青海湖流域河流生态系统重金属污染特征与风险评价

摘要

为进一步摸清青海湖流域河流生态系统重金属(Zn、Cu、Pb、Hg、Ni、As、Cd和Cr)的污染状况,通过沿青海湖流域主要河流上、中、下游采集河流水体、河岸土壤及河岸植物样品,对样品中的重金属含量进行测定,并分析重金属的来源、污染状况和潜在生态风险.结果表明:①青海湖流域各介质中重金属从上游到下游均呈明显的累积效应,重金属含量均表现为河岸土壤＞河岸植物＞河流水体.河流下游水体中ρ(Pb)、ρ(Zn)和ρ(Cd)的平均值分别为11.17、61.22和1.13 μg/L,符合GB 3838-2002《地表水环境质量标准》中Ⅱ类水质要求;ρ(Hg)为0.06～ 0.49 μg/L,符合GB 3838-2002中Ⅱ类或Ⅲ类水质要求.河流下游河岸土壤中ω(As)、ω(Cd)和ω(Hg)的平均值分别为65.61、0.33和0.20 mg/kg,均大幅超过青海湖流域相应环境背景值,但是ω(Pb)在下游仅略微超过相应环境背景值.河岸下游植物中ω(Ni)、ω(Cu)、ω(As)和ω(Hg)的平均值分别为2.81、17.35、2.20和0.10 mg/kg,均高于《饲料工业标准汇编(下册)(第四版)》中风干草-牧草中重金属标准限值,但在中、上游均符合该标准要求.②Pearson相关分析、主成分分析和富集系数结果表明,河流水体、河岸土壤及河岸植物中Zn、Cu、Ni、Pb、Cr含量之间具有较强的相关性,主要受城镇生活、交通运输及岩石母质风化的影响;Hg、Cd、As含量之间具有较强的相关性,主要受流域旅游交通、农业生产活动和成土母质的影响.③潜在生态风险评价结果显示,河流水体、河岸土壤及河岸植物中Cu、Ni、Cr、Pb和Zn等单一重金属元素的潜在生态风险系数(Eri)均较低,Hg、Cd和As对综合潜在生态风险指数(RI)的平均贡献率分别为62.9％、18.4％和11.0％,其余5种重金属的平均贡献率仅为7.7％.因此,青海湖流域河流生态系统各介质中Hg、Cd和As的潜在生态风险较高,应给予高度重视.