水库重金属污染特征
紫坪铺水库淤积物物化特性分析及重金属污染评价
紫坪铺水库淤积物物化特性分析及重金属污染评价作者：李洪由丽华李昆鹏石华伟王丹柏来源：《人民黄河》2021年第12期摘要：為了掌握紫坪铺水库淤积物的物化特性及重金属污染特征、给淤积物多途径资源利用提供理论依据，基于库区21个淤积物深层样品测定结果，采用重金属地累积指数法、富集系数法及潜在生态风险指数法，对紫坪铺水库淤积物物化特性及重金属污染风险进行了分析评价。
结果表明：截至2020年10月，紫坪铺水库淤积物总量为1.952亿m3，其中黏土约0.381亿m3、粉细沙约1.424亿m3、中粗沙及卵石约0.147亿m3，分别占淤积物总量的19.5%、73.0%、7.5%;淤积物湿容重平均值为1.7 g/cm3、干容重平均值为1.2 g/cm3、含水率平均值为46%，自上游库尾至坝前湿容重沿程变化较小、干容重沿程有减小趋势、含水率沿程有增大趋势;淤积物主要由SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO组成，这4种氧化物约占80%;各取样点淤积物均为碱性，pH值自上游向下游有减小趋势;淤积物中氮磷钾总含量满足土地改良所需养分要求，但有机质含量相对较低;淤积物中Cd、Hg、Cu、Ni、As、Pb、Cr、Zn这8种重金属的综合潜在生态风险较低，大部分取样点重金属综合潜在生态风险等级为轻度，但坝前库区部分取样点Cd和Hg有中度潜在生态风险。
关键词：淤积物;物化特性;重金属;有机质;紫坪铺水库中图分类号：X524;TV697.2+2 文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2021.12.028引用格式：李洪，由丽华，李昆鹏，等.紫坪铺水库淤积物物化特性分析及重金属污染评价[J].人民黄河，2021，43（12）：139-142，146.Abstract： In order to grasp the physicochemical characteristics and heavy metal pollution characteristics of Zipingpu Reservoirs silt， and provide a theoretical basis for the utilization of silts multi-channel resources， based on the measurement results of 21 silt deep samples in the reservoir area， the heavy metal accumulation index method， the enrichment coefficient method and the potential ecological risk index method were used to analyze and evaluate the physicochemical characteristics of Zipingpu Reservoir silt and the risk of heavy metal pollution. The results show that as of October 2020， the total amount of silt in Zipingpu Reservoir is 195.2 million m3， of which clay is about 38.1 million m3， silty fine sand is about 142.4 million m3， medium-coarse sand and pebbles are about 14.7 million m3. Correspondingly， they accounted for 19.5%， 73.0%， and7.5% of the total sludge. The average wet bulk density and dry bulk density of sedimentation is 