浙江大洋水库沉积物重金属_营养盐生态风险评价_贾茜茜.doc

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1、 第 31 卷第 4 期 大 连 海 洋 大 学 学 报 Vol 31 No 4 2 0 1 6 年 8 月 JOU NAL OF DALIAN OCEAN UNIVE SITY Aug 2 0 1 6 DOI: 10 16535 / j cnki dlhyxb 2016 04 011 文章编 号 : 2095 1388( 2016) 04 0410 06 浙江大洋水库沉积物重金属 、 营养盐生态 风险评价 贾茜茜 1 ， 姜宇强 2 ， 袁刚 3 ， 彭自然 1 ， 刘其根 1 ， 胡忠军 1 ( 1. 上海海洋大学 农业部淡水水产种质资源重点实验室 ， 上海 201306; 2. 大洋水库

2、工程管理处 ， 浙江 缙云 321400; 3. 浙江省 水利科技推广与发展中心 ， 浙江 杭州 310012) 摘要 : 为评价大洋水库有机污染和重金属的潜在生态风险 ， 于 2013 年 3、 6、 9 月对其沉积物 Cu、 Pb、 Cd、 Cr、 Zn、 As 和 Hg 7 种重金属和碳 、 氮 、 磷的空间分布进行了研究 。 结果表明 : 沉积物 Cu、 Pb、 Cd、 Cr、 Zn、 As 和 Hg 含量分别为 19. 50、 86. 19、 0. 41、 2. 44、 126. 7、 3. 46、 0. 36 mg / kg， 有机碳 ( TOC) 、 总 氮 ( TN) 和总磷

3、( TP) 含量分别为 7. 30%、 0. 27%和 0. 099%， 各种重金属和营养盐含量无空间差异 ; 大 洋水库重金属污染程度和潜在生态风险两种背景值评价方法间无差异或仅相差一个等级 ; 以金衢盆地重金 属背景值为参比 ， 发现大洋水库沉积物处于中度重金属污染水平 ( Cd = 10. 53) ， 7 种重金属处于低污染到 较高污染程度之间 ， 其中 Hg 污染程度最高 ， Cr 和 As 污染程度较低 ; 大洋水库沉积物潜在重金属生态风险 指数 ( I) 平均值为 181. 63， 具有中等生态危害 ; 各种重金属离子潜在生态风险由高到低依次为 Hg、 Cd、 Pb、 As、 Cu

4、、 Zn、 Cr， 其中 Hg 具有中等到较高的生态风险 ， Cd 为中等风险 ， 其他重金属为低风险 。 研究 表明 ， 该水库存在严重的有机污染和较严重的有机氮污染 。 关键词 : 底泥 ; 重金属 ; 营养盐 ; 潜 在生态风险 ; 污染评价 中图分类号 : X826 文献标志码 : A 中国是世界上水库数量最多的国家 ， 水库在许 多省份是重要的供水来源 ， 为城乡居民饮用水提供 安全屏障 1 。 近 年来 ， 中国主要水库水质状况下 降明显 ， 约 1 /3 的重要供水水库已经富营养化 1 ， 浙江省库容大于 1000 万 m3 的 90 座水库中 ， 81. 1% 的水库处于富营养

5、及重度富营养水平 ， 且无一座属 于贫营养类型 2 。 因此 ， 中 、 小型水 库作为水源 地的重要性也日益提升 。 沉积物是水生态系统的重要组成部 分 ， 为重 金 属 、 有机污染物和营养物的重要贮存 库 。 沉积物 营 养 盐 ( 如 磷 ) 对上覆水 的 “ 汇 源 ” 效应影 响整 个 水体的物质循环 3 4 。 重金属难降解并在沉积物中 积累 ， 使其污染具有持久性 ; 当环境地球化学条件 如 pH 值 、 氧化还原电位和盐度等发生改变时 ， 沉 积物中的重金属会被释放到水体中 ， 沿着食物链的 生物富集与放大进一步危害水生态系统乃至人 类的 健 康 ， 造成水环境 的 “ 二次

6、污 染 ” 3， 5 7 。因 此 ， 沉 积物 能间接反映 水库作为水源地的安全程 度 8 ， 其重金属及营养盐含量已成为环境监测中的重要指 标 ， 故对这些元素的研究也受到了广泛地关 注 。 国内有关沉积物重金属和营养盐污染程度与生 态风险评价的研究多集中于海洋 、 河流和湖泊等水 体 ，而对于水库沉积物重金属及碳 、 氮 、 磷的研究 较少 3， 9 。 浙 江省有 3800 多座水库 ， 其中中 、 小 型水库数量约占 99. 2%， 目前 ， 除对该省大型水 库沉积物有个别研究 10 外 ， 对中 、 小型水库沉积 物的研究 尚未见报道 。 大洋水库为浙江省内一中型 水库 ， 当前正

