深圳湾潮间带湿地沉积物的重金属分布特征

深圳湾潮间带湿地沉积物的重金属分布特征（精选4篇）

篇1：深圳湾潮间带湿地沉积物的重金属分布特征

淇澳岛潮间带沉积物及红树植物中重金属分布

采集珠海市淇澳岛大围湾的红树林区潮间带沉积物和植物组织样品若干,处理后用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES )测定各样品中Cu 、Zn 、Cd 和Pb 的含量.分析发现,淇澳岛红树林潮滩的Cu 、Zn 和Cd平均含量均超过第一类海洋沉积物质量标准,中潮带的重金属污染最严重.红树植物对Cu 、Zn 、Cd 和Pb 四种重金属的平均富集系数分别为0.10～0.81 ,0.07～0.58 ,0.19～1.19 ,0.02～0.14 ;平均迁移系数分别为0.44～1.66 ,0.5～0.82 ,0.49～0.73 和0.01～0.28 .富集能力与林龄正相关,但富集和迁移能力的种间差距均不明显.四种重金属中,无论在植物体内向地上的迁移能力还是落叶后从植物组织向外界环境的归还能力Zn 和Cu 均强于Cd 和Pb .结果显示目前淇澳岛的红树林在修复被重金属污染的`河口水体及潮滩沉积物方面有较高的利用价值,红树林在此地区的扩种将有积极的意义.

作 者：朱颖 吴纯德 余英华 ZHU Ying WU Chun-de YU Ying-hua 作者单位：华南理工大学环境科学与工程学院,广州,510006刊 名：生态科学英文刊名：ECOLOGICAL SCIENCE年，卷(期)：28(1)分类号：Q949.761.7 X171.5关键词：红树林 重金属 沉积物 分布 生物富集 淇澳岛

篇2：深圳湾潮间带湿地沉积物的重金属分布特征

凡口铅锌矿是中国乃至亚洲最大的同类型矿之一,原矿品位高,开采量大,选矿厂日处理能力为4 500 吨,年产铅锌金属量达15 万吨,日排放废水量多达6 万吨,其中含有大量的废矿砂和Pb、Zn、Cu、Cd等重金属。20 世纪80 年代中期,凡口铅锌矿在一号尾矿库种植以宽叶香蒲( Typha latifolia) 为主体的人工湿地水生植物净化塘系统以净化矿山废水［8］。凡口铅锌矿人工湿地系统能够非常有效地去除铅锌矿废水中的总悬浮物和Pb、Zn等金属元素,出水能达到工业废水排放标准［9 － 10］。凡口铅锌矿处理湿地已经运行超过10 年,对重金属的处理效率和累积效应具有较强的研究意义。本研究针对长期持续运行的凡口铅锌矿废水处理湿地的水体和沉积物中的重金属( Pb、Zn、Cu、Cd、Mn) 含量进行调查分析,探索长期型人工湿地的重金属分布特征和累积特点,为人工湿地长期处理重金属废水提供参考依据。

1 材料与方法

1. 1 采样区域

凡口铅锌矿位于广东省韶关市仁化县境内,矿区位于亚热带季风气候区,年平均气温约20 ℃ ,年降雨量平均1 457 mm。沿水流方向在人工湿地下游进行顺序采样, 共设置9 个采样点,分别采集水体和沉积物样品,采样点分布如图1 所示。

1. 2 采样方法与样品处理

水样沿废水水流方向,采集湿地表面水流水样装于塑料瓶,带回实验室保存,供化学分析。水样用0. 45 μm滤膜滤纸过滤后分别测溶解态和悬浮态重金属含量。

沉积物样采集湿地内0 ~ 30 cm表层土壤,标记并装入聚四氟乙烯塑料袋,约400 g混合土壤为1 个样品。带回实验室,去除植物根系和砂石等杂质,自然风干2 周,四分法过100 目筛,供化学分析。

