黄河下游水体及河口湿地沉积物中重金属的变化特征研究

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重金属作为环境污染物,由于其特殊的化学和地球化学性质,以及所产生的毒性效应,一直以来受到人们的广泛关注。河口湿地则是一个典型的非稳态复杂系统,是径流、海洋、大气、生物、地质过程和人类活动等诸多因素相互作用最活跃的耦合带。河口潮滩不仅具有独特的环境功能和生态价值,还蕴藏着丰富的土地资源,多样化的功能使潮滩成为众多问题的焦点之一。目前国内对长江、珠江等地的河口潮滩已有较多的研究,而对黄河三角洲湿地的研究还很少见。本文围绕黄河下游水体及河口湿地沉积物中重金属的变化特征研究,探讨影响黄河下游水体及沉积物中重金属含量及分布的影响因素。研究成果不仅可丰富对滨海湿地生物地球化学循环过程的认识,而且为黄河口滨海湿地环境管理、保护和污染治理提供可靠的科学依据。分别于2009年4月(春季)、6月(夏季)在黄河口湿地采集沉积物样品;2008年12月—2009年11月期间,按月在利津采集黄河水样及悬浮粒物样品。对水、悬浮颗粒物及沉积物中的重金属(Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、As、Hg)的分布特征及影响因素进行了研究。得出主要结论如下:1.黄河口湿地表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、As、Hg平均含量分别为22.1、53.8、78.4、60.5、0.25、7.7、0.055μg/g,含量整体较低;除Pb外,均符合国家土壤环境质量一级标准。重金属含量春季高于夏季。表层沉积物中重金属含量空间差异较大,这种差异主要是由水动力及环境差异造成。2.黄河口湿地柱状沉积物中重金属含量变化较大,且呈多峰状分布。靠近河道的站位,由于早期成岩作用,柱状沉积物中重金属含量随深度的变化趋势为先减小后增大。柱状沉积物中重金属的分布主要受氧化还原条件、有机质及植被的影响。3.黄河下游水中重金属浓度季节变化明显,溶解态Cu、Pb、Cr、Cd、As、Hg浓度的变化范围分别为:1.07~3.18、0.14~0.47、0.13~0.24、0.17~0.39、1.39~2.12、0.11~0.14μg/L;颗粒态Cu、Pb、Cr、Cd、As、Hg浓度的变化范围分别为:0.45~7.33、0.36~4.01、0.36~5.32、0.005~0.082、0.02~0.41、0.002~0.025μg/g。各种重金属皆以颗粒态为主。颗粒态重金属浓度与SPM、流量之间具有显著负相关性。,说明流量和悬浮颗粒物浓度是影响其变化的重要因素。溶解态Cu、Pb、Cr、Cd、As、Hg的年输送通量分别为24.02、4.11、2.22、3.81、24.59、1.60 t/a;颗粒态Cu、Pb、Cr、Cd、As、Hg的年输送通量分别为406.07、334.14、350.46、5.11、21.19、1.65 t/a。
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