1.7g/cm3 and 1.2 g/cm3， respectively， and the average moisture content is 46%. From the upstream end of the reservoir to the front of the dam， the wet bulk density has a small change along the way，and dry bulk density has a decreasing trend along the way， thus the water content has an increasing trend along the way. The sludge is mainly composed of SiO2， Al2O3， Fe2O3， and CaO， and these account for about 80% of the total content. The sludge at each sampling point is alkaline， and the pH value decreases from upstream to downstream. The total content of nitrogen， phosphorus，and potassium in the sludge meets the nutrient requirements for land improvement， but the organic matter content is relatively low. The heavy metals Cd， Hg， Cu， Ni， As， Pb， Cr， and Zn in the sludge have low comprehensive potential ecological risks. Most of the sampling sites have a lowcomprehensive potential ecological risk of heavy metals， but Cd and Hg in some sampling points in the reservoir area of the dam have a medium potential ecological risk.Key words： silt; physicochemical properties; heavy metals; organic matter; Zipingpu Reservoir紫坪铺水库距成都市约60 km，是以灌溉和供水为主兼顾发电、防洪、环境保护、旅游等综合利用的水利枢纽工程。
三峡库区典型支流沉积物重金属污染特征及评价分析
三峡库区典型支流沉积物重金属污染特征及评价分析大型水利工程对生态环境具有直接的影响，也是近年来国内外关注的焦点，由于我国三峡库区水环境中的重金属所具备的化学特性较为繁杂，直接关系到生态效应。
目前，这也是水利、环境与生态领域着重研究的课题。
由于金属主要是通过沉淀或者共沉淀的形式向底质进行迁移，导致大部分金属都会集中在底质的沉积物中。
文章结合现阶段三峡库区典型支流沉积物重金属污染的实际情况，依据其污染特征，展开详细评价分析。
标签：三峡库区;重金属污染;污染评价;潜在生态风险;无机污染物在经济的带动下，生态环境面临着巨大的威胁，水环境逐渐发生改变，水中的沉积物会不断向水体释放重金属，造成二次污染的情况。
水体中的沉积物作为水环境中造成重金属污染的主要原因，其污染特征以及情况也是衡量水体质量的主要因素，因此，在评价水环境质量时，要将重点放在水体沉积物上，采取科学有效的方案将污染情况降到最低。
1 三峡库区典型支流沉积物重金属污染特征1.1 水环境化呈扩散系数变化三峡水库的水环境变化，主要是在水力学的作用下，呈扩散系数变化。
在三峡水库蓄水运行阶段，各个库段断面的水力研究成果详细研究见表1。
结合各项数据分析结果，可以看出，三峡水库蓄水在运行过程中，呈平均流速的只有同江段流速的十分之一。
在预测后分析，是在库段流速的急速中开始呈现递减趋势。
