【摘 要】
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沉积物是湖泊生态系统的重要组成部分,它既是污染物的“汇”,又是其“源”。因此,沉积物可以有效地反映湖泊污染现状以及水体污染历程。本文选取典型浅水富营养湖泊—巢湖沉积物为研究对象,分析巢湖沉积物中重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb)和磷的赋存形态及空间分布特征,并结合地累积指数法、潜在生态风险指数法和次生相与原生相比值法科学、客观地评价了重金属的污染程度及潜在生态风险,同时采用单项因子
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沉积物是湖泊生态系统的重要组成部分,它既是污染物的“汇”,又是其“源”。因此,沉积物可以有效地反映湖泊污染现状以及水体污染历程。本文选取典型浅水富营养湖泊—巢湖沉积物为研究对象,分析巢湖沉积物中重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb)和磷的赋存形态及空间分布特征,并结合地累积指数法、潜在生态风险指数法和次生相与原生相比值法科学、客观地评价了重金属的污染程度及潜在生态风险,同时采用单项因子标准指数法评价磷的生态风险。在此基础上,试图探讨磷和重金属之间的相互关系。主要研究结论如下:巢湖表层沉积物重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb)的总量分布特征表现为东西高,中间低的分布特征。其中重金属Cr和As都是以残渣态为主;重金属Ni主要以残渣态和可氧化态为主;重金属Cu主要以可还原态和可氧化态为主;重金属Zn主要以可还原态和酸提取态为主;重金属Cd主要以酸提取态为主;重金属Pb主要以可还原态为主。巢湖表层沉积物重金属污染评价结果表明:从总量来看,重金属Cr、Ni处于无污染水平,重金属Cd和As的富集程度较高,潜在生态风险也较高,污染较为严重;从形态上看,Cd、Cu、Zn和Pb四种重金属属于重度污染。总体来说,重金属Cd污染最为严重。巢湖表层沉积物总磷(Total phosphorus,TP)、无机磷(Inorganic phosphorus,IP)和有机磷(Organic phosphorus,OP)的分布特征主要表现为西半湖最高,东半湖和中部湖区含量较低。其中有机磷分级结果表明:活性有机磷(Labile organic phosphorus,LOP)与非活性有机磷(Non-labile organic phosphorus,NOP)含量水平分布特征相似,均表现为西半湖>中部湖区>东半湖,中活性有机磷(Moderately labile organic phosphorus,MLOP)含量水平分布特征整体表现为无明显变化。同时,通过对巢湖柱状沉积物OP含量垂直分布特征分析结果表明,巢湖柱状沉积物OP含量垂直分布特征表现为由表层至底层逐渐减小,从西到东逐渐减小的特征。且巢湖表层沉积物TP的潜在生态风险表现为西半湖>东半湖>中部湖区。巢湖表层沉积物重金属总量及赋存形态与磷相关性分析结果表明,不同形态重金属与TP、IP、OP之间都存在一定的相关性,其中可还原态重金属与TP、IP、OP的相关性较好,说明巢湖沉积物重金属和磷可能具有同一来源。巢湖表层沉积物重金属与有机磷赋存形态之间相关性分析结果表明,LOP与NOP主要表现为与可还原态重金属存在显著相关性,而MLOP则表现为与可氧化态及残渣态之间存在显著相关性。上述研究成果为富磷地质条件富营养化湖泊沉积物重金属含量水平和赋存形态丰富了基础数据,也可为富营养化湖泊内源重金属污染控制提供新的思路。
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