-
重金属是水环境的主要污染物之一，具有毒性大、稳定性高、易沿食物链富集转移等特点[1, 2]。大量研究表明，水体中的重金属污染物易由液相向固相转移，并随着悬浮物的沉降进入沉积物中累积。但在环境条件如溶解氧、酸碱度等发生变化时，沉积物又可向水中释放重金属，造成水体的二次污染[3]。因此，沉积物既是重金属的主要载体，同时也是潜在污染源。河流沉积物中的重金属主要来自流域源岩风化和人类活动输入。一般来说，来自源岩的重金属稳定存在于原生碎屑矿物晶格中，不易发生二次释放；而人为污染来源的重金属进入水体后，主要通过离子交换、吸附、共沉淀、絮凝、络合等作用，以相对不稳定的非晶格结合态富集到沉积物中[4-6]。这些弱结合态的重金属迁移性强，具有较高的生态危害[7-9]。因此，对沉积物中重金属元素的赋存形态的研究可有效识别人为污染源，并对重金属的潜在生态风险做出科学评价[10-12]。
椒江是浙江省第三大河流，全长209km，流域总面积为6590km2，具有山溪性河流的特征[13]。干流发源于仙居县天堂尖，沿途有始丰溪、永安溪、永宁江等多条支流汇入，最终注入台州湾，并汇入东海。其中，始丰溪和永安溪是椒江河口入海泥沙的主要来源，多年平均输沙量分别为33.23×104t和22.06×104t[13, 14]。相较长江、黄河等世界大河[15, 16]，山溪性中小河流由于入海物质通量较低，前人研究关注较少。然而随着近年来台州地区经济的快速发展，椒江沿岸燃煤、医药化工、印染、电镀等污染产业迅速兴起，工业废水和生活污水未经处理直接排入椒江，使河水受到污染，河流沉积物中重金属污染累积[17, 18]，威胁河流生态环境。且随着河流向海洋的物质输送，还将进一步污染海洋环境。本文以椒江上游至河口的悬浮物及河漫滩沉积物作为研究对象，结合相态分析，研究沉积物中重金属(Zn、Pb、Cr、Cu、Cd)的分布特征、可能来源及生态风险程度。
-
样品采集于2011年4月、11月和2012年8月、12月，共在椒江采集了12个悬浮物和6个河漫滩沉积物样品，采样点自上游永安溪到下游近河口均有分布(图 1)。研究区可分为三个部分：第一部分为上游永安溪河段，包括悬浮物JJ-S1、JJ-S2和河漫滩沉积物JJ-1；第二部分为中游临海至永宁江河口段，包括悬浮物JJ-S3、JJ-S4、JJ-S5、JJ-S6、JJ-S7、JJ-S8、JJ-S9和河漫滩沉积物JJ-2、JJ-3、JJ-4、JJ-5、JJ-6；第三部分为下游永宁江河口至台州湾段，包括悬浮物JJ-S10、JJ-S11、JJ-S12。悬浮物的采样位置为河道中心，用酸洗后的水桶采集深度为1m左右的河水，用0.45μm的醋酸纤维滤膜过滤水样得到悬浮物；采集河漫滩沉积物时用干净的Teflon小铲采集表层1~2cm的表土。所有样品均冷藏保存，之后在室内低温(40℃)烘干，研磨供后续实验。
图 1 椒江地理位置及悬浮物和河漫滩沉积物的采样点分布
Figure 1. The drainage area of the Jiaojiang River and sample locations
-
沉积物的粒度分析采用激光粒度仪(Coulter LS-230)在同济大学海洋地质国家重点实验室进行。具体步骤如下：取0.2g左右的湿样置于小烧杯中，加入100mL去离子水和10mL的H2O2，并在水浴锅中以60℃加热5h，其目的是除去样品中的有机质；再加入20mL 10%盐酸，继续60℃水浴加热5h，目的在于除去碳酸盐和有机质胶结；向冷却后的样品中加入约1000mL离子水，静置24h，使颗粒物沉降下来；小心移走上层清液，并向样品中加入1~2滴1%的分散剂六偏磷酸钠(NaPO3)6，置于超声波振荡器中振荡15min后，用激光粒度仪进行测试，获得以1/2ϕ为间隔的粒度分布数据。
-
为探究重金属在沉积物中的赋存形态以及识别人类活动对重金属污染的影响，采用1mol/L的高纯盐酸(HCl)对沉积物进行淋滤。1mol/L的HCl可除去沉积物中全部的碳酸盐矿物、部分自生的氧化物和黏土吸附物质，从而更好地区分沉积物中的自生组分和陆源组分。上清液代表相对活跃的自生和碳酸盐类组分，残渣则代表较稳定的以硅酸盐为主的碎屑组分[19-21]。
具体实验方法为：向0.2g烘干并研磨的沉积物中加入20mL 1mol/L的HCl，在恒温振荡箱中以60℃振荡6h，收集上层清液。剩余残渣用超纯水冲洗3~4次，至溶液的pH值接近中性，在烘箱中以50℃烘干。烘干后的样品首先置于马弗炉中，在600℃下灼烧2h，去除有机质；称取30mg样品至Teflon溶样器中，加1mL 1:1的HNO3和3mL纯HF，超声波震荡1h，在温度为150℃的电热板上蒸干样品。最后向蒸干后的样品中加入4mL 1:1的HNO3，再次在电热板上蒸干后，加入10mL 1% HNO3溶液稀释。上清液和残渣的元素含量测定在同济大学海洋地质国家重点实验室完成，运用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES，型号为IRIS Advantage)测定主量元素(Ca、Fe)的含量，电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS，型号为VG-X7)测定微量元素和重金属(Mn、Zn、Pb、Cr、Cu、Cd)的含量。为监控测试的精度和准确度，在元素分析的同时进行若干样品的重复分析与标样分析。GSD-9标准物质监测数据表明，元素的分析误差在5%以内。
-
富集因子(简称EF)可对沉积物中重金属的污染程度进行定量描述，且在一定程度上消除沉积物粒度、矿物组成等对重金属富集程度的影响。计算时需选择合适的参考元素对沉积物中的重金属元素进行标准化，以减小粒度等分异的影响，再用区域背景值进行标准化[22]。参考元素应满足3个条件，即表生环境中相对稳定, 主要来源于源岩, 与其他污染元素显著相关。目前常用的参考元素有Al、Fe、Zr和Sc等。本文在候选参考元素和重金属元素之间进行回归分析，根据元素间相关性的显著性水平，分别选择Fe(对Zn、Pb、Cr、Cu标准化)和Al(对Cd标准化)作为参考元素，并采用浙东地区土壤背景值作为地球化学背景值[23](Fe=5.38wt%，Al=7.78wt%，Zn=106mg/kg，Pb=34.2mg/kg，Cr=89.1mg/kg，Cu=33.8mg/kg，Cd=0.16mg/kg)。富集因子的计算公式如下[24]：
$ \text{EF}=\frac{{{({{\text{C}}_{i}}/{{\text{C}}_{r}})}_{\text{s}}}}{{{({{\text{C}}_{i}}/{{\text{C}}_{r}})}_{\text{b}}}} $
式中s代表样品值，b代表背景值，代表实测的i元素浓度(全样)，是选定的参考元素浓度。通常采用Sutherland划分的富集因子的级别，将污染程度划分为5个级别[25]，EF<2为无-弱污染，2~5为中度污染，5~20为显著污染，20~40为高度污染，而>40为极度污染。
-
潜在生态危害指数法是利用沉积物中重金属相对于工业化以前的最高背景值的比值，及重金属的生物毒性系数进行加权求和得到生态危害程度。该方法从重金属的生物毒性角度出发，可反映多种重金属的综合影响。计算公式如下[26]：