在建库后，重庆寸滩的污染程度会提升36.4%-157%;长寿段会提升至109%-159%;涪陵段会提升至136%-159%;万县段会提升至45%-134%。
1.2 汞、铬、铜的含量较高依据表2数据分析得知，三峡水库在运作的100年期间，重金属含量最高的物质即汞、铬、铜，其中，汞的接纳总量已经远超越松花江接纳总量的65%。
然而，从径流量的数据分析得知，三峡水库的径流量高于松花江的径流量，其中，流速、比降、扩散系数也趋于相似。
但是，在三峡水库中，上游支流所能够承受的重金属污染物成分会远远高于重庆下游。
水库重金属污染特征
水库重金属污染特征重金属广泛存在于水生生态系统的不同组分中，不同水体中各种重金属的含量不尽相同，它们通过物理、化学和生物等作用最终沉积在水库等水体沉积物中［1－2］．在适宜的地球化学、水力等条件下，沉积物中的重金属可以通过泥水交界面重新进入水体［1，3］，形成二次污染，影响供水安全与管理．因此，沉积物重金属含量是水环境质量的一个重要评价指标［4－5］．沉积物重金属的来源复杂，不仅来源于岩石的风化、侵蚀和淋溶等自然过程，矿产开采、工业排放、交通运输、生活污水和废弃物排放等人类活动产生的重金属也可通过地表径流和大气沉降(干、湿沉降)等途径进入水体［5－7］，从而导致沉积物中的某种或几种重金属含量增加，改变沉积物中重金属的分布格局［1，3，5］．随着工业化和城市化进程的加快，机动车尾气排放的增加，矿山和工业废水的排放加剧，往往导致重金属污染［8］．然而，不同地区产业结构、生产方式以及人类活动强度的差异较大，因此在不同水体中沉积物重金属污染的种类、水平和来源具有一定的差异性，从而导致重金属的地区性差异较大［2，4－7］．国内外不少学者利用PCA分析判断沉积物各种重金属污染物的可能途径［9－10］，该方法通过对原变量进行线性变换后，由产生的少数几个新变量最大限度地反映原来众多变量的变化关系和相互作用关系，并揭示蕴含的内在信息［10］．另外，通过柱状沉积物中重金属的含量分析和污染评价，反映人类活动对沉积物及其流域内重金属污染的影响及变化进程［9，11－12］．改革开放以来，惠州市城市化、工业化进程加快，农林业生产全面发展．大量未经处理的工业废水、农林业和生活污水的直接排放，以及交通运输和矿产开采等人类活动，导致东江惠州段重金属(Cu、Zn、Cr、Hg和Pb)污染状况加剧［7］．与此同时，广东省大多数水库沉积物也面临着重金属污染加重［13］等水质恶化现象，给水库供水安全带来极大挑战．在国内，沉积物重金属的研究主要集中于近海、河口、潮间带、潮滩、陆架区、海洋、湖泊等自然水体［14］，而对水库这类半人工水体的研究相对较少．本文研究了惠州市3座具有代表性的供水水库柱状沉积物中6种重金属(Cr、Cu、Zn、Cd、Pb和Hg)的垂直分布特征，应用地积累指数法和潜在生态风险进行污染评价，了解人类活动对惠州市供水水库重金属污染的影响、现状和历史污染水平，并运用PCA分析探讨各水库沉积物中重金属的可能途径，以期为水库生态系统保护、重金属污染防治和供水安全提供指导和依据．1研究地区与研究方法1.1研究区概况惠州市(22°24'—23°57'N，113°51'—115°28'E)位于广东省东南部，珠江三角洲东端，南海大亚湾北部．地处亚热带，北回归线横贯全市，属南亚热带海洋性季风气候，阳光充足，雨量充沛，年均降水量为1700～2000mm，主要集中在4—9月．惠州市北部以山地居多，东部和南部为丘陵台地，东江沿岸和南部沿海有极小面积的平原．全境有大小河流20多条，较大的河流有东江和东江的支流西枝江、增江(又称为龙门河)．有湖泊和大小水库约130个，较大的有西湖、白盆珠水库、天堂山水库、显岗水库、花树下水库、角洞水库、水东陂水库等．惠州市工业(主要有电子制造业、石油化工业)、农林业(主要包括粮食、肉类、蔬菜、水果、桉树等经济作物)发达，矿产资源丰富，是粤东的交通枢纽之一，公路、铁路、水运、空运等交通网络完善．白盆珠水库位于惠州市惠东县境内，西枝江上游，莲花山西北麓，原称西枝江水利枢纽，是以防洪、供水为主，兼顾灌溉、发电效能的大型水库．西枝江是广东珠江水系东江第二支流主流，全长176km，流域面积4120km2．