量仅分别为2012年的13.98%及5.68%.通过形态氮分析结果可知,离子可交换态氮的含量仅为2012年的6.73%,河道沉积物氮释放风险大大降低但沉积物中重金属污染更加严重.分析主要是清潩河上游长葛市涉及重金属排放的企业较多且在水污染治理中未得到有效控制.建议今后在对重污染河流实施综合治理时,应重视河道沉积物的污染状况评估.针对清潩河沉积物中重金属的污染状况,建议采取措施对重金属排放企业加强监管,并对河道沉积物中重金属污染进行治理和修复.     

基于RS和GIS的九龙江河口三角洲沉积面积时空变化研究

河流入海三角洲是海陆相互作用的产物,沉积物不断通过河流输送并沉积至入海口地区,形成河口三角洲,三角洲的形成和时空变化反映了河口沉积环境变化特征.本文利用遥感技术(RS)和地理信息系统技术(GIS),对九龙江河口三角洲1985～2017年8期Landsat遥感影像进行目视解译,分析三角洲时空变化特征并探讨其影响因素.结果表明:1)九龙江三角洲在1985～2017年总体从洲尾向下游扩张,增加了近16.0km2,增幅达24.0%;2)近30年来三角洲面积时空变化主要受河流沉积动力影响;3)三角洲沉积面积变化趋势,区域地形、气候、水文等自然特征以及河口沉积学原理表明,短期内九龙江三角洲有继续从洲尾向下游扩张趋势.     

河流重金属研究进展

河流与人类的生活息息相关,而河流污染,尤其是重金属污染与人类活动密切相关,并对人类的生存和发展产生了巨大的影响,因此河流环境中的重金属污染已成为多学科研究的一个十分关注的问题.本文综述了国内外专家学者对河流中重金属的含量变化、赋存介质、分布状态、迁移方式、影响因素等方面的研究进展,并就存在的问题进行了总结.     

黄河包头段河流沉积物重金属污染的多样性与均匀性分析

采用生态学中常用的Shannon-wiener多样性指数与Pielou均匀度指数,以黄河包头段干流4个站位和支流2个站位的柱状沉积物中铜、铅、锌、镉为目标元素,以2cm为间隔分层分析了其次生相重金属含量、潜在生态风险指数、沉积物重金属质量基准的多样性和均匀性.结果表明,黄河包头段沉积物重金属污染存在较为显著的空间异质性,当测定元素种类固定时,沉积物重金属污染的多样性和均匀性具有相同的变化趋势.该研究区干流重金属污染的元素趋于多样性和均匀性,但引起其潜在生态危害的重金属元素却趋于单一;支流的趋势与之相反.引起黄河包头段潜在生态危害的重金属元素的种类和总量具有增加的趋势,而沉积物重金属质量基准由于综合了较多的评价信息,使其空间分异的变化更为复杂.多样性指数与均匀度指数可以较好地指示引起河流重金属污染元素组成的变化趋势和污染的空间分布特征,这有助于加强河流重金属污染治理的多样化和针对性.     

三峡库区重庆段土壤重金属污染富集的矿物学分析

分析了三峡库区重庆段51个土壤样品的矿物含量和重金属元素含量的变化,并对矿物含量和重金属元素含量进行相关性分析.结果表明,伊利石、高岭石、白云石、闪石、方解石和石英是土壤中主要矿物,且石英与其它几种矿物含量和土壤pH值成负相关性;Cu和Pb的含量显著高于Cd和Hg,而Cd的含量又高于Hg,但以Pb含量的差异性变化最大.同时,采用聚类分析方法分析土壤矿物组成及重金属含量,结果表明土壤矿物组成与各重金属含量之间存在明显的差异性,但相同来源的样品总体上亲缘性较近.采用R型因子分析方法分析土壤重金属元素含量变化的影响因素,Pb、Cu和Cd的含量都与高岭石和伊利石的吸附作用有关,而与蒙脱石、绿泥石的吸附性关系相对较弱;伊利石对Hg具有强吸附性.生活垃圾区的土壤明显存在重金属污染现象,特别是Hg和Cd污染程度相对较高,重金属主要被粘土矿物吸附,碳酸盐结合态和Fe氧化物结合态也较为普遍;母质土壤中,重金属被石英和粘土矿物吸附;长江水系沉积物中,重金属主要为粘土矿物吸附态,部分呈碳酸盐结合态,由于库底处于缺氧还原状态,Fe氧化物结合态的重金属被还原.然而,由于缺乏对土壤有机质等方面的分析资料,更深入的认识有待于下一步研究.     

洞穴河流沉积物有机碳同位素特征及Ca、 Mg、 Sr含量的区域环境响应——以贵州省山王洞为例

洞穴河流沉积物因沉积环境稳定且保存较完好,蕴含着丰富的古环境信息。选取双河洞穴系统山王洞中河流沉积物为研究对象,分析沉积环境的水动力条件、沉积物有机碳同位素及Ca、Mg、Sr元素含量特征,以探讨其环境响应。结果表明:(1)在沉积过程中,地下河在该剖面位置长期处于静水水流状态,沉积环境稳定;(2)有机碳同位素特征显示沉积期分为C4植物为主、C3植物为主及过渡期3个时期,不同时期气候明显不同,随时间演变由冷转暖,沉积物来源于中新世以后的地表土壤;(3)洞穴河流沉积物Ca、Mg、Sr元素含量变化对炎热偏湿与湿冷环境的响应比较明显,气温和植被类型可能是影响其含量变化的因素。     