$ RI=\sum\limits_{i}^{m}{E_{_{r}}^{^{i}}}=\sum\limits_{i}^{m}{\text{T}_{_{r}}^{^{i}}\times \frac{{{C}^{i}}}{~{{C}^{i}}_{n}}}\text{ }~ $
式中RI为区域多种重金属的综合潜在生态危害指数，Eri为单种重金属的潜在生态危害指数，Ci为样品中实测的重金属浓度(全样)，Cni为该重金属的地球化学背景值，本文选择浙东地区的土壤背景值进行计算[23]。Tri为单种重金属的毒性系数，Zn、Pb、Cr、Cu、Cd的毒性系数分别为1.0、2.0、5.0、5.0、30[26, 27]。生态危害程度的划分标准如表 1所示[26]。
表 1 潜在生态风险评价标准
Table 1. The assessment index of the potential ecological risk
Eri 生态风险 RI 生态风险 < 40 低 < 110 低 40~80 中等 110~220 中等 80~160 强 220~440 强 160~320 很强 > 440 极强 > 320 极强 -
地球化学研究中，颗粒物中的原生矿物可称为原生地球化学相(即相态分析中的酸不溶相)，原生矿物的风化产物(如碳酸盐、铁锰氧化物和黏土矿物等)和外来次生物质(如有机质、污染物等)统称为次生地球化学相(即相态分析中的酸溶相)。由此衍生出次生相与原生相分布的比值作为沉积物中重金属污染的评价方法[28]。计算公式如下[29]：
$ P(\% ) = \frac{{{M_{sec}}}}{{{M_{prim}}}} \times 100\% $
式中Msec是次生相中的重金属含量，Mprim是原生相中的重金属含量，P≤100%为无污染，100% <P ≤ 200%为轻度污染，200% <P ≤ 300%为中度污染，P >300%为重度污染[28]。
-
椒江悬浮物中各重金属元素的平均含量均高于河漫滩沉积物(表 2)，相关性分析也表明，沉积物粒径与重金属的含量具有负相关关系(相关系数介于-0.58到-0.10)，说明重金属更易在细颗粒物质中富集。对于同一种元素，在悬浮物中的淋出率高于河漫滩沉积物，推测原因是悬浮物较沉积物更细且更分散，容易吸附河水中的重金属，进而对人为污染程度做出更为迅速和灵敏的响应。
表 2 椒江河漫滩沉积物和悬浮物全样的重金属组成(含量单位：mg/kg)
Table 2. Heavy metal composition in the bulk sediments (mg/kg)
沉积物来源 数量 平均粒径(μm) Zn Pb Cr Cu Cd 椒江河漫滩沉积物(本文) 6 12.21 平均值 171.4 31.8 105.2 54.1 0.4 标准偏差 72.1 3.0 13.1 4.5 0.1 变异系数/% 42 9 12 8 28 平均淋出率/% 69 67 32 68 54 椒江悬浮物(本文) 12 5.71 平均值 196.0 43.5 120.7 70.0 0.7 标准偏差 20.0 5.0 28.5 21.1 0.7 变异系数/% 10 11 24 30 94 平均淋出率/% 71 76 39 68 67 台州湾及泥质区表层沉积物[30] 8 - 平均值 118.5 32.0 91.3 38.9 - 标准偏差 24.4 5.4 14.4 12.7 - 变异系数/% 22 18 17 38 - 平均淋出率/% 65 72 28 67 - 长江南通悬浮物[19] 51 - 平均值 238.4 62.9 104.5 76.6 - 标准偏差 57.2 9.5 7.9 7.9 - 变异系数/% 24 15 8 10 - 平均淋出率/% 69 80 31 67 - 浙闽中小河流(钱塘江[31]、瓯江[32-34]、闽江[35, 36]、九龙江[37-39]、木兰溪[40]) 165 - 平均值 145.1 63.0 73.1 52.9 0.3 标准偏差 43.7 24.9 46.1 20.9 0.2 变异系数/% 30 40 63 40 79 浙东地区土壤背景值[23] - - 平均值 106.0 34.2 89.1 33.8 0.2 流域空间分布上，椒江悬浮物和河漫滩沉积物中Pb、Cr、Cu的变异系数为8%~30%，属于中等变异强度。悬浮物中Cd的变异系数为94%，河漫滩沉积物中Zn的变异系数为42%，反映沉积物中Zn、Cd的含量在流域具有显著的空间变化，可能受到人类活动影响。
与浙东地区土壤背景值相比，椒江河漫滩沉积物中Pb的含量接近背景值，而Zn、Cr、Cu、Cd的含量高于背景值；悬浮物中各元素的含量均显著高于背景值，尤其Cd的富集最为严重，在悬浮物中的平均含量达到背景值的3.5倍。与河口及口门外泥质区的表层沉积物相比，河漫滩沉积物中Zn、Cr、Cu的含量略高于河口及海区沉积物，Pb的含量相近。河流与河口沉积物的重金属组成总体差异不大，且酸淋出率相近，说明两者来源的相似性，反映了强烈潮流作用下河流、河口物质的混合。与长江悬浮物相比，椒江悬浮物中Cr、Cu的含量和与长江悬浮物相近，Zn、Pb的含量则低于长江，椒江和长江悬浮物中各元素的淋出率较接近，而河漫滩沉积物中的重金属含量和淋出率低于长江。
此外，本文收集了已发表的浙闽中小河流(包括钱塘江[31]、瓯江[32-34]、闽江[35, 36]、九龙江[37-39]和木兰溪[40])的沉积物重金属数据。以上河流的地理位置、流域源岩类型以及河流长度、流域面积与椒江较为接近，且沿岸均有城镇分布，工农业发达。比较发现，椒江沉积物中除Pb的含量低于5条邻近河流的平均值外，Zn、Cr、Cu、Cd的富集程度均较高。
-
采用1mol/L的HCl可以有效地溶解沉积物中的碳酸盐、磷酸盐、部分自生Fe-Mn氧化物矿物和少量黏土矿物(如绿泥石)中吸附的元素，从而将沉积物中的自生组分和陆源组分区分开[19-21]。酸溶相代表流域环境变化与人类活动影响，而酸不溶相主要反映源岩的组成信息。盐酸淋滤的结果如图 2所示，在5种重金属中，Cr的淋出率最低，为20%~50%；相对于其他重金属，Cr主要赋存在酸不溶相中，不易向环境中释放；而Zn、Pb、Cu、Cd的平均淋出率达到60%以上，这与前人研究的认识一致，即河流和近岸沉积环境中重金属元素Zn、Pb、Cu、Cd等受人类活动和环境影响大，活动性较高，容易迁移[9, 41]。
图 2 椒江沉积物中重金属在酸溶相和酸不溶相中的含量及淋出率
Figure 2. The heavy metal concentrations in acid-soluble and acid-insoluble phases and their leaching rates
同一元素在酸溶相和酸不溶相中的相对比例具有一定的空间变化(图 2)。如Cd在全样和酸溶相中的含量都是从上游往下递减，上游采样点JJ-S1、JJ-S2的沉积物中Cd的含量远高于下游其他点位，分别达到浙东土壤背景值的13.6倍和6.9倍。由于JJ-S1、JJ-S2位于椒江上游的重要支流永安溪，其流经区域主要为农耕区。农业施用的磷肥、含磷复合肥及农药中均混杂有Cd，大量研究显示长期施用磷肥会使土壤中显著富集Cd，并促进Cd从较稳定的形态向可交换态转化[42-44]。因此高含量的Cd可能来源于椒江上游的农业施肥。另外，采样点周边存在一些非法设立的“流动冶炼厂”，使得高毒性重金属直接或间接排入河流，也可能造成沉积物中Cd的富集。