其中，白盆珠水库控制流域面积856km2，整个库区有石涧、黄瑶、三坑、横坑、马山、宝口、高潭等近10条支流流入水库．白盆珠水库总库容12.2×108m3，其中死库容1.9×108m3，有效库容3.85×108m3，调洪库容6.45×108m3．在年平均降雨量1900mm 条件下，它与新丰江水库、枫树坝水库联合调洪，对减轻东江上游的洪涝灾害有较大作用．沙田水库位于惠阳县城东北10.5km，1969年建成，集水面积26.8km2，总库容约2.17×107m3，库区多年平均降雨量1767.4mm，降水集中在夏秋两季．观洞水库位于惠阳县城西北39km，是惠阳县最大的水库，1958年竣工，集水面积41.6km2，正常蓄水量为3.12×107m3．1.2样品采集与测定方法于2008年5月13—15日，在惠州市具有代表性的白盆珠水库、沙田水库和观洞水库(水库参数见表1)大坝前湖泊区用奥地利产Uwitec柱状采泥器(PVC管长60cm，直径6cm)垂直采集未受扰动的柱状沉积物，以4cm为单位进行切割后，用聚乙烯封口袋密封带回实验室处理，各水库所采集的沉积物泥柱的长度和样本数见表1．其中0～4cm为表层沉积物，距底部4cm为底层沉积物，两者之间是中层沉积物．沉积物样品除去植物根系、底栖生物及石块等杂质后经自然风干，用玛瑙研钵研磨过100目尼龙筛后保存备用［15］．称取50mg 沉积物样品放置Teflon管中，加1mLHNO3和0.8mLHF后密封于钢罐中高温(180～190℃)消解30h，冷却取出;取出后将Teflon管置于电热板上140℃蒸干，再加入少量HNO3(＜1mL)继续蒸干;蒸干后加2mLHNO3和3mL去离子水，密封于钢罐中140℃下加热5h，冷却取出定容至100mL;摇匀后取10mL加0.2mL内标物Rh后，利用ICP-MS(型号ELANDRC-e)测定重金属Cu、Cr、Pb、Zn、Cd含量，并随机选取样品做平行，其中微量元素的重复性测试相对标准偏差＜5%;取0.2g样品经王水水浴(95℃)消解后用F732-S测汞仪测定重金属Hg含量，同时测量水系沉积物标准物质GBW-07305(GSD-5)，以保证数据的准确性．沉积物有机质的测定采用烧失法，以烧失量(LOI)代替有机质含量［16］．1.3地积累指数评价采用Müller［17］于1969年提出的地累积指数法，评价沉积物中重金属污染程度，该方法被广泛运用于水生生态系统沉积物重金属的污染评价［18－20］．1.4潜在生态风险评价。
三峡水库近坝段消落区土壤重金属分布特征及污染评价
收稿日期：2022-03-11修回日期：2022-12-21基金项目：中国长江三峡集团有限公司技术服务项目（SXSN-ZB/0515）。
作者简介：黄桂云，1971年生，女，正高级工程师，主要从事植被生态修复及三峡库区珍稀植物保护研究。
E-mail:1054712728@通信作者：蔡玉鹏。
E-mail:***************三峡水库近坝段消落区土壤重金属分布特征及污染评价黄桂云1，蔡玉鹏2，徐敏3，邱利文1，张定军1，李豪1，郭银花1，张俊1，李政2（1.中国长江三峡集团有限公司长江生态环境工程研究中心长江珍稀植物研究所，湖北宜昌443000；2.长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北武汉430010；3.武汉中科水生环境工程股份有限公司，湖北武汉430077）摘要：为探究三峡水库近坝段消落区土壤重金属分布特征，保障区域水生态安全，分别在兰陵溪、郭家坝和龙潭坪消落区的160m 以下、160~170m 和170m 以上3个高程区间内采集土壤样品进行重金属含量分析，并利用单项污染指数法、综合污染指数法和潜在生态风险指数法评估该地区重金属污染程度和潜在危害。
结果表明，重金属平均含量均在安全阈值以内，不同地区重金属分布存在空间异质性，除Cd 、Ni 外，As 、Cr 、Cu 、Pb 和Zn 在龙潭坪地区处于最低水平，分别为13.97、25.37、209.36、133.36和78.03mg/kg ；不同高程的重金属分布不均匀，并且Cr 和Ni 两者间，As 、Pb 和Cd 三者间均存在相关关系。
