漓江桂林市区段沉积物重金属环境地球化学特征

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1、地球与环境２０１１年第３９卷第４期４５６ＥＡＲＴＨＡＮＤＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＶｏｌ．３９．Ｎｏ．４，２０１１漓江桂林市区段沉积物重金属环境地球化学特征李杰１，王英辉２＊，刘枝刚１，陈彪１，郑国东１，钟晓宇１（１．广西地质勘查总院，南宁５３００２３；２．广西大学环境学院，南宁５３０００４）摘要：以漓江桂林市区段表层沉积物为研究对象，测定了表层沉积物中Ｃｄ、Ａｓ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｍｎ等１４种元素的含量，采用潜在生态风险指数（ＲＩ）、相关分析和聚类分析等方法，研究了沉积物中重金属的污染水平、富集规

2、律和可能来源。结果表明Ｃｄ污染最为严重，其它元素为轻微生态污染，污染程度为：Ｃｄ＞Ａｓ＞Ｃｕ＞Ｐｂ＞Ｎｉ＞Ｚｎ＞Ｃｒ。因子分析的结果反映了Ｃｒ、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｆｅ以自然来源为主，Ｍｎ、Ｃｏ、Ａｓ来自工业活动的污染，Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｄ则以自交通和农业面源为主。关键词：漓江；沉积物；生态风险；重金属；来源中图分类号：Ｘ１４１文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－９２５０（２０１１）０４－０４５６－０８重金属由于具有毒性、难降解、易进入全球生态生态风险指数法，对沉积物中的重金属物质进行风循环系统、生物富集和放大作用而对生物体及

3、生态险评价，希望能为漓江的保护工作提供科学指导，同环境有极大的危害性。研究表明，进入水环境的重时为将来进一步研究漓江流域的水污染防治工作提金属，易被水体中颗粒物吸附进而通过沉淀作用转供基础资料。移到沉积物中，悬浮物和沉积物累积了水生生态系［１］１样品采集与处理统中９０％以上的重金属；然而沉积物中的部分重金属通过水－沉积物的交换作用在固液间形成动态１．１样品的采集的迁移富集平衡，在一定条件下会重新释放至水相，漓江是珠江水系西江支流桂江的上游段，地理［２］位置为Ｅ１０９°４５′～１１０°５６′，Ｎ２４°３８′～２５°

4、５５′。成为新的污染源。沉积物是近岸海域、河流流域重金属等污染物的主要归宿和聚集场所，其中重金２００６年１２月采用全球卫星定位系统（ＧＰＳ）定位，属的单位含量往往高出其上覆水的３～５个数量级，自上游至下游分别采集７个表层河流沉积物（０～５从而构成重金属污染源，可产生二次污染，是海洋、ｃｍ）样品，历经河段长约１１．５ｋｍ。用静压沉积物河流环境保护研究密切关注的对象［３－７］。近年来，采样器采集表层沉积物样品，每个样品重约５００ｇ。随着桂林漓江流域工农业发展、人口的增多以及旅编号为Ｓ０１～Ｓ０７（见图１），记录样品状

5、态（颜色、土游业兴起，越来越多的生活和工业污水被排入漓江，壤类型、气味等）等。２００７年３月２１日采用全球卫水体中的重金属在沉积物中蓄积下来，构成潜在的星定位系统（ＧＰＳ）定位，分别在漓江下游远离市区二次污染，严重威胁着人类健康。的冠岩南圩谷地、小河里阶地、冠岩地下河表层、冠漓江兼具灌溉、渔业、航运、调蓄、饮水等多种功岩出口４处采集了表层沉积物样品，采样深度是０能，其生态环境质量与人民健康和社会经济发展息～５ｃｍ。同漓江桂林市区段沉积物污染水平作比较，分析人类活动对漓江的影响。息相关，但是有关漓江桂林市区段的重金

6、属污染的研究还未见报道。本文重点研究漓江桂林市区段沉１．２测试方法泥样经自然风干缩分混匀，磨碎过２００目尼龙积物中重金属的环境地球化学行为，同时利用潜在收稿日期：２０１１－０５－１８；改回日期：２０１１－０８－１５基金项目：国家自然基金（４１０７３１０４），国家８６３计划（２００９ＡＡ０６Ａ４１６）；广西北部湾经济区基础研究重大专项（２０１０ＧＸＮＳＦＥ０１３００６）；广西青年科学基金（桂青科［０２２２８０９８］）．第一作者简介：李杰（１９８３－），男，硕士士，工程师，从事生态地球化学研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｊｓｔ

7、ｕｄｙｉｎｇ＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍ＊通讯作者：王英辉，博士，教授，从事生态地球化学研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｙｈ＠ｇｘｕ．ｅｄｕ．ｃｎ第４期李杰等：漓江桂林市区段沉积物重金属环境地球化学特征４５７景值的６．１倍、２．６倍、２倍、２倍和１．８倍，其中Ｃｄ平均值明显高于背景值，这主要是市区道路上车辆尾气排放、轮胎磨擦产生的污染物随雨水冲刷进入管道，随着市政污水排入水体，同时沿江机械化工企业废水及其生活污水的排入以及洪水频繁，雨水冲刷、土壤侵蚀带来的广泛的面源污染，导致沉积物中的此类重金属含量相对较高。而Ｃｒ、Ｎｉ等含量均明

8、显低于背景值，以Ｃｒ元素最为突出，低于背景值０．７倍。Ｃｄ元素在Ｓ０４（訾洲）和Ｓ０６（颈瓶山桥）含量明显高于背景值。分别为１１．１倍和１０．６倍。Ｃｕ和Ｚｎ在Ｓ０２（蚂蝗洲）富集最为明显，分别为背景值的４．２倍和４．３倍。Ｐｂ和Ａｓ在Ｓ０５（漓江桥）点富集明显，分别为背景值的６．３倍和３．６倍。８种重金属高值点的分布如下：Ｃｕ和Ｚｎ元素最高值点为Ｓ０２（蚂蝗洲），其含量