1. 3 实验方法与数据处理

水体和沉积物p H测定采用PHB - 4 型便携式酸度计,沉积物有机质含量测定参考国标( LY - T 1237 - 1999) 。水体中颗粒物( 悬浮态) 及沉积物采用HNO3- HCl O4- HF法消解。沉积物重金属形态采用Tessier五步连续提取法［11］。Pb、Zn、Cu、Cd和Mn的含量采用ICP - OES测定。相关性分析及制图采用SPSS 18. 0 和Excel 2007。

2 结果与讨论

2. 1 水样重金属分布特征

2. 1. 1 水体p H值和重金属总量分布特征

通过分析凡口铅锌矿人工湿地沿程9 个点水体p H值和重金属含量及其不同形态来研究湿地水体中重金属的存在特征。由图2( a) 可见,随着人工湿地的水平沿程不断增大,水体p H值随着水平沿程逐渐降低,从强碱性( p H = 11. 21) 最后趋于中性( p H = 6. 97) 稳定。这表明植物湿地系统降低和稳定水体p H的能力。凡口铅锌矿人工湿地沿程水体p H湿地前段变化明显,后段基本趋于稳定,说明该人工湿地能在短距离内完成了对高碱性选矿废水的中和。

凡口铅锌矿人工湿地对选矿废水中的各种重金属具有良好的去除效果,Pb、Zn、Cu、Cd和Mn处理后的浓度分别为0. 099 mg / L、0. 169 mg / L、0. 023 mg / L、0. 001 mg / L和0. 078 mg / L,处理率均达到50% 以上,对Pb高达90. 5% 。如图2( b ~ f) 所示,与p H值沿程降低不同,所测5 种重金属总量均呈现出先增大后减小的趋势,阳承胜等［13］的研究结果为人工湿地水体中重金属总量随水平沿程的增加而减小。但水体中5 种金属总量在沿程水体中出现峰值位置有所不同,Pb、Zn、Cu的峰值出现在3#点,而Cd和Mn出现在4#点。

水体p H是影响重金属在水体中含量和形态分布的最重要因素之一［12］。在碱性水体环境中,多种阴离子与重金属离子首先发生絮凝、深沉、络合反应,然后被悬浮物吸附,从而使重金属从液相转移到固相,使得悬浮态的重金属含量增大。而在酸性条件下,重金属则容易从固相中被释放进入液相。水体重金属总量的增大可能是由于人工湿地沉积在吸附重金属污染物的初始阶段,稳定性较差,水体p H值发生显著变化,沉积物在吸附重金属的同时也将其大量二次释放出来,以悬浮态的形式存在于水体中。

2. 1. 2 水体重金属形态特征

凡口铅锌矿人工湿地水体中Pb、Zn、和Cu都主要以悬浮态存在,而Cd未能检测出溶解态、Mn在1#、2#和3#采样点主要以悬浮态存在,而4#、5#、6#、7#和8#采样点主要以溶解态存在。原因是Mn属于活动性元素,在有氧的条件下,水中的溶解氧将溶解态的Mn2 +氧化成Mn4 +,生成氢氧化沉淀转化为悬浮态,但在缺氧或厌氧的条件下Mn4 +容易转化Mn2 +,将悬浮态重新转化为溶解态［14］。除Mn之外,其他重金属悬浮态含量表现出与总量相同的变化特点。这表明在近中性或碱性条件下选矿废水中的重金属主要以固相形式存在不易溶出［15］,以细微尾矿颗粒悬浮物为主要载体,随着悬浮物在水体中迁移,最后其将重金属带入沉积物中。Sardar等［16］研究了几种重金属在湿地系统中去除特征,实验发现人工湿地系统能有效的去除重金属,当重金属进入湿地系统后,大部分重金属通过络合作用和螯合作用被基质和植物根部固定,只有小部分的留在液体中。

