太湖与滇池表层沉积物重金各环境地球化学基线的厘定

摘要

本文选择位于长江三角洲的太湖和位于云贵高原的滇池作为研究区域,以表层沉积物重金属地球化学基线为研究对象,通过标准化方法、相对累积频率曲线法、2倍迭代标准差法和计算分布函数法(后三种统称为统计学方法)厘定了基线值。同时利用相关性分析、聚类分析和主成分分析阐述了区域差异的主要表现及主要来源。具体如下:
　　 太湖表层沉积物重金属主要呈现北高南低的分布趋势,梅梁湾(1＃)和竺山湾(6#)是太湖沉积物重金属污染最严重的两个湖湾。全湖以As、Co和Pb所受污染最小；Cr、Cu、Ni、Zn已受到一定程度的污染,且部分区域有较严重的点源污染存在。滇池表层沉积物重金属污染最严重的区域是草海(1#),其次是靠近草海的外海北部区域。全湖以Co和Cr所受人类影响最小；而Cu、Ni、Pb、Zn在草海及其周边区域浓度偏高,是污染的重要区域,同时滇池外海部分区域也有点源污染的存在。
　　 采用标准化方法、统计学方法确定了太湖与滇池表层沉积物重金属的环境地球化学基线,结果表明,采用不同方法确定的基线值存在一定的差异。从不同区域的对比来看,滇池的基线值要高于太湖,这除了和自然母质的不同外,还和滇池污染的整体抬升有关。从不同的方法来看,各种方法互有优缺点,如标准化方法不适应于人为影响很严重的区域,相对累积频率曲线法适用于有明显点源污染的区域。
　　 太湖与滇池表层沉积物重金属两两之间的相关性差异明显,聚类情况也很不一样,这说明分析区域差异特征的确很有必要。从主成分分析的结果可知,太湖和滇池表层沉积物重金属的来源都可以归为三个主成分来源,其中第一主成分可认为是外源水体污染的输入,第二主成分可认为是自然母质的来源,第三主成分可认为是大气沉降来源。然而对于特定的某一个元素,来源还是很不一样,如As在太湖以自然母质来源为主,而在滇池则以外源水体污染的输入为主。
　　 综上,本文综合比较各种基线确定方法的优缺点,并运用在太湖和滇池表层沉积物重金属的实践中,成功厘定了区域差异特征明显的两个区域水系沉积物的基线值,为地方政策法规制定者及科研工作者提供参考,具有很好的实用价值。