海河流域底泥沉积物及鲫鱼重金属污染风险研究

摘要

伴随目前工业化和城市现代化的迅猛发展，河流重金属污染问题日趋严重。河流底泥沉积物作为重金属主要蓄积场所之一，是导致底层水生生物产生重金属吸收的原因之一，进而对人类健康和整个生态系统导致潜在健康威胁。本文以海河流域为研究区域，选取25个河流点位采集底泥沉积物和鲫鱼样进行深入分析研究。通过对沉积物重金属以及鲫鱼体内金属含量分析以及重金属在鲫鱼体内器官组织的分布，评价了海河流域典型河流底泥重金属的污染程度及鱼类污染风险，旨在为流域河流重金属监控预警、风险管理提供科学依据，同时为鱼类健康消费提供参考。主要结果如下:
　　(1)研究区域内不同金属污染和生态风险不同:海河流域沉积物重金属Cu、 Zn、 Cr、Pb、Cd、As浓度均超于区域背景值，污染倍数及风险为Cd(2.74)＞Pb(1.68)＞Cu(1.55)＞As(1.34)＞Zn(1.31)＞Cr(1.05)。潜在危害生态指数法(RI)表明重金属生态风险Cd＞As＞Pb＞Cu＞Cr＞Zn。研究区重金属综合生态风险平均115.88，接近“中等”生态风险等级，主要贡献元素为Cd和As。
　　(2)重金属在鲫鱼的不同器官累及不同，鳃部和肝脏是积累重金属的器官。肌肉重金属浓度相对国家规定标准限值均有不同程度超出，污染风险Pb(2.23)＞As(1.31)＞Zn(1.28)＞Cd(0.79)＞Cu(0.11)＞Cr(0.10)。运用目标危险系数法(THQ)计算肌肉的食用风险，24％的研究区存在健康风险，主要风险贡献元素为As和Pb。
　　(3)沉积物与鲫鱼各组织重金属浓度呈现极显著的正相关（R=0.819～0.844，P＜0.01）。鲫鱼对重金属的积累和富集程度受到多种生物因素和非生物因素影响，运用生物-沉积物积累因子法(BSAF)计算得出，Zn和Cd在鲫鱼肝脏存在较强的富集作用。
　　研究结果的综合分析表明海河流域主要河流的Cd、As、Pb、Zn污染风险较高。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 河流沉积物重金属研究进展

1．1．1 重金属污染的危害

1．1．2 河流沉积物重金属国内外研究现状

1．1．3 河流沉积物重金属风险评价方法

1．2 鱼类重金属研究进展

1．2．1 鱼类重金属国内外研究现状

1．2．2 鱼肉污染风险及评价

1．3 论文的研究框架

1．3．1 研究目的及意义

1．3．2 研究内容

1．3．3 技术路线

第二章 研究区与研究方法

2．1 研究区概况

2．2 样品采集及分析

2．2．1 样点布设及采样方法

2．2．2 样品预处理及分析

第三章 海河流域沉积物重金属风险评价

3．1 研究方法

3．1．1 样品采集与重金属测定分析

3．1．2 重金属生态风险评价方法

3．1．3 重金属污染源分析

3．2 结果与分析

3．2．1 沉积物重金属分析

3．2．2 空间分布结果

3．2．3 生态风险评价

3．2．4 污染源分析

3．3 本章小结

第四章 海河流域鲫鱼体内重金属风险评价

4．1 研究方法

4．1．1 样品采集与重金属测定分析

4．1．2 鱼肉污染评价

4．1．3 食用风险评价

4．2 结果与分析

4．2．1 鲫鱼各组织器官重金属分析

4．2．2 鲫鱼重金属区域分布规律

4．2．3 鲫鱼鱼肉重金属污染评价

4．3 本章小结

第五章 鲫鱼体内重金属与沉积物重金属的关系

5．1 相关性分析

5．2 鲫鱼对沉积物重金属的生物积累

5．3 本章小结

第六章 结论和建议

6．1 主要结论

6．2 存在的问题和展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文及科研工作

导师及作者简介