2. 2 沉积物重金属形态特征

2. 2. 1 沉积物重金属分布特征

凡口铅锌矿人工湿地系统由于长期运行处理重金属选矿废水,导致沉积物中重金属含量很高,主要积累元素是Pb和Zn,高达8 570. 1 mg/kg和6 676. 9 mg/kg,其次是Cu、Mn和Cd分别为1 124. 1 mg/kg、991. 4 mg/kg和44. 7 mg/kg。随着该人工湿地的水平沿程的增加沉积物中重金属的总量降低,含量与水平沿程呈极显著负相关( P < 0. 01) 。E. Lesage［17］研究人工湿地中重金属累积时发现沉积物中Pb、Zn、Cu、Al和Cd的总量与水平距离呈显著性负相关( P < 0. 05) ,而P. A. Mays［18］研究人工湿地处理酸性选矿废水时,却发现沉积物中重金属含量与沿程距离无显著性相关。可见,沉积物中重金属的空间分布特征,因人工湿地中条件不同各有差异。

由图3 可见,由于不同重金属离子对沉积物中各种组分的结合能力的差异,各种金属形态所占比例差异较大。在该湿地沉积物中5 种重金属的主要存在形态均为为残渣态,说明大部分的重金属以较为稳定的状态存在［19］。其次,Pb、Zn、Cu、Cd和Mn的铁锰氧化物态和有机结合态的含量之和分别占总量的35. 08% 、15. 94% 、7. 80% 、36. 01% 和51. 17% 仅次于残渣态含量。铁锰氧化物态和有机结合态在环境条件改变的时候被环境利用［20］,能够反映沉积物向水体重新释放污染物及被生物体吸收利用的能力。这表明了人工湿地沉积物中部分重金属的活性较强,可以被植物吸收去除。可交换态和碳酸盐态含量较低。

2. 2. 2 沉积物p H、有机质及重金属元素的相关分析

凡口铅锌矿人工湿地沉积物的p H值和有机质含量,沿水平沿流程方向逐渐降低,均与沿程均呈极显著相关( P < 0. 01) 。沉积物p H值在6. 46 ~ 7. 38 范围内,平均值为7. 03,呈现中性的特点,与束文圣等［21］研究结果相近( p H = 6. 88) 。沉积物有机质含量变化比较大,总体来说,香蒲田A有机质含量在10%以上,随沿程降低到香蒲田B出口处为3. 59% 。由于在湿地初段基质内部多数处于厌氧状态,土壤有机质的分解以还原作用为主,即兼气分解,矿化作用较弱,有机质得以大量积累。

注: OM为沉积物有机质含量,单位为% 。

如表2 所示,沉积物p H值与Pb总量之间达到了极显著正相关水平( P < 0. 01) ,与Zn、Cu、Cd和Mn全量之间达到了显著正相关水平( P < 0. 05) 。沉积物有机质含量与Pb和Zn之间达到了极显著正相关水平( P < 0. 01) ,与Cu、Cd和Mn全量之间达到了显著正相关水平( P < 0. 05) 。沉积物中的可溶性有机质对重金属的移动性和生物有效性有重要作用。可溶性有机质可以与沉积物中的重金属通过络合或螯合作用,形成有机物-金属配合物,同时可以和土壤中粘土矿物吸附重金属［22］,同陈文慧［23］研究一致,这也能反映出有机质的络合和沉淀作用是人工湿地系统去除重金属的主要途径之一。5 种重金属元素之间相关性均达到极显著相关水平,说明重金属元素间同源性高。

注:*和＊＊分别代表P < 0. 05 和P < 0. 01 显著水平,n = 7 ; OM为沉积物有机质含量,单位为% 。

3 结论

( 1) 反口铅锌矿人工湿地系统沿程水体的p H值从强碱性变到中性变化剧烈,对所测5 种重金属具有良好的去除效果,5 种重金属总量随沿程均呈现先增大后减小的变化趋势,Pb、Zn、Cu都主要以悬浮态存在,Cd未能检测出溶解态。