单项污染指数法表明，尽管部分研究区Cu 、Ni 、Zn 元素的计算值出现波动，但各地区和各高程区间重金属单项污染指数平均值均低于1。
综合污染指数表明，兰陵溪和郭家坝消落区为Ⅱ级尚清洁水平，龙潭坪消落区为Ⅰ级清洁水平；3个高程区间均属于Ⅱ级尚清洁水平。
潜在生态风险指数表明，该地区为轻度潜在生态危害，主要生态风险元素为Cd ，且兰陵溪>郭家坝>龙潭坪消落区，160~170m>170m 以上>160m 以下高程区间的趋势。
三峡水库蓄水初期鱼类中重金属污染研究
三峡水库蓄水初期鱼类中重金属污染研究一、本文概述《三峡水库蓄水初期鱼类中重金属污染研究》这篇文章主要关注于三峡水库蓄水初期，水库内鱼类体内重金属污染的状况及其可能的影响。
三峡水库，作为世界上最大的水电站和水利工程，其蓄水运行对长江流域乃至更大范围内的生态环境产生了深远影响。
蓄水初期，水库内水环境的变化，特别是水质的变化，对水生生物，尤其是鱼类产生了怎样的影响，这是我们需要关注和研究的重点。
重金属，如铅、汞、铬、镉等，由于其难以降解和对生物体的毒性，一直是环境科学研究的重要对象。
这些元素在水体中的含量，以及它们如何被水生生物吸收、积累和转化，对水生生态系统的健康和稳定具有重要影响。
因此，研究三峡水库蓄水初期鱼类中重金属污染的状况，对于评估水库运行对生态环境的影响，以及制定相应的环境保护和管理策略，具有重要的理论和实践意义。
本文将首先概述三峡水库的基本情况，包括水库的规模、地理位置、主要功能等。
然后，我们将介绍重金属污染的基本概念、来源、危害以及常见的监测和评价方法。
接下来，我们将详细介绍本文的研究方法，包括采样点的选择、样品的采集和处理、重金属含量的测定以及数据的分析和解读。
我们将讨论研究结果，分析三峡水库蓄水初期鱼类中重金属污染的状况，探讨其可能的原因和影响，并提出相应的建议和对策。
二、文献综述三、研究材料与方法本研究选取三峡水库蓄水初期作为研究对象，考虑到水库不同区域的水流、沉积物分布及鱼类种类等因素，合理设置了多个采样点。
样本采集在蓄水初期进行，确保数据的时效性和准确性。
采样时，使用标准的鱼类采集工具，如拖网、电捕等，尽可能减少对鱼类的伤害。
同时，采集了各采样点的水样和沉积物样本，以分析水质和沉积物中的重金属含量。
采集的鱼类样本在实验室中进行处理。
对鱼体进行清洗，去除体表附着的泥沙和其他杂质。
然后，将鱼体分为肌肉、肝脏、鳃等不同组织，分别进行重金属含量分析。
重金属分析采用原子吸收光谱法、原子荧光法、电感耦合等离子体质谱法等多种现代分析技术，确保数据的准确性和可靠性。
冯家山水库周边土壤重金属污染现状分析与评价
冯家山水库周边土壤重金属污染现状分析与评价冯家山水库位于河南省巩义市东北部，是一座地方性水库，是当地主要的灌溉水源之一。
然而，近年来，由于工业化和人类活动的加剧，冯家山水库周边土壤环境遭到了严重污染，其中重金属污染是主要的环境问题之一。
一、现状分析1.重金属污染情况：冯家山水库周边土壤重金属污染主要包括铅、镉、铬等元素。
其中，铅是主要的污染物质，超过了国家土壤污染标准的3到4倍。
铅的超标主要来源于周边工业污染和农业活动中化肥、农药的使用。
镉和铬的超标情况较轻，垃圾的掩埋和化肥、农药的使用是其主要来源。
2.污染程度：冯家山水库周边土壤重金属污染严重程度可分为轻度、中度和重度三个等级。
其中，铅的超标程度最高，达到了重度污染水平。
铬和镉的超标程度则分别为轻度和中度。
二、评价1.生态环境影响：重金属污染会对土壤生态环境造成极大的影响，对土壤生物不利。
它会破坏土壤微生物的平衡，导致土壤物质转化和能量代谢的严重失衡。
此外，重金属会通过食物链作用，进入人体，引起多种疾病，影响人体健康。
2.农业生产影响：重金属污染不仅会影响土壤生态环境，还会影响农业生产。
重金属的积累会导致作物的生长发育不良，影响农产品的质量和产量。
同时，污染的土壤可能会使农作物中的铅、镉等元素超标，对人体健康产生潜在风险。
三、治理建议实施冯家山水库周边土壤重金属污染治理需要从长期、全面和综合考虑。
具体措施如下：1.加强健康教育，加强人们的环保意识，确保人们不再随意排放垃圾。
2.加强工业生产监管，降低工业污染的排放量。
3.控制农业化肥、农药的使用，加强对污染物的检测和监管，确保农产品的品质和食品安全。
