鄱阳湖重金属污染特征研究及环境容量估算

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3、，是我国最大的淡水湖泊，也是重要的保护湿地和候鸟栖息地。近年来，随着经济社会的快速发展，鄱阳湖受重金属污染的范围和程度均有所增加。2009年底，“鄱阳湖生态经济区规划"上升为国家战略，鄱阳湖生态经济区的建设将进一步加快，环鄱阳湖城市群及相关产业将蓬勃兴起，如光电产业、新能源产业、生物制药产业、铜冶炼及精深加工产业、优质钢材深加工产业、炼油及化工产业、航空产业、汽车及零部件产业等，这给鄱阳湖“永保一湖清水"，减少或者控制鄱阳湖受重金属污染的程度和范围，带来新的重要挑战。因此，对鄱阳湖受重金属污染程度进

4、行更多的了解，研究其重金属污染特征、影响因素以及在一定环境目标下对重金属的最大承受力等是非常重要的研究课题。本文采集鄱阳湖湖区及主要河流入湖口处水体、表层沉积物及柱状沉积物样品并进行分析，全面研究鄱阳湖重金属含量水平和空间分布情况，运用相关分析法、主成分分析法等对重金属来源进行深入探讨，并结合鄱阳湖水文周期，分析鄱阳湖重金属污染的季节性变化特征。分别运用健康风险评价模型、潜在生态风险指数模型对鄱阳湖水体、表层沉积物受重金属污染程度进行评价。分析鄱阳湖重金属主要输入输出途径，运用相应重金属通量估算方法

5、对鄱阳湖重金属出入湖通量进行估算。以Ⅱ类地表水标准作为环境标准目标值，对鄱阳湖水体重金属进行对比约束，运用重金属环境容量模型，对鄱阳湖重金属环境容量进行估算。本文研究的主要结论如下：鄱阳湖水体中，Fe、Mn、Zn含量较高，且Fe>Mn>Zn，Cd最低；Pb和Cu、Zn及cr具有相同的污染来源——大气沉降；Cu与Mn有很好的相关性，说明Cu污染来源包括自然因素；Zn和Fe，Cd与Pb、Cu及Zn可能存在拮抗作用。主成份分析表明，第一、第二和第三等前三个主成份的累积贡献率约为78．853％，大体上能够反

6、映鄱阳湖水体中重金属污染物的基本来源情况：在第一主成份上，研究区域内重金属元素Pb、Cu、Fe、Mn表现出较高的正载荷，说明第一主成份代表所研究的各类污染来源的影响是最主要的。鄱阳湖表层沉积物中，总平均值Fe>Mn>Zn>Cu>>Pb>Cr>Cd，较上世纪末期有不同程度的改变。除Fe、Mn外，大多数重金属具有相同的人为同源Il摘要性——工业废水、生活污水和大气沉降；Fe和Mn两种元素主要来源于岩石圈矿物的溶解释放，具有一定的同源性；主成份分析表明，前两个主成份的累积贡献率约为70％，大体上能够反映鄱

7、阳湖表层沉积物中重金属污染物的基本来源情况：在第一主成份上，研究区域的重金属元素zn、Cr、Cu、Pb、ca表现出较高的正载荷，说明第一主成份主要代表人为污染源输入的影响；Pb在第二主成份上呈现较高正载荷，主要表征了沉积物受大气飘尘沉降的影响：Fe、Mn在第三主成份上的载荷较高，主要表征了沉积物受径流携带土壤及岩石自然风化和侵蚀的影响。鄱阳湖柱状沉积物中，湖口湖域和都昌湖域柱状沉积物重金属元素平均含量大小依次是：Fe>Mn>Zn>Cu>Pb>Cr>Cd，与表层沉积物相同。以湖口湖域柱状沉积物为例，各

8、重金属元素含量变化规律不明显，垂直分布图均呈不规则锯齿状，多数元素含量有上升趋势。各研究元素峰值出现深度不同，Fe含量在最浅层有峰值，Cr与Cu峰值出现在．2cm，可知近年Fe、Cr、Cu污染严重；Zn、Mn、Cd和Pb峰值出现于．20crn；Zn、Mn、Cr、Cd和Pb含量在表层至．32cm间呈现锯齿多峰状，说明该时间段，其空间内主要污染物呈现多元化，异质性较大；Cu与Fe在．6cm至．18cm之间，含量较为稳定，垂直分布图中间段呈现较为平坦的部分，说明该时间段内C