南四湖表层沉积物重金属的空间分布、来源及污染评价

摘要

为研究南四湖表层沉积物中重金属的含量、分布与污染特征,采集了29个表层沉积物站点并测定了8种重金属含量。采用主成分、相关性、聚类法分析了重金属的来源,同时运用地累积指数法和潜在生态风险指数法综合评价了南四湖沉积物中重金属的污染现状和潜在生态风险。结果表明:(1)南四湖表层沉积物中,As、Hg、Pb、Cr、Cd、Cu、Zn、Ni的平均含量分别为14.41、0.048、25.69、71.10、0.22、30.14、87.55、35.33 mg/kg,其中As、Hg、Pb、Cd均超过环境背景值,在空间上表现出上级湖高、下级湖低的分布特征;(2)相关性、主成分以及聚类分析显示,Pb、Cr、Cu、Zn、Ni具有同源性,为自然源元素;As和Cr具有同源性,为人为源元素;Hg的主要来源与其他几种重金属不同,受自然地质背景与人类活动的双重影响;(3)地累积指数法评价结果表明,南四湖沉积物重金属元素的污染程度为:Hg>Cd>As>Pb>Cr>Zn>Ni>Cu,Hg、Cd、As、Pb已处于无污染-中度污染程度,而其它元素无污染;(4)潜在生态指数法研究结果表明,南四湖表层沉积物单项重金属生态风险程度顺序为:Hg>Cd>As>Pb>Ni>Cu>Zn>Cr,Hg和Cd具有较高的生态风险等级,为主要的生态风险贡献因子,其它7种重金属元素均为低生态风险等级。综合分析可见,Hg、Cd、As、Pb为南四湖表层沉积物主要重金属污染元素,各湖区沉积物污染程度由高至低依次为:南阳湖>独山湖>微山湖>昭阳湖。