Zn在下游沉积物中的含量高于上游，且下游沉积物中Zn的淋出率更高，说明下游地区人类活动对Zn产生的影响更大，可能为椒江下游众多医药化工企业以及煤场排放的污染物所致[17, 45]。全样中Cu的含量在JJ-S7采样点处为异常高值，达到其他采样点的近两倍。对比发现，该异常高值主要由酸不溶相中Cu的含量升高引起，该采样点处Cu的淋出率远低于其他点位，因此推测JJ-S7处源岩中Cu的背景值较高，而并非点源性污染。
-
人类活动输入的重金属主要赋存于沉积物的酸溶相中，而酸溶相中的重金属在环境条件发生变化时容易释放，具有很高的生态危害，因此对其地球化学行为的研究至关重要[46, 47]。通过酸溶相中重金属与某些特殊地球化学组分(如CaCO3、Fe、Mn、有机质等)的相关性及主成分分析可得到重金属在沉积物中的结合形态、迁移转化规律及主要来源[8, 48-51]。有机质、Fe-Mn氧化物和CaCO3是影响酸溶相重金属与沉积物结合的重要因子[52]。有机质具有较多的含氧官能团(羧基、酚基、羟基等)，对重金属具有亲和性；Fe-Mn氧化物有较大的表面积和大量的表面电荷，对重金属有很强的吸附能力；CaCO3(方解石)通过对水环境中CO32-浓度的调节，间接对沉积物中重金属的形态产生影响，并影响其他矿物对重金属的运移能力[53]。
相关性分析结果如表 3所示，CaCO3与各重金属元素的含量之间无显著相关性。而Fe、Mn与Zn、Pb、Cr、Cu的含量有显著的正相关性，说明Fe-Mn氧化物对这四种重金属具有强烈的吸附作用。烧失量(Loss on ignition, LOI)的大小与沉积物中有机质的含量密切相关。相关研究表明在400~600℃范围内有机质基本可以分解[54, 55]，而高于600℃以碳酸盐和硅酸盐等矿物的热分解为主[56]，且本文中样品在灼烧前已经过酸处理除去碳酸盐矿物，因此，LOI可近似代表样品中有机质含量的多少。LOI与Pb、Cd的含量具有显著的相关性，可能反映Pb、Cd易与有机质结合，但需要更深入的相态分析来证实。因此，我们推测Fe-Mn氧化物和有机质是影响酸溶相中重金属与沉积物结合的重要因子，酸溶相中Zn、Cr、Cu与Fe-Mn氧化物发生共沉淀，Cd主要与有机质结合而发生富集，Pb则受到铁锰氧化物与有机质共同的吸附作用。此外，Zn、Pb、Cr、Cu的含量之间具有一定的正相关关系，说明四种重金属可能具有相似来源或地球化学富集规律。而Cd与Zn、Pb、Cr、Cu无正相关性，说明其来源的独特性。
表 3 椒江沉积物的酸溶相中重金属含量与其他组分的相关性
Table 3. Correlations of heavy metals to other components in the leachate
CaCO3 LOI Fe Mn Zn Pb Cr Cu Cd CaCO3 1 LOI 0.64** 1 Fe 0.12 0.33 1 Mn -0.25 0.40 0.54* 1 Zn 0.17 0.36 0.56* 0.44 1 Pb -0.30 0.57* 0.78** 0.87** 0.52* 1 Cr -0.12 0.34 0.92** 0.70** 0.56* 0.81** 1 Cu 0.10 0.08 0.84** 0.65** 0.44 0.76** 0.86** 1 Cd -0.75** 0.62** -0.38 0.02 -0.14 0.07 -0.40 -0.48* 1 注：**代表双尾检验在0.01水平上显著相关；*代表双尾检验在0.05水平上显著相关。 在相关性分析的基础上，主成分分析进一步提取能够反映原变量大部分信息的综合指标，被广泛应用于沉积物中污染物的来源评价[57]。酸溶相中重金属组成的主成分分析结果如图 3所示。三个主成分(F1、F2、F3)的累积贡献率达到88.7%，能反映变量中的大部分信息。第一主成分(F1)的贡献率为52%，主导着酸溶相中Zn、Pb、Cr、Cu的来源。根据对椒江流域内污染源的调查，Zn、Pb、Cr、Cu主要来自于流域内盛行的医药化工、电子电镀行业排放的工业废水[17, 58, 59]，因此F1代表了工业排污。F1在Fe、Mn的浓度上也具有很高的正载荷，既说明Fe、Mn的污染排放，也说明铁锰氧化物可能是重金属离子的主要结合方式。第二主成分(F2)的贡献率为28%，酸溶相中Cd的载荷较高。沉积物中的Cd一般可作为施用农药和化肥等农业活动的标识元素[42, 60]，推测F2代表了农业污染。同时，F2在LOI上的高载荷说明Cd可能主要与沉积物中的有机质结合而发生富集沉降。第三主成分的贡献率为8%，对Zn具有较高载荷，可能代表点源性污染或其他产业带来的污染。
图 3 椒江沉积物的酸溶相重金属与其他组分的主成分分析结果
Figure 3. Factor analysis of heavy metals and other components in the leachate
-
为分析椒江沉积物中重金属的富集状况，计算了各重金属元素的富集因子(EF)。如图 4所示，5种重金属的平均富集程度由大到小依次为：Cd>Cu>Zn>Cr>Pb。Cd在上游采样点JJ-S1、JJ-S2处的富集因子超过5，达到显著富集的程度。Cu、Zn的平均EF值分别为2.1和2.3，属于中度富集，高于Pb、Cr的平均EF值(分别为1.4和1.5)。总体上，椒江流域沉积物中Pb、Cr富集程度要弱于Zn、Cu、Cd；上游沉积物中Cd可能受到人为污染，在沉积物中显著累积。
图 4 椒江沉积物重金属的富集因子
Figure 4. The values of EF for heavy metals in the sediments of Jiaojiang River
-
富集在沉积物中的重金属具有潜在的生态危害，在环境因素的影响下可发生释放，并在生态系统中循环迁移和富集，最终可能进入人体，造成严重危害。椒江沉积物中5种重金属的单项及综合潜在生态危害指数如图 5所示。上游沉积物中重金属的生态风险很高，中、下游河段则较低。上游JJ-S1、JJ-S2处沉积物的综合潜在生态危害指数(RI)的高值主要是由Cd的高度富集导致的。Cd是椒江沉积物中潜在生态危害最大的重金属，尤其在上游采样点JJ-S1和JJ-S2处，其单项潜在生态危害指数(Eri (Cd))超过160，具有很强的生态风险。除Cd外，所有采样点Zn、Pb、Cr、Cu的单项潜在生态危害指数(Eir)均低于40。主要重金属的生态危害程度排序为：Cd>Cu>Pb>Cr>Zn。虽然Zn的累积程度高于Pb、Cr，但其毒性系数小，因此生态危害程度低。
图 5 椒江沉积物重金属的潜在生态危害指数
Figure 5. The values of RI for heavy metals in the sediments of Jiaojiang River
-
为更好地反映人类活动对椒江沉积物中重金属的贡献，采用次生相与原生相分布比值法对椒江沉积物的重金属污染程度进行评价(图 6)。5种重金属中Cr的污染累积程度最轻；Zn、Pb、Cu、Cd均在中下游的一些采样点出现显著累积；Cd在上游的JJ-S1、JJ-S2采样点重度富集，向下游污染累积程度减弱。中游JJ-S8处Zn、Pb、Cu、Cd的P值异常高，可能存在工业点源性污染。