( 2) 湿地沉积物中主要污染重金属元素污染是Pb和Zn,其次是Cu、Mn和Cd; Pb、Zn、Cu、Cd和Mn的总量与水平沿程均呈极显著负相关( P < 0. 01) 。湿地沉积物中重金属的主要存在形态为残渣态,其次为铁锰氧化物态和有机结合态,这说明湿沉积物中重金属的活性较高,易于被植物吸收去除。

( 3) 沉积物p H值和有机质含量,都随着沿流程而逐渐降低,沉积物p H和有机质含量与重金属含量一定的相关性。

摘要：研究了凡口铅锌矿人工湿地处理系统中水体和沉积物重金属(Pb、Zn、Cu、Cd和Mn)的含量及分布特征。结果 表明:人工湿地系统对矿山重金属废水有良好的处理效果。湿地系统水体中重金属Pb、Zn、Cu和Cd都主要以悬浮态存在,Mn的存在形式比较复杂,5种重金属的总量沿流程均呈现出先增大后减小的变化趋势。沉积物中Pb、Zn、Cu、Cd和Mn的总量与水平沿程均呈极显著负相关(P<0.01)。湿地沉积物中重金属的主要存在形态为残渣态,其次为铁锰氧化物态和有机结合态。沉积物pH值和有机质含量都随着沿流程而逐渐降低,沉积物pH和有机质含量与重金属含量一定的相关性。

篇3：深圳湾潮间带湿地沉积物的重金属分布特征

关键词：美舍河；沉积物；重金属元素；污染评价

中图分类号：X522 文献标志码：A 文章编号：1002-1302（2014）04-0303-05

收稿日期：2013-08-09

基金项目：国家自然科学基金（编号：41261062）；海南省重点科技计划（编号：ZDXM20130021）；海南省地理学重点（培育）学科项目。

作者简介：赵志忠（1965—），男，湖南邵东人，博士，教授，主要研究自然地理学。E-mail：zhizhong@hainnu.edu.cn。近年来，由于城市化进程加快和人类活动加剧，城市工业废水、生活污水大量排入河流，并导致河流沉积物中发生重金属元素积累。现在，国内部分河流沉积物重金属污染越来越严重，并通过食物链成为威胁人类健康的重要环境问题之一[1-6]。已有研究表明，重金属元素是自然条件下不能被降解而成为水系统中最持久的污染物之一[7]，只有极少部分重金属元素可以以溶解态停留在水体中，大部分重金属元素会通过吸附和积聚以残渣态等其他形态长期贮存在底部沉积物中[8]，而一旦河流沉积物发生重金属污染，就会对水生生物产生长期而严重的危害[9]。正因为如此，城市河流沉积物重金属污染已成为人们普遍关注的焦点[10-14]。

本研究选择的美舍河为贯穿海口市区的一条外流河，该河流从沙坡水库流经城区而入海，是海口市内流域面积最大、流经途径最长、与居民生活最密切的一条河流。近20年来，由于海口市城市化进程加快，而城市基础设置建设滞后，城市居民生活污水、城市垃圾无序排放，使美舍河成为了一条名副其实的“臭水沟”，虽经多次整治与清淤工作，但效果并不明显，其环境污染严重影响了周围居民的生产和生活以及海口市的城市形象。本研究探讨美舍河海口市城区段沉积物中重金属的组成特征、变化规律及形成原因，并探讨城市居民的生产污水、生活污水及生活垃圾的排放对美舍河沉积物重金属污染的影响，在此基础上，对现阶段城区河段沉积物中的污染情况进行科学评价，为该区域开展河流环境治理提供科学依据[15-16]。

1研究区概况

美舍河是纵贯海口市南北的一条主要河流，也被称为府城地区的母亲河。美舍河地处低纬度热带北缘，其所在区域具有热带海洋性季风气候，流域内年均气温为23.8 ℃，年均降水量为1 684 mm，4—10月为丰水期，河流流量较大。