武汉市东湖沉积物的磁性矿物特征与人类活动的关系

对武汉市东湖沉积物代表性样品NS-1,NS-9,NS-35和NS-68的任意磁性颗粒进行系统的扫描电镜和能谱(SEM/EDX)分析,确定武汉市东湖沉积物磁性颗粒的矿物相、相对含量及与人类活动的关系.NS-1采样点紧靠环湖公路,NS-9位于湖中心,NS-35位于旅游大道附近,NS-68距离武汉钢铁公司较近.它们的磁学特征进一步验证了上述方法的可靠性.结果表明4个样品皆含有磁铁矿;它们的磁性颗粒磨蚀度较低,说明磁性颗粒沉积地点距物源较近;能谱特征相似的磁性颗粒,矿物相相似;球形磁性颗粒和部分含有标识元素的有棱有角的颗粒主要来自"人造"污染源,其矿物相与人类活动密切相关.     

毛乌素沙地北缘苏贝淖湖滨沉积物磁化率与粒度组份的相关性研究*

以苏贝淖湖滨剖面沉积物为例,研究了沉积物磁化率与粒度的变化特征;并分析了各粒级组份与磁化率大小变化的相关关系。探讨沉积物磁性矿物的可能来源及富集状态,揭示它们在干旱区湖泊沉积物中所反映的古环境信息。结果显示:1沉积物磁化率和粒度自下而上分别经历了由低到高、由细到粗的总体变化趋势,代表了一种由湖滨浅湖相到风成沉积相过渡的沉积环境;沉积物整体粒径较粗,主要为砂(63μm)和粉砂[(4~63)μm],二者的平均含量之和达到99.04%,剖面风成沉积物与现代风成沙的粒度曲线变化具有很好的一致性;2磁化率与砂粒级的颗粒含量呈正相关,而与粉砂和黏土无明显相关关系或呈负相关,说明磁性矿物主要赋存在砂粒级颗粒中,主要原因是沉积物中的磁性矿物以外源为主;3沉积物高磁化率值对应较粗的沉积物颗粒,指示湖区风沙活动较强,气候干旱;低磁化率值对应较细的沉积物颗粒,反映湖区环境相对较湿润。     

九龙江河口湾表层沉积物中重金属分布及其潜在生态风险

运用X-射线荧光光谱分析仪对九龙江河口湾表层沉积物中的重金属元素(Cu、Pb、Zn、Mn、Cr、Ni、Co、V)含量进行了分析测定,进一步采用潜在生态风险指数法(ERI)对该水域重金属元素的生态风险进行评价预测,以讨论九龙江河口湾水域的重金属分布特征,揭示其元素赋存沉积物的来源,阐明该水域重金属元素的潜在生态风险,为该水域的生态监测提供依据.结果表明,九龙江河口湾表层沉积物中重金属元素表现为明显的陆相性,说明其物源主要来自于九龙江径流,Cu元素的细粒富集效应明显的比陆源输入的影响大;同时潜在生态风险评价结果表明,九龙江河口湾水域为轻微生态风险,重金属污染的风险系数较小,该水域重金属元素的污染风险系数大小顺序为:Pb>Cu>Ni>Co>Zn>V>Mn>Cr.     

渤海西部河口潮间带区海水及沉积物中重金属研究

通过对渤海湾西部永定新河河口潮间带区海水及沉积物中重金属含量及污染状况的研究,认为海水中重金属含量平均值的大小顺序为ZnCuPbHgCd;因海水中重金属输入途径的不同,不同潮期海水中重金属含量存在差异:大潮期海水中重金属Cu,Pb和Hg的含量大于小潮期海水中的含量,而重金属Zn和Cd的含量则小于小潮期海水中的含量;因受海水中悬浮物含量、种类及河口区咸淡水混合发生絮凝作用等的影响,海水中重金属含量在垂向上也存在差异。无论是大潮期还是小潮期,海水中重金属含量总是表层略大于底层;按一类水质标准对海水中重金属污染状况的分析,认为研究区海水已局部受到重金属污染,污染最严重的是重金属Zn,其次为重金属Pb,Hg和Cu,不存在重金属Cd污染;沉积物中重金属含量平均值的大小顺序与海水中的相同,说明海水与沉积物中重金属循环处于相对平衡状态。沉积物中重金属含量平均值均在渤海湾环境背景值范围内,且是渤海海域含量最低的区域。经过对沉积物重金属污染状况的分析,研究区沉积物重金属污染轻微。     

黄河包头段河流沉积物重金属污染的多样性与均匀性分析

采用生态学中常用的Shannon-wiener多样性指数与Pielou均匀度指数,以黄河包头段干流4个站位和支流2个站位的柱状沉积物中铜、铅、锌、镉为目标元素,以2 cm为间隔分层分析了其次生相重金属含量、潜在生态风险指数、沉积物重金属质量基准的多样性和均匀性。结果表明,黄河包头段沉积物重金属污染存在较为显著的空间异质性,当测定元素种类固定时,沉积物重金属污染的多样性和均匀性具有相同的变化趋势。该研究区干流重金属污染的元素趋于多样性和均匀性,但引起其潜在生态危害的重金属元素却趋于单一;支流的趋势与之相反。引起黄河包头段潜在生态危害的重金属元素的种类和总量具有增加的趋势,而沉积物重金属质量基准由于综合了较多的评价信息,使其空间分异的变化更为复杂。多样性指数与均匀度指数可以较好地指示引起河流重金属污染元素组成的变化趋势和污染的空间分布特征,这有助于加强河流重金属污染治理的多样化和针对性。