图 6 椒江沉积物重金属的次生相与原生相比值
Figure 6. The values of P for heavy metals in the sediments of Jiaojiang River
综合前文分析结果，椒江沉积物重金属在上游及下游地区分别受到不同的人类活动影响。上游农业施肥及一些非法设立的“流动冶炼厂”造成了上游沉积物中Cd的富集，而下游地区医药化工、电子电镀行业的发展加剧了下游沉积物中Zn、Pb、Cu的累积，对椒江流域的生态环境构成一定威胁。
-
(1) 椒江沉积物中Zn、Cd的含量显著高于区域背景值，且呈现空间变化。Cd在上游沉积物中显著富集，而Zn在下游的含量更高。相比河漫滩沉积物，重金属更易在颗粒较细且更分散的悬浮物中富集。
(2) Zn、Pb、Cu、Cd在酸溶相中较富集，迁移性强，具有较高的生态风险。相关性和主成分分析揭示，有机质和Fe-Mn氧化物对重金属具有很强的吸附络合作用，是影响酸溶相中重金属与沉积物结合的重要因子。酸溶相中的重金属组成主要受人类活动排放控制，包括工业排污和农业施肥。
(3) 多指标综合评价揭示，Cd是椒江沉积物中受人类活动影响最显著的重金属。尤其在上游永安溪河段，沉积物中的Cd达到显著富集且具有强生态风险。Zn、Pb、Cu均为轻-中度富集，而Cr无明显富集。人类活动的影响在椒江上游和下游地区较显著，可能与上游的农业施肥和下游大型工业区的污染物排放有关。与中国东南部其他中小河流的比较发现，椒江沉积物中Pb、Cr、Cu的含量较低，但Zn、Cd相对富集，应予以重视。
Distribution and pollution assessment of heavy metals in the sediments of Jiaojiang River
More Information-
摘要: 沉积物对水体中的重金属具有源和汇的双重作用。河流沉积物中重金属含量与相态分析是研究流域重金属元素循环，评价其生态危害性的基本方法。采用1mol/L的盐酸对椒江悬浮物和河漫滩沉积物进行淋滤，研究重金属(Zn、Pb、Cr、Cu和Cd)在酸溶相和酸不溶相中的分布特征，分析并揭示其主要来源和生态效应。椒江沉积物中Zn、Pb、Cu、Cd的含量明显高于浙东地区土壤背景值，酸淋出率>60%，当环境条件发生变化时，酸溶相中的重金属易释放到水体中，具有较高的生态风险。相关性和主成分分析揭示，酸溶相中的重金属主要吸附、络合于有机质和铁锰氧化物中，其来源受工业、农业排放的控制。富集因子分析和潜在生态危害评价表明，椒江沉积物中Cd的富集程度最高，尤其在上游永安溪河段，Cd达到显著富集。而Zn、Pb、Cr、Cu均为轻度—中度富集。Abstract: The river sediment acts not only as the major carrier but also the secondary sources of heavy metal contamination in river water. Elemental concentrations and chemical phases are essential to the study of heavy metal contamination in rivers and the evaluation of their ecological risks. In this study, 1 mol/L hydrochloric acid (HCl) is used to leach heavy metals out from the samples (including both floodplain sediment and suspended particulate matter) collected from the Jiaojiang River, aiming to investigate the distribution of heavy metals (Zn, Pb, Cr, Cu and Cd) in acid-soluble and acid-insoluble phases, and thus to explore the major sources of heavy metals and their ecological risks. The concentrations of Zn, Pb, Cu and Cd in the Jiaojiang sediments are significantly higher than the local background values and their leaching rates, the ratios of elemental concentrations in the leachate to those in bulk samples, are higher than 60%. When the environment conditions change, heavy metals in the leachate can be easily released to the overlying water column and cause high ecological risks. The results of correlation and principal component analyses reveal that heavy metals in the leachate are incorporated into the sediments from aqueous solution, by processes such as adsorption onto Fe-Mn oxides and organic complexation, predominantly controlled by emissions from industrial and agricultural activities. According to the data of enrichment factor (EF) and potential ecological risk index, Cd is the most enriched element in the Jiaojiang sediments, especially in the upstream region, the Yongan River, where Cd is significantly enriched with high ecological risk, while Zn, Pb, Cr, Cu all display mild to moderate increase. The accumulation of heavy metals in the rivers in southeastern China and their ecological risks deserve further investigation.