美舍河发源于海口市南部羊山地区，呈圆弧状流经永兴、城西、府城、白龙等4个乡镇及街道，在和平北路桥东侧流入海甸溪，最终从新港码头归入琼州海峡，其城区段全长 23.86 km，流域面积为50.16 km2，是海口市生态环境建设的重要组成部分。

近年来，由于海口城市化进程加快，城市污水处理及排污措施力度不够，导致城市生活污水及部分工厂生产废水大量排入美舍河下游，在河流周边到处可见排污口，反映出河流受附近居民生产和生活的影响较大，河流水质一直在Ⅳ～Ⅴ级之间。所以对美舍河的治理也成为海口市城市建设的重要内容之一。

2样品采集及研究方法

本研究主要选择海口市美舍河城区段河底沉积物进行研究，并在不同区段进行采样分析。采样时间为2012年11月，共采集11个样品（各样品点分布如图1所示），11个样点沿河段均匀分布，可信度较好。在室内又将采到的河底沉积物样品经自然晾干及烘干→人工压碎→砾石及动植物残体剔除→混匀碾磨→过筛（150目）等步骤处理，选取0.1 g用于Cr、Ni、Cu、As、Cd、Pb等6种重金属并测定含量。沉积物重金属元素成分采用ICP-MS方法进行分析测定。

3美舍河城区河段中重金属元素的组成特征

根据表4中各重金属污染系数和表2中各重金属的毒性响应系数可计算得到美舍河河底沉积物中不同重金属的潜在生态危害系数和各部位的整体潜在生态风险指数（表5）。由表5可看出，不同重金属元素的潜在生态危害系数由大到小为Cd>As>Cr>Ni>Pb>Cu>Zn，7种重金属的潜在生态危害系数平均值均小于40，潜在生态风险指数RI也远小于150，属于低危害生态范畴，表明区内7种重金属元素的潜在生态危害系数和潜在生态风险指数均处于低污染水平，说明美舍河海口市城区段沉积物中重金属污染属于轻微污染。

5结论

参考文献：

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篇4：深圳湾潮间带湿地沉积物的重金属分布特征

关键词 阅海湿地 ；沉积物 ；重金属污染 ；危害评价

分类号 X820.4

Potential Ecological Risk Assessment of Heavy Metals

in Superficial Sediments of Yuehai Wetland

ZHU Wei NI Xilu

（State Key Laboratory of the Seedling Bioengineering / Ningxia Institute of Forestry，

Yinchuan， Ningxia 750004）

Abstract In order to investigate heavy metal pollution and its potential ecological risk in sediments of Yuehai wetland， content and accumulation of heavy metals （As， Cd， Cr， Cu， Hg， Ni， Pb， Zn） were investigated. The highest values for heavy metals concentrations in sediments before the modern industrialization of the world and the natural background values were used to analyze the accumulation coefficient and potential ecological risk （PER） coefficients for heavy metal. The PER index for each sample location was also discussed. The method for evaluating PER index presented by Lars Hankanson was applied to assess the ecological risk. The results showed that when the highest values for heavy metals concentrations in sediments before the modern industrialization of the world were taken as references， the accumulation order for those heavy metals was Cr>Pb>Zn>Cu>As>Cd>Hg， the potential risk order of elements was Cd>As>Hg>Pb>Cu>Cr>Zn. The 4th sample point was under the highest potential risk，， which is much higher than other elements， the while the others had relatively small risk. To sum up， the potential ecological risk of Yuehai wetland was light， at least not very serious.

