乌梁素海沉积物重金属生物活性及环境污染评估

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1、生态环境学报2013,22(3):481-489http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com乌梁素海沉积物重金属生物活性及环境污染评估11*123赵胜男，李畅游，史小红，张汉蒙，王爽1.内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院，内蒙古呼和浩特010018；2.内蒙古水利与水电勘测设计院，内蒙古呼和浩特010020；3.内蒙古自治区第一水文地质工程地勘察院，内蒙古呼和浩特010020摘要：为阐明乌梁素海沉积物重金属生物

2、活性及理化性质对重金属形态变化的影响，对湖泊重金属污染修复治理方面提供科学依据，2011年1月在乌梁素海9个站点采集表层沉积物样品，采用改进BCR逐级提取法分析Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Hg、As等7种重金属元素的形态，利用活性系数与迁移系数对重金属生物活性进行研究；结合沉积物理化性质，系统探讨影响重金属化学形态与生物活性的因素；应用次生相与原生相比值法，从重金属形态学角度对沉积物重金属状况进行评估。结果表明，（1）沉积物中重金属活性系数的大小顺序为Cd＞Hg＞Zn＞Cu＞Pb＞As＞Cr；重金属的迁移系数为Cd＞

3、Hg＞Zn＞Cu＞As＞Pb＞Cr。（2）沉积物物理化学性质和重金属总量对各种化学形态重金属含量影响程度明显不同。重金属总量对残渣态影响较大；pH对酸可提取态、有机物和硫化物结合态影响较大；有机质与酸可提取态、有机物和硫化物结合态有较大相关性；盐度与酸可提取态、有机物和硫化物结合态有一定的相关性。总氮、总磷与有机物和硫化物结合态有一定的相关性。（3）从重金属形态角度评价，7种重金属除Cd外，污染程度并不大，全湖KRSP的平均值大小顺序为Cd(1.66)＞Cu(0.84)＞Hg(0.72)＞Zn(0.42)＞Cr(0.1

4、5)＞Pb(0.14)＞As(0.06)。结合总量、生物可利用性与形态学评价，乌梁素海重金属Cd是生物活性最强、污染最严重的金属，Hg污染次之，应该对Cd与Hg给予特别关注。关键词：乌梁素海；重金属形态；驱动因素；生物可利用性；形态学评价中图分类号：X55文献标志码：A文章编号：1674-5906（2013）03-0481-09引用格式：赵胜男，李畅游，史小红，张汉蒙，王爽.乌梁素海沉积物重金属生物活性及环境污染评估[J].生态环境学报,2013,22(3):481-489.ZHAOShengnan,LIChangyo

5、u,SHIXiaohong,ZHANGhanmeng,WANGShuang.BioavailabilityandenvironmentpollutionevaluationofsedimentsheavymetalsinWuliangsuhailake[J].EcologyandEnvironmentalSciences,2013,22(3):481-489.工业三废、生活污水、垃圾、农田退水的不合估、治理和修复中有着重要的作用。此外，湖泊环理排放，导致湖泊湿地环境系统受到污染。重金属境条件的变化影响着沉积物中重金属的

6、迁移转化、因其在环境中的生物毒性、生物富集性、持久性以形态特征变化及其在固液两相间的分配，进而对湖及高频率的重金属污染事件，使得重金属污染成为泊水体水质产生影响。目前大部分关于乌梁素海重湖泊湿地生态系统面临的严重问题。通过各种途径金属含量评估工作集中于重金属总量的研究，因进入湖泊湿地系统中水体的重金属绝大部分迅速此，分析沉积物理化性质，水环境因素的变化与重由水相转入沉积物相。呈悬浮物态迁移的重金属经金属形态的相关性，并基于重金属形态进行污染评水流搬运，在其负荷量超过搬运能力时，大多进入估，以期为湖泊水质安全以及湖泊系统

7、重金属污染[1]沉积物相。沉积物中重金属污染程度不仅决定于防治提供参考依据。其总体含量，更大程度上取决于其形态、迁移转化乌梁素海地处中国内蒙古北方的黄河河套平[2]能力以及生物可利用性。沉积物中重金属的生物原末端，是当地农田退水、工业废水和生活污水的83活性包括迁移转化能力以及生物可利用性，其直接唯一承泄渠道。每年大约有5×10m农田退水、83反映沉积物中重金属的污染程度及重金属对湖泊2×10m工业废水、生活污水携带着重金属，如铅、[3][4]生态系统和人体健康的潜在危害。了解重金属生汞、砷、铬、镉等排入乌梁素海，因此

8、，多年来物活性是衡量重金属元素迁移性、生物可利用性和的工农业发展造成乌梁素海重金属的富集与污染，[5]生态危害程度的关键参数，在污染沉积物风险评而乌梁素海的这些污水，最终有一部分汇入黄河，基金项目：国家自然科学基金项目(440901262；51169017；50669005；51069007；51169011)；国际合作项目(20