4.加强土壤修复，采用生物、化学、物理等多种方法，减少重金属元素的积累，还土壤以健康。
在治理过程中，要建立完善的监测和评价体系，不断总结经验，不断完善控制污染和治理方式，切实保护周边生态环境和人民健康。
咸阳湖底泥重金属污染特征及污染评价
咸阳湖底泥重金属污染特征及污染评价作者：赵明芳薛东剑黄美华来源：《世界家苑》2020年第03期摘要：为研究分析咸阳湖底泥重金属的污染状况，采集其底泥沉积物样品100个，对其中9种重金属元素的含量特征统计分析，包括铜（Cu）、铅（Pb）、锌（Zn）、锰（Mn）、钴（Co）、镍（Ni）、铬（Cr）、镉（Cd）、钒（V），并利用地积累指数法、潜在生态风险指数法对咸阳湖底泥的重金属污染进行评价，最后再应用相关性分析法和主成分分析法推测判断其污染来源。
得出咸阳湖底淤泥沉积物中重金属的地积累污染指数的大小顺序为：Cd>Co>Pb>Cr>Mn>V>Zn>Ni>Cu，潜在生态风险大小顺序为Cd>Pb>Co>Ni>Cu>Mn>Zn>Cr>V，其中Cd、Co、Pb的污染程度相对较高，均值轻度及以上，其他元素污染程度都很轻微。
尤其Cd，污染程度极严重，是风险指数偏大的主要贡献者。
关键词：重金属;咸阳湖底泥;地积累指数;生态风险;来源分析1 引言重金属的危害是持久的、易富集且生物毒性强，这些使其成为自然界中危害较重的一类污染物。
河流、湖泊底沉积物是水环境的重要组成部分，不但能够为水中各种生物提供生活场所基本营养物质，而且能够为各种环境污染物提供稳定的接收存储地。
这些吸附于河流和湖泊底泥中的重金属在经过复杂的生物化学作用后会再一次释放在水中，从而会间接或直接对水生生物生存甚至人类健康产生潜在威胁，底泥污染物的浓度是可以间接反映水环境污染程度。
随着工业化快速发展，一些持久性污染物入湖，湖泊污染趋向于复合污染。
胡必彬研究表明重金属污染在我国大部分流域内已经存在，局部水域污染严重;周楠楠等人分析了东平湖底泥重金属质量比及形态分布，来探究青藏高原湖泊沉积物中重金属的来源以及对生态环境的危害，郭泌汐等人研究分析了青藏高原18个湖泊的沉积物样品，发现西藏的大部分湖泊生态风险处于中等以上。
丹江口水库表层沉积物重金属污染特征及风险评价
罗哲1 #许仕荣“，卢少勇2
(1.湖南大学土木工程学院，中国长沙410082&2.中国环境科学研究院，中国北京100012)
摘要丹江口水库是南水北调中线工程的重要水源地，为系统了解ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ库区沉积物中重金属污染现状及潜在
的环境风险，采集了丹江口水库22个样点的表层沉积物，分析其中钒(V)、^(,)、锰(Mn)、镍(N)、铜(Cu)、锌
丹江口水库为南水北调中线工程的取水水源,直接供水至黄淮平原大部分水资源短缺地区(多年水质 监测结果表明丹江口水库总体水质较好，河段大部分项目均能达到地面I类水标准，综合评价为"类水，但 其入库干、支流如神定河、泗河、滔河等河流水质监测常年显示为#~劣$类水［7］(同时其流域范围内矿产 资源丰富，砂金矿、粘土矿、磁铁矿为优势矿种，铝土矿、赤铁矿、汞矿、铜矿、锑矿、钒矿、铀矿等金属矿均有开 采矿点⑷，入库支流承接沿岸工业和生活污废水的排放导致入库面临营养化及重金属污染风险+9］，对水库 水质产生威胁(本研究拟通过丹江口水库表层沉积物的采样分析,探讨其重金属分布规律及可能来源,评估 重金属环境风险,以期为南水北调工程水源污染控制管理提供依据及决策支持 。
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1・3实验仪器与试剂
电感耦合等离子体质谱仪！ ICP-MS, Agilent-7700x,
美国)；马弗炉(KSL-1400X-A1,中国)；冷冻干燥机
(Scientz-18N,中国)；混合重金属标准储备溶液
(Agilent,美国)；硝酸、氢氟酸、过氧化氢(AR级，上海
国药集团，中国)。
1.4样品分析与质量控制
取样点名称 DJ-1 DJ-2 DJ-3 DJ-4 DJ-5 DJ-6 DJ-7 DJ-8 DJ-9 DJ-10 DJ-11