Keywords Yuehai wetland ； sediment ； heavy metal pollution ； risk assessment

通过各种渠道进入水体的重金属绝大部分被悬浮颗粒吸附，并在水动力作用的搬运过程中，当其负荷量超过水体搬运能力时，便逐步沉积下来，导致沉积物中重金属含量比水中高很多倍。因此，开展沉积物中重金属含量特征和潜在生态风险评价的研究不仅为湿地中重金属污染的来源、现状和监测提供科学依据，而且对生物多样性和人类生存环境的保护具有深远的科学意义，因此，近些年沉积物重金属的生态效应一直是研究的热点[1-4]。

相对其他类湿地而言，城市湿地更易受到人类活动的影响，特别是在人口稠密的城市，部分未经处理的生活污水、工业废水、农田退水及暴雨径流会直接排入湿地中，而其中包含的重金属污染物则可能会对城市湿地生态系统产生负面影响[5]。阅海湿地地处银川市金凤区，是由原天然的大、小西湖经人工开挖、连通而形成的中型湖沼。地理位置介于东经106°11′～106°14′，北纬38°31′～38°37′之间，平均海拔1 104～1 107 m；湿地面积2 000 hm2，是宁夏境内西北候鸟迁徙的重要停留与繁衍地，也是银川市范围内重要的天然湿地，对城市生物多样性的保护和生态环境的改善有着重要的作用。2003年，阅海湖通过人工运河——艾依河与沙湖、鹤泉湖等10多个湖沼相连通，沿途农业用水、洪水、少量生活工业用水均排入该湖[6]，加上富含营养盐的黄河水源补给和不合理的渔业资源开发等，使阅海湿地生态环境健康状况逐步恶化，水质呈典型中度富营养化湖泊特点，湖泊系统的生态和社会功能逐渐被削弱。

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目前，国内外已有关于城市湿地沉积物中重金属分布规律及其污染评价生态风险的报道[7-8]。关于阅海湿地的研究主要集中在水体污染的环境功能影响、水质综合评价、生态需水量、环境承载力、生态系统保护、恢复与利用等研究[9-14]，湿地重金属相关研究鲜见报道。为查明银川市阅海湿地底泥重金属污染现状，预测其发展趋势，本文以湖泊表层沉积物为研究对象，通过对重金属含量的差异性分析，研究重金属元素在湖泊底泥中的污染状况，重点对国内外研究中普遍认为对生态环境有重要影响的As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn这8种元素进行讨论，并采用潜在生态风险指数法[15]对其潜在生态风险进行评价，以期为阅海湿地重金属污染防治与治理提供参考，对银川市湖泊湿地保护与开发具有重要的借鉴意义。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 采样时间与点位

采样时间为2013年8月底；采样方法：在阅海湖由北向南均匀设置5个断面带，采用机械采样与随机采样结合的方法，用抓斗式采泥器采集底泥，每个断面带的3个底泥样品各取等量充分混合后取1 kg，装入聚乙烯样品袋带回，共采集样品11个。其中，样品1～5为断面带样品，另外在湿地进水口（10）、出水口（8）、围网养殖区（9、11）、城市排污口（7）、农田退水口（6）采集混合底泥样品6个，具体点位见图1。

1.1.2 试验仪器

等离子体质谱仪（美国热电公司X SeriesⅡ），等离子体光谱仪（美国热电公司 IRIS Intrepid II）；原子荧光光谱仪（国家工程中心实验工厂 XGY-1011A型）。

1.2 方法

1.2.1 样品处理

将取回的底泥放在阴凉通风的地方阴干、均一，然后用玛瑙钵研磨过200目尼龙筛后送样分析。本研究的阅海湿地底泥样品检测的重金属污染指标有As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn。

1.2.2 样品检测时间、地点、方法

2013年9月上旬，样品经预处理后送中国地质科学院-地球物理地球化学勘查研究所分析检测。其中，As全量测定采用氢化物-原子荧光光谱法；Hg全量采用冷蒸气-原子荧光光谱法；Cr全量采用等离子体光谱法；其他元素均采用等离子体质谱法测定。