-
Key words:
- river sediment /
- heavy metals /
- phase analysis /
- human activity /
- accumulation
-
图 1 椒江地理位置及悬浮物和河漫滩沉积物的采样点分布
左图海区的阴影区代表长江口及东海内陆架泥质沉积体系
Figure 1. The drainage area of the Jiaojiang River and sample locations
the shadow area on the left represents the mud area off the Changjiang estuary and on the inner shelf of the East China Sea
图 2 椒江沉积物中重金属在酸溶相和酸不溶相中的含量及淋出率
Figure 2. The heavy metal concentrations in acid-soluble and acid-insoluble phases and their leaching rates
图 3 椒江沉积物的酸溶相重金属与其他组分的主成分分析结果
Figure 3. Factor analysis of heavy metals and other components in the leachate
图 4 椒江沉积物重金属的富集因子
Figure 4. The values of EF for heavy metals in the sediments of Jiaojiang River
图 5 椒江沉积物重金属的潜在生态危害指数
Figure 5. The values of RI for heavy metals in the sediments of Jiaojiang River
图 6 椒江沉积物重金属的次生相与原生相比值
Figure 6. The values of P for heavy metals in the sediments of Jiaojiang River
表 1 潜在生态风险评价标准
Table 1. The assessment index of the potential ecological risk
Eri 生态风险 RI 生态风险 < 40 低 < 110 低 40~80 中等 110~220 中等 80~160 强 220~440 强 160~320 很强 > 440 极强 > 320 极强 
下载: 导出CSV
表 2 椒江河漫滩沉积物和悬浮物全样的重金属组成(含量单位：mg/kg)
Table 2. Heavy metal composition in the bulk sediments (mg/kg)
沉积物来源 数量 平均粒径(μm) Zn Pb Cr Cu Cd 椒江河漫滩沉积物(本文) 6 12.21 平均值 171.4 31.8 105.2 54.1 0.4 标准偏差 72.1 3.0 13.1 4.5 0.1 变异系数/% 42 9 12 8 28 平均淋出率/% 69 67 32 68 54 椒江悬浮物(本文) 12 5.71 平均值 196.0 43.5 120.7 70.0 0.7 标准偏差 20.0 5.0 28.5 21.1 0.7 变异系数/% 10 11 24 30 94 平均淋出率/% 71 76 39 68 67 台州湾及泥质区表层沉积物[30] 8 - 平均值 118.5 32.0 91.3 38.9 - 标准偏差 24.4 5.4 14.4 12.7 - 变异系数/% 22 18 17 38 - 平均淋出率/% 65 72 28 67 - 长江南通悬浮物[19] 51 - 平均值 238.4 62.9 104.5 76.6 - 标准偏差 57.2 9.5 7.9 7.9 - 变异系数/% 24 15 8 10 - 平均淋出率/% 69 80 31 67 - 浙闽中小河流(钱塘江[31]、瓯江[32-34]、闽江[35, 36]、九龙江[37-39]、木兰溪[40]) 165 - 平均值 145.1 63.0 73.1 52.9 0.3 标准偏差 43.7 24.9 46.1 20.9 0.2 变异系数/% 30 40 63 40 79 浙东地区土壤背景值[23] - - 平均值 106.0 34.2 89.1 33.8 0.2
下载: 导出CSV
表 3 椒江沉积物的酸溶相中重金属含量与其他组分的相关性
Table 3. Correlations of heavy metals to other components in the leachate
CaCO3 LOI Fe Mn Zn Pb Cr Cu Cd CaCO3 1 LOI 0.64** 1 Fe 0.12 0.33 1 Mn -0.25 0.40 0.54* 1 Zn 0.17 0.36 0.56* 0.44 1 Pb -0.30 0.57* 0.78** 0.87** 0.52* 1 Cr -0.12 0.34 0.92** 0.70** 0.56* 0.81** 1 Cu 0.10 0.08 0.84** 0.65** 0.44 0.76** 0.86** 1 Cd -0.75** 0.62** -0.38 0.02 -0.14 0.07 -0.40 -0.48* 1 注：**代表双尾检验在0.01水平上显著相关；*代表双尾检验在0.05水平上显著相关。
下载: 导出CSV
-
[1] Chillrud S N, Hemming S, Shuster E L, et al. Stable lead isotopes, contaminant metals and radionuclides in upper Hudson River sediment cores: implications for improved time stratigraphy and transport processes[J]. Chemical Geology, 2003, 199(1-2): 53-70. doi: 10.1016/S0009-2541(03)00055-X [2] Varol M. Assessment of heavy metal contamination in sediments of the Tigris River (Turkey) using pollution indices and multivariate statistical techniques[J]. Journal of Hazardous Materials, 2011, 195: 355-364. doi: 10.1016/j.jhazmat.2011.08.051 [3] 朱青青, 王中良.中国主要水系沉积物中重金属分布特征及来源分析[J].地球与环境, 2012, 40(3): 305-313.http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/dzdqhx201203002 ZHU Qingqing, WANG Zhongliang. Distribution characteristics and source analysis of heavy metals in sediments of the main river systems in China[J]. Earth and Enviroment, 2012, 40(3): 305-313.http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/dzdqhx201203002 [4] 吴瑜端, 林月玲.九龙江口厦门海区表层沉积物中重金属人为增量的测定[J].海洋学报, 1988, 10(6): 772-777.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-SEAC198806014.htm WU Yuduan, LIN Yueling. Measurement of artificial increment of heavy matals in surface sediment from Jiulong River Mouth of Xiamen seas[J]. Acta Oceanologica Sinica, 1988, 10(6): 772-777.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-SEAC198806014.htm [5] Norman M D, Deckker P D. Trace metals in lacustrine and marine sediments: A case study from the Gulf of Carpentaria, northern Australia[J]. Chemical Geology, 1990, 82(3-4): 299-318.https://www.onacademic.com/detail/journal_1000035298676710_7de5.html [6] Nasr S M, Soliman N F, Khairy M A, et al. Metals bioavailability in surface sediments off Nile delta, Egypt: Application of acid leachable metals and sequential extraction techniques[J]. Environmental Monitoring & Assessment, 2015, 187: 312.http://med.wanfangdata.com.cn/Paper/Detail/PeriodicalPaper_PM25934051 [7] Le Cloarec M F, Bonte P H, Lestel L, et al. Sedimentary record of metal contamination in the Seine River during the last century[J]. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, 2011, 36(12): 515-529. doi: 10.1016/j.pce.2009.02.003 [8] Jayaprakash M, Jonathan M P, Srinivasalu S, et al. Acid-leachable trace metals in sediments from an industrialized region (Ennore Creek) of Chennai City, SE coast of India: An approach towards regular monitoring[J]. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 2008, 76(3): 692-703. doi: 10.1016/j.ecss.2007.07.035 [9] Bing H J, Wu Y H, Liu E F, et al. Assessment of heavy metal enrichment and its human impact in lacustrine sediments from four lakes in the mid-low reaches of the Yangtze River, China[J]. Journal of Enviromental Sciences, 2013, 25(7): 1300-1309.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-HJKB201307006.htm [10] 刘恩峰, 沈吉, 杨丽原, 等.南四湖及主要入湖河流表层沉积物重金属形态组成及污染研究[J].