1.2.3 重金属潜在生态危害评价方法

从沉积学角度对重金属污染及其环境风险的研究备受关注[16-18]。关于底泥的污染评价，应用较多的有生物效应数据库、潜在生态危害评价、地质累积常数、多变脸谱图、污染负荷指数法等方法。生物效应数据库方法是目前美国、加拿大、北欧等国家和地区进行评价沉积物重金属质量基准的方法[19]。本文主要运用潜在生态危害指数法进行评价。

1.2.4 统计分析

利用Microsoft Excel进行数据描述和分析。

2 结果与分析

2.1 各湖泊湿地底泥重金属特征

阅海湿地底泥常见重金属元素含量如表1所示。

由于湿地自身环境的异质性，导致湿地各采样点底泥重金属含量具有一定的差异性，其中：Pb的差异性最大，变异系数为30.24%；Cr的差异性最小，变异系数仅为6.27%。根据湿地底泥重金属含量（表1），结合中国《土壤环境质量标准》（GB 15618-1995）的一级、二级自然背景值[20]和宁夏背景值[21]（表2）可知：所有采样点中，4号点的Cd、Cr、Ni含量都是最高的，7号点Hg、Cu含量最高，1号点Zn含量最高，11号点As含量最高，10号点Pb含量最高。整体来看，阅海湿地底泥各重金属元素平均含量均小于一级自然背景值（理想值），单个采样点来看，4号点的Cd、7号点的Cu、10号点的Pb含量高于一级自然背景值，尤其是Pb污染相对较严重，但都远小于国家二级自然背景值。因此，阅海湿地底泥重金属污染程度相对较轻。值得关注的是，除了As和Ni，其他重金属元素均值均高于宁夏背景值，说明随着时间的流逝，各种工农业及人类活动，导致湿地底泥重金属含量有增加的趋势。

2.2 湿地重金属的富集情况

通常采用富集系数来衡量单种重金属的富集程度，富集系数可表示为：

Cif=Cim/Cin（1）

式中：Cim为底泥中重金属i含量的实测值；Cin为计算所需的参比值（环境背景值）。

本文采用Lars Hankanson 提出的现代工业化前正常颗粒底泥中重金属含量的最高背景值[16]为参比值（表2）来反映调查湖泊重金属的实际污染程度。由于缺乏宁夏黄河流域湿地周边环境土壤这8种重金属的背景值，而各湿地大多属于国家级湿地自然保护区，所以选用我国《土壤环境质量标准》（GB 15618-1995）的一级自然背景值[15]为参比值（表2），来反映宁夏黄河流域湖泊湿地的相对污染程度。二者相结合能较好地反应湖泊潜在的生态危害程度。根据式（1）计算出各采样点重金属的富集系数，结果见表3、4。

从表3可知，以现代工业化前正常颗粒沉积物中重金属含量的最高背景值为参照，阅海湿地底泥重金属中Cr的富集程度最高，平均富集系数达1.03，其次是Pb、Zn、Cu的较低，Hg的富集程度最低，平均富集系数仅为0.11。单元素富集程度Pb最高，富集系数为1.85，来自10号采样点，远高于其他采样点（0.80～1.00）。由表4可知，以我国《土壤环境质量标准》一级自然背景值为参照，Cd的富集程度最高，平均富集系数达0.81，其次是As较低，Hg的富集程度最低，平均富集系数只有0.18。

2.3 生态危害指数RI（Risk Index）

采用瑞典学者Lars Hakanson潜在生态危害指数法，对阅海湿地11个采样点沉积物中重金属的潜在生态危害进行评价。

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该方法利用沉积物中重金属相对于工业化以前沉积物的最高背景值的富集程度及相应重金属的生态毒性系数进行加权求和得到生态危害指数。计算方法为某一区域沉积物中第i种重金属的潜在生态危害系数及沉积物中多种重金属的潜在生态危害指数RI可分别表示为：

E=TgC=Tg（2）

RI=E=TgC=Tg（3）

C为表层沉积物重金属i浓度的实测值；C为计算所需的参照值，参照值采用工业化以前沉积物中重金属的最高背景值（表2）；T为重金属i的毒性系数，它主要反映重金属的毒性水平和生物对重金属污染的敏感程度。以工业化以前沉积物的最高背景值为参比值，可在更大程度上反映可能的潜在危害程度（表4）。本研究中Hg、As、Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、的值分别取40、10、5、1、5、30、2。沉积物重金属生态危害程度的划分标准[15]见表5。

评价结果显示，阅海湿地底泥重金属生态危害系数均远小于40，表明生态危害程度都很轻微。其中，单项生态危害系数较高的是Cd，均值为9.75，有4个采样点的生态危害系数都超过10，远高于其它元素。按生态危害系数阅海湿地各采样点底泥重金属元素生态危害排序为：Cd>As>Pb>Hg>Cu>Cr>Zn。湖泊底泥中多种重金属的潜在生态危害指数RI显示，阅海湿地各采样点底泥重金属生态危害系数远小于40，生态危害指数远小于150，危害程度都为生态轻微危害。其中，采样点4底泥重金属潜在生态危害程度相对最高，RI为37.56，最低为6号采样点，只有27.98。总体而言，阅海湿地底泥重金属生态危害程度还是比较轻的，详见表6。

3 讨论与结论

阅海湿地表层沉积物重金属分析结果表明，以土壤环境质量国家一级自然背景值为参比值，各采样点沉积物重金属中，仅4号采样点的Cd含量、7号采样点的Cu含量、10号采样点的Pb含量高于自然一级背景值，说明阅海湿地沉积物重金属污染程度很低。已有研究表明：沉积物中的Cd含量与生活排污和化肥农药的流失严重有着密切联系，Cu 元素常用于杀虫剂、杀菌剂及工业生产；Zn 元素在工业用途上极为广泛，如冶金、印刷、染料、杀虫剂等均有用及，大部分的锌盐均可溶于水，在工业废水中，往往存在大量锌盐。7号点位于城市排污口附近，旁边有银川市第四污水处理厂，Cu、Hg含量均为11个采样点中最高；10号点为阅海湿地进水口，而且紧邻繁华路段，汽车尾气也是 Pb 污染的一个重要来源；4号点附近有围网养殖，人为干扰较大，且靠近城市排污口。总的来看，阅海湿地重金属可能来源为（1）农业来源：周边有大量农田，污水灌溉、农药、劣质化肥等的不合理使用，随农田退水流进阅海，渔业养殖废水偷排；（2）工业污染：水源上游工业废水等。

以现代工业化前正常颗粒底泥中重金属含量的最高背景值为参比值，阅海湖泊湿地重金属富集顺序为：Cr>Pb>Zn>Cu>As>Cd>Hg。由此可见，实际污染程度相对较严重的重金属主要为Cr、Pb、Zn。利用生态危害指数对阅海湿地表层沉积物重金属进行评价，生态危害排序为：Cd>As>Pb>Hg>Cu>Cr>Zn。宁夏湿地沉积物重金属相关研究很少，因此，本研究结论无法与以往数据对比，但可作为银川市环保等政府部门制定相关政策时的参考依据。总体而言，银川阅海湿地表层沉积物中重金属生态危害程度还是较小的。

随着工业现代化的快速发展、生活污水的不达标排放以及农田化肥的大量使用等，银川阅海湿地已受到重金属污染，无论以单种重金属的潜在生态危害系数，还是以多种重金属的潜在生态危害指数进行评价，湿地都受到了较轻微的重金属污染，尤其是个别采样点沉积物中Cd、Cu、Pb含量超过土壤一级自然背景值，而且除了As、Ni外，其他元素含量均超过了宁夏背景值，即重金属元素含量一直在缓慢上升，应该引起环境监测和环境治理等部门的关注，采取适当补救及保护措施，从而为整个阅海湿地的保护及可持续开发、利用提供科学依据。

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