环境科学, 2007, 28(6): 1377-1383. doi: 10.3321/j.issn:0250-3301.2007.06.037 LIU Enfeng, SHEN Ji, YANG Liyuan, et al. Chemical fractionation and pollution characteristics of heavy metals in the Sediment of Nansihu Lake and its Main Inflow Rivers, China[J]. Enviromental Science, 2007, 28(6): 1377-1383. doi: 10.3321/j.issn:0250-3301.2007.06.037 [11] Jonathan M P, Jayaprakash M, Srinivasalu S, Et al. Evaluation of acid leachable trace metals in soils around a five centuries old mining district in Hidalgo, Central Mexico[J]. Water, Air, and Soil Pollution, 2010, 205(1-4): 227-236. doi: 10.1007/s11270-009-0068-y [12] Barbieri M, Sappa G, Vitale S, et al. Soil control of trace metals concentrations in landfills: A case study of the largest landfill in Europe, Malagrotta, Rome[J]. Journal of Geochemical Exploration, 2014, 143: 146-154. doi: 10.1016/j.gexplo.2014.04.001 [13] 陈仁哲, 陆莎莎, 蔡廷禄, 等.椒江入海水沙通量的变化规律[J].泥沙研究, 2016(6): 25-31.http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/nsyj201606005 CHEN Renzhe, LU Shasha, CAI Tinglu, et al. Variations in water and sediment fluxes in the Jiaojiang River[J]. Journal of Sediment Research, 2016(6): 25-31.http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/nsyj201606005 [14] 张伯虎, 吴修广, 谢东风.近50年来浙江入海河流水沙通量变化过程[J].泥沙研究, 2015(6): 21-26.http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/nsyj201506004 ZHANG Bohu, WU Xiuguang, XIE Dongfeng. Variation of water and sediment in rivers to sea in recent five Decades in Zhejiang Province[J]. Journal of Sediment Research, 2015(6): 21-26.http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/nsyj201506004 [15] Feng H, Han X F, Zhang W G, et al. A preliminary study of heavy metal contamination in Yangtze River intertidal zone due to urbanization[J]. Marine Pollution Bulletin, 2004, 49(11-12): 910-915. doi: 10.1016/j.marpolbul.2004.06.014 [16] Bi N S, Yang Z S, Wang H J, et al. Impact of artificial water and sediment discharge regulation in the Huanghe (Yellow River) on the transport of particulate heavy metals to the sea[J]. Catena, 2014, 121: 232-240. doi: 10.1016/j.catena.2014.05.006 [17] 江锦花, 江正玲, 陈希方, 等.椒江口海域重金属含量分布及在沉积物和生物体中的富集[J].海洋环境科学, 2007, 26(1): 58-62. doi: 10.3969/j.issn.1007-6336.2007.01.014 JIANG Jinhua, JIANG Zhengling, CHEN Xifang, et al. Distribution of heavy metals and enrichment of it in sediment and organisms in Jiaojiang Estury[J]. Marine Enviromental Science, 2007, 26(1): 58-62. doi: 10.3969/j.issn.1007-6336.2007.01.014 [18] 丁喜桂, 叶思源, 鲁静.浙江省近岸海域表层沉积物重金属分布特征及地球化学分区[J].海洋地质前沿, 2010, 26(12): 1-8.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-HYDT201012000.htm DING Xigui, YE Siyuan, Liu Jing. The heavy metals distribution pattern and geochemical provinces of the surficial sediments off shore Zhejiang[J]. Marine Geology Letters, 2010, 26(12): 1-8.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-HYDT201012000.htm [19] Shao J Q, Yang S Y, Li C. Chemical indices (CIA and WIP) as proxies for integrated chemical weathering in China: Inferences from analysis of fluvial sediments[J]. Sedimentary Geology, 2012, 265-266: 110-120.https://www.researchgate.net/publication/256853406_Chemical_indices_CIA_and_WIP_as_proxies_for_integrated_chemical_weathering_in_China_Inferences_from_analysis_of_fluvial_sediments [20] Nesbitt H W, Young G M. Formation and diagenesis of weathering profiles[J]. The Journal of Geology, 1989, 97(2): 129-147. doi: 10.1086/629290 [21] 陈骏, 王洪涛, 鹿化煜.陕西洛川黄土沉积物中稀土元素及其它微量元素的化学淋滤研究[J].地质学报, 1996, 70(1): 61-72. doi: 10.1088-1751-8113-43-43-434001/ CHEN Jun, WANG Hongtao, LU Huayu. Behaviours of REE and other trace elements during pedological weathering-evidence from chemical leaching of loess and paleosol form the Luochuan section in central China[J]. Acta Geologica Sinica, 1996, 70(1): 61-72. doi: 10.1088-1751-8113-43-43-434001/ [22] 张秀芝, 鲍征宇, 唐俊红.富集因子在环境地球化学重金属污染评价中的应用[J].地质科技情报, 2006, 25(1): 65-72. doi: 10.3969/j.issn.1000-7849.2006.01.012 ZHANG Xiuzhi, BAO Zhengyu, TANG Junhong. Application of the enrichment factor in evaluating of heavy metals contamination in the environmental geochemistry[J]. Geological Science and Technology Information, 2006, 25(1): 65-72. doi: 10.3969/j.issn.1000-7849.2006.01.012 [23] 汪庆华, 董岩翔, 周国华, 等.浙江省土壤地球化学基准值与环境背景值[J].生态与农村环境学报, 2007, 23(2): 81-88. doi: 10.3969/j.issn.1673-4831.2007.02.017 WANG Qinghua, DONG Yanxiang, ZHOU Guohua, et al. Soil geochemical baseline and environmental background values of agricultural regions in Zhejiang Province[J]. Journal of Ecology and Rural Environment, 2007, 23(2): 81-88. doi: 10.3969/j.issn.1673-4831.2007.02.017 [24] Lee D S, Garland J A, Fox A A. Atmospheric concentrations of trace elements in urban areas of the United Kingdom[J]. Atmospheric Environment, 1994, 28(16): 2691-2713. doi: 10.1016/1352-2310(94)90442-1 [25] Sutherland R A. Bed sediment-associated trace metals in an urban stream, Oahu, Hawaii[J]. Environmental Geology, 2000, 39(6): 611-627. doi: 10.1007/s002540050473 [26] Hakanson L. An ecological risk index for aquatic pollution controla sedimentological approach[J]. Water Research, 1980, 14(8): 975-1001. doi: 10.1016/0043-1354(80)90143-8 [27] 徐争启, 倪师军, 庹先国, 等.潜在生态危害指数法评价中重金属毒性系数计算[J].环境科学与技术, 2008, 31(2): 112-115. doi: 10.3969/j.issn.1003-6504.2008.02.030 XU Zhengqi, NI Shijun, TUO Xianguo, et al. Calculation of heavy metals' toxicity coefficient in the evaluation of potential ecological risk index[J]. Environmental Science&Technology, 2008, 31(2): 112-115. doi: 10.3969/j.issn.1003-6504.2008.02.030 [28] 冯精兰, 胡鹏抟, 刘群, 等.黄河中下游干流沉积物中重金属的赋存形态及其生态风险[J].环境化学, 2015, (1): 178-185.http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/hjhx201501024 FENG Jinglan, HU Pengtuan, LIU Qun, et al. Chemical speciation and risk assessment of heavy metals in the sediments from the mainstream of middle and lower reaches of Yellow River[J]. Environmental Chemistry, 2015, 34(1): 178-185.http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/hjhx201501024 [29] 陈静生, 董林, 邓宝山, 等.铜在沉积物各相中分配的实验模拟与数值模拟研究--以鄱阳湖为例[J].环境科学学报, 1987, 7(2): 140-149.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-HJXX198702002.htm CHEN Jingsheng, DONG Lin, DENG Baoshan, et al. Modeling study on copper partitioning in sediments, a case study of Poyang Lake[J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 1987, 7(2): 140-149.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-HJXX198702002.htm [30] 梁小龙.东海内陆架泥质区沉积物物源分析及扩散机制[D].同济大学学位论文, 2016. LIANG Xiaolong. Sediment provenance and transport mechanism on the inner shelf of the East China Sea[D]. Tongji University, 2016. [31] 郑洁.钱塘江流域沉积物中重金属总量空间分布及其成因探讨[D].华东师范大学硕士学位论文, 2016.http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10269-1016126896.htm ZHEN Jie. The Research of heavy metals spatial distribution and formation discussion in the drainage basin sediment of Qiantang river[D]. Master Dissertation of East China Normal University, 2016.http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10269-1016126896.htm [32] 郜钧璋, 张树刚, 邱进坤, 等.瓯江口海域表层沉积物重金属污染及潜在生态风险评价[J].海洋湖沼通报, 2011(4): 158-163. doi: 10.3969/j.issn.1003-6482.2011.04.022 GAO Junzhang, ZHANG Shugang, QIU Jinkun, et al. Pollution and potential ecological risk evaluation of heavy metals in the surface sediments from the Oujiang river estuary[J]. Transactions of Oceanology and Limnology, 2011(4): 158-163. doi: 10.3969/j.issn.1003-6482.2011.04.022 [33] 薛彬, 李铁军, 梅光明, 等.瓯江口表层沉积物重金属时空分布特征研究[J].广州化工, 2014, 42(17): 139-140. doi: 10.3969/j.issn.1001-9677.2014.17.054 XUE Bin, LI Tiejun, MEI Guangming, et al. Research of temporal and spatial distribution of heavy metals in surface sediments[J]. Guangzhou Chemical Industry, 2014, 42(17): 139-140. doi: 10.3969/j.issn.1001-9677.2014.17.054 [34] 张鑫.瓯江入海口重金属积累及污染风险评价[D].浙江农林大学硕士学位论文, 2016.http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10341-1016282712.htm ZHANG Xin. Heavy metals' accumulation and risk assessment in surface sediments of the Oujiang estuary[D]. Master Dissertation ofZhejiang Agriculture & Forestry University, 2016.http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10341-1016282712.htm [35] 陈秀玲, 卓明清, 贾丽敏, 等.闽江表层沉积物重金属污染分布特征及其来源分析[J].环境污染与防治, 2014, 36(5): 43-48. doi: 10.3969/j.issn.1001-3865.2014.05.010 CHEN Xiuling, ZHUO Mingqing, JIA Limin, et al. Distribution and sources of heavy metals pollution in surficial sediments of Minjiang River[J]. Enviromental Pollution & Control, 2014, 36(5): 43-48. doi: 10.3969/j.issn.1001-3865.2014.05.010 [36] 方红, 陈秀玲, 张雪琼, 等.闽江福州段与城市内河表层沉积物重金属污染特征研究[J].环境科学学报, 2016, 36(4): 1160-1168.http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/hjkxxb201604005 FANG Hong, CHEN Xiuling, ZHANG Xueqiong, et al. Heavy metal pollution in the surface sediments from Minjiang River (Fuzhou Section) and urban rivers[J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2016, 36(4): 1160-1168.http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/hjkxxb201604005 [37] 于瑞莲, 余伟河, 胡恭任, 等.九龙江河口上游表层沉积物中重金属赋存形态及生态风险[J].环境化学, 2013, 32(12): 2321-2328. doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2013.12.015 YU Ruilian, YU Weihe, HU Gongren, et al. Speciation and potential ecological risk of heavy metals in the surface sediments from upstream of Jiulong river estuary[J]. Enviromental Chemistry, 2013, 32(12): 2321-2328. doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2013.12.015 [38] 林承奇, 胡恭任, 于瑞莲, 等.九龙江表层沉积物重金属赋存形态及生态风险[J].环境科学, 2017, 38(3): 1002-1009.http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/hjkx201703018 LIN Chengqi, HU Gongren, YU Ruilian, et al. Speciation and ecological risk of heavy metals in surface sediments from Jiulong River[J]. Enviromental Science, 2017, 38(3): 1002-1009.http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/hjkx201703018 [39] 王伟力, 耿安朝, 刘花台, 等.九龙江口表层沉积物重金属分布及潜在生态风险评价[J].海洋科学进展, 2009, 27(4): 502-508. doi: 10.3969/j.issn.1671-6647.2009.04.013 WANG Weili, GENG Anchao, LIU Huatai, et al. Distribution and potential ecological risk evaluation of heavy metals in the surface sediments from the Jiulongjiang River Estuary[J]. Advances in Marine Science, 2009, 27(4): 502-508. doi: 10.3969/j.issn.1671-6647.2009.04.013 [40] 张乐健.椒江与木兰溪河口沉积物重金属元素富集特征及其人类活动影响[D].同济大学学位论文, 2015. ZHANG Lejian. The enrichment characteristics of heavy metals in estuarine sediments of Jiaojiang and Mulanxi Rivers and its indication to human activities[D]. Tongji University, 2015. [41] Xu Y H, Sun Q Q, Liang Y, et al. The source of natural and anthropogenic heavy metals in the sediments of the Minjiang River Estuary (SE China): Implications for historical pollution[J]. Science of The Total Environment, 2014, 493: 729. doi: 10.1016/j.scitotenv.2014.06.046 [42] Gray C W, Mclaren R G, Roberts A H C, et al. The effect of long-term phosphatic fertiliser applications on the amounts and forms of cadmium in soils under pasture in New Zealand[J]. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 1999, 54(3): 267-277. doi: 10.1023/A:1009883010490 [43] Mclaren R G, Backes C A, Rate A W, et al. Cadmium and cobalt desorption kinetics from soil clays: effect of sorption period[J]. Soil Science Society of America Journal, 1998, 62(2): 332-337. doi: 10.2136/sssaj1998.03615995006200020006x [44] Andersson A, Siman G. Levels of Cd and some other trace elements in soils and crops as influenced by lime and fertilizer level[J]. Acta Agriculturae Scandinavica, 1991, 41(1): 3-11. doi: 10.1080/00015129109438579 [45] 倪洁丽.浙江省椒江外沙、岩头化工医药基地VOCs大气环境容量研究[D].浙江工业大学硕士学位论文, 2007.http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10337-2007186940.htm NI Jieli. Research on air enviromental capacity of VOCs of Jiaojiang pharmaceutical and chemical development zone[D].Master Dissertation of Zhejiang University of Technology, 2007.http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10337-2007186940.htm [46] Ayyamperumal T, Jonathan M P, Srinivasalu S, et al. Assessment of acid leachable trace metals in sediment cores from River Uppanar, Cuddalore, Southeast coast of India[J]. Environmental Pollution, 2006, 143(1): 34-45. doi: 10.1016/j.envpol.2005.11.019 [47] Janaki-Raman D, Jonathan M P, Srinivasalu S, et al. Trace metal enrichments in core sediments in Muthupet mangroves, SE coast of India: Application of acid leachable technique[J]. Environmental Pollution, 2007, 145(1): 245-257. doi: 10.1016/j.envpol.2006.03.012 [48] Li F, Huang J H, Zeng G M, et al. Spatial risk assessment and sources identification of heavy metals in surface sediments from Dongting Lake, Middle China[J]. Journal of Geochemical Exploration, 2013, 132: 75-83. doi: 10.1016/j.gexplo.2013.05.007 [49] Qin F, Ji H B, Li Q, et al. Evaluation of trace elements and identification of pollution sources in particle size fractions of soil from iron ore areas along the Chao River[J]. Journal of Geochemical Exploration, 2014, 138: 33-49. doi: 10.1016/j.gexplo.2013.12.005 [50] Wang Y Q, Yang L Y, Kong L H, et al. Spatial distribution, ecological risk assessment and source identification for heavy metals in surface sediments from Dongping Lake, Shandong, East China[J]. Catena, 2015, 125: 200-205. doi: 10.1016/j.catena.2014.10.023 [51] Reid M K, Spencer K L. Use of principal components analysis (PCA) on estuarine sediment datasets: the effect of data pre-treatment[J]. Environmental Pollution, 2009, 157(8-9): 2275-2281. doi: 10.1016/j.envpol.2009.03.033 [52] Li Z, Hofmann A, Wolthers M, et al. Reversibility of cadmium sorption to calcite revisited[J]. Journal of Colloid and Interface Science, 2012, 368(1): 434-442. doi: 10.1016/j.jcis.2011.09.085 [53] 薛红喜, 何江, 樊庆云, 等.黄河包头段沉积物组成对重金属形态分布的影响研究[J].农业环境科学学报, 2008, 27(2): 716-720. doi: 10.3321/j.issn:1672-2043.2008.02.057 XUE Hongxi, HE Jiang, FAN Qingyun, et al. The impact of sediment composition on species distribution in Baotou section of the Yellow River[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2008, 27(2): 716-720. doi: 10.3321/j.issn:1672-2043.2008.02.057 [54] Frangipane G, Pistolato M, Molinaroli E, et al. Comparison of loss on ignition and thermal analysis stepwise methods for determination of sedimentary organic matter[J]. Aquatic Conservation Marine & Freshwater Ecosystems, 2009, 19(1): 24-33.https://www.researchgate.net/publication/229962425_Comparison_of_loss_on_ignition_and_thermal_analysis_stepwise_methods_for_determination_of_sedimentary_organic_matter?ev=prf_cit [55] Siewert C. Rapid screening of soil properties using thermogravimetry[J]. Soil Science Society of America Journal, 2004, 68(5): 1656-1661. doi: 10.2136/sssaj2004.1656 [56] Karathanasis A D, Harris W G. Quantitative thermal analysis of soil materials[C]//Quantitative Methods in Soil Mineralogy. Madison WI: Soil Science Society of America, 1994: 360-411.https://www.researchgate.net/publication/284533437_Quantitative_Thermal_Analysis_of_Soil_Materials [57] 李玉, 俞志明, 宋秀贤.运用主成分分析(PCA)评价海洋沉积物中重金属污染来源[J].环境科学, 2006, 27(1): 137-141.http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=hjkx200601026 LI Yu, YU Zhimin, SONG Xiuxian. Application of principal component analysis (PCA) for the estimation of source of heavy metal contamination in marine sediments[J]. Enviromental Science, 2006, 27(1): 137-141.http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=hjkx200601026 [58] 王益鸣, 张凤英, 许贞平, 等.椒江河口生态环境质量评价[J].浙江海洋学院学报:自然科学版, 2005, 24(3): 221-226.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-REEF200503005.htm WANG Yiming, ZHANG Fengying, XU Zhenping, et al. Assessment on the situation of ecological environment quality in Jiaojiang Estuary[J]. Journal of Zhejiang Ocean University:Natural Science, 2005, 24(3): 221-226.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-REEF200503005.htm [59] 邹伟明, 张庆红, 王晓华, 等.椒江口表层沉积物中重金属及多氯联苯研究[J].环境科学与技术, 2014, 37(S2): 157-160.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-FJKS2014S2035.htm ZOU Weiming, ZHANG Qinghong, WANG Xiaohua, et al. Research of heavy metals and polychlorinated biphenyls in the surface sediments of Jiaojiang Estuary[J]. Environmental Science & Technology, 2014, 37(S2): 157-160.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-FJKS2014S2035.htm [60] Garcia R, Maiz I, Millan E. Heavy metal contamination analysis of roadsoils and grasses from Gipuzkoa (Spain)[J]. Environmental Technology, 1996, 17(7): 763-770. doi: 10.1080/09593331708616443 -
点击查看大图
图(6) / 表(3)
计量
- 文章访问数: 2319
- HTML全文浏览量: 362
- PDF下载量: 24
- 被引次数: 0