7、大力发展旅游业 ， 而此类社会经济活 动会导致某些重金属含量的增 加 11 。 本 研究中 ， 对大洋水库沉积物 7 种重金属 Cu、 Pb、 Cd、 Cr、 Zn、 As、 Hg 和碳 、 氮 、 磷的空间分布进行了测定 ， 分析了沉积物碳、 氮 、 磷和重金属污染的特征及潜 在生态风险 ， 以期为大洋水库的水质管理 、 环境监 测和水环境保护提供参考 。 1 研究区概况及研究方法 1. 1 研究区概况 大洋水库位于长江中下游地区的浙江省丽水市 缙云县大洋镇 ( 北纬 2825 2857、 东经 11952 收稿日期 : 2015 10 15 基金项目 : 国家公益性行业 ( 农业 ) 科研

8、专项 ( 201303056 4) ; 上海高校知识服务平台 ( ZF1206) 作者简 介 : 贾茜 茜 ( 1988 ) ， 女 ， 硕 士研究 生 。 E mail: jiaxixi1017 163. com 通信作 者 : 胡忠 军 ( 1975 ) ， 男 ， 博 士 ， 副教授 。 E mail: zjhu shou. edu. cn 贾茜 茜 ， 等 : 浙江大洋水库沉积物重金 属 、 营养盐生态风险评价 第 4 期 411 13 r 12025) ， 是一座以防洪 、 发电为主 ， 兼顾灌溉 、 供水等综合利用的水利工 程 。 大洋水库面积为 0. 767 km2 ， 平均水深

9、为 46 m， 库容为 1520 万 m3 。 自投运以来 ， 2002 2009 年年均降雨量为 1 817. 25 险参数 ( Er ) 、 多种元素的沉积物污染程度 ( Cd ) 和潜在生态风险指 数 ( I) 的分级标准进行调 整 。 ( 1) 单一元素污染参数和潜 在生态风险参数 A 单 一元素污染参 数 ( Cf ) 的 计 算 公 式 为 mm， 年入库径流量为 5 452. 737 万 m3 ， 水库年平 C = C / C ， 式中 C 为沉积物中元素的参照值 。 参 f n n 均供水量为 4752 万 m3 。 水库所在区域属亚热带季 风气候 ， 四季分明 、 温暖湿润

10、、 日照充足 。 降雨具 有明显的季节性变化 ， 年平均气温为 17. 2 ， 极 端最高气温为 41. 7 ， 极端最低气温为 13. 1 。 1. 2 方法 1. 2. 1 沉积物的采集 于 2013 年 3 月 ( 非汛期 ) 、 6 月 ( 梅汛期 ) 、 9 月 ( 台汛期 ) 在大洋水库设置 4 个站点 ( 图 1) ， 采用彼得森采泥器采集水体表 层沉积物样品 ， 装入四氟乙烯袋中带回实验室 。 沉 积物经离心 、 风干 、 研磨 、 过 100 目筛后 ， 置于干 燥器中保存备用 。 图 1 大洋水库沉积物采样点 Fig. 1 Sampling sites of sedimen

11、ts in Dayang eser- voir 1. 2. 2 重金属 、 碳 、 氮 、 磷的测定 分别采用重 铬酸钾氧化 分光光度法 、 硒粉 硫酸铜 硫酸消化 法、 高氯酸 硫酸酸溶 钼锑抗比色法测定有机碳 ( TOC) 、 总氮 ( TN) 、 总磷 ( TP ) 含量 ， 采 用石 墨炉原子吸收分光光度法测定铜 、 铅 、 镉 、 铬含 量， 采用火焰原子吸收分光光度法测定锌含量 ， 采 用原子荧光法测定砷和汞含量 12 。 每个样品设置 两个平行并取其平均值 ， 两次平行分析的误差控制 在 5%范围内 。 1. 2. 3 污染程度及生态风险评价 1) 重金属污染程度及生态风险的评价

12、 。 采用 H kanson 13 的潜在生态风险评价方法对 大洋水库沉积物重金属污染程度及生态风险等级进 行评价 。 参考刘成 等 14 、 马 德 毅 等 15 和 马 建 华 等 16 所提出的方法 对单一污染元素的潜在生态风 照值一是采用工业化以前沉积物中重金属的最高背 景 值 ， Cu、 Pb、 Cd、 Cr、 Zn、 As 和 Hg 的参照 值 分 别 为 50、 70、 1. 0、 90、 175、 15、 0. 25 mg / kg 13 ; 二是采用距离大洋水库较近的浙 江金 衢 盆地重金属 元素背景含 量 ， Cu、 Pb、 Cd、 Cr、 Zn、 As 和 Hg 的参照值

13、分别 为 17. 68、 33. 75、 0. 16、 45. 37、 62. 63、 7. 68、 0. 135 mg / kg 17 ， 两者 相 结 合可较好地反映湖泊的重金属污染程度和沉积物潜 在 生态风 险 。 Cf 的污染程度划分标准 为 : Cf 1， 低 污 染 ; 1Cf 3， 中等 污 染 ; 3Cf 6， 较高污 染 ; Cf 6， 很高污 染 。 B 单一污染元 素 潜在生态风险参 数 ( Er ) 的 计算公式 为 Er = Tr Cf ， 式 中 Tr 为单个污染元素的 毒 性 响应 参 数 ， Cu、 Pb、 Cd、 Cr、 Zn、 As 和 Hg 的 毒 性 响

14、 应 参 数 分 别 为 5、 5、 30、 2、 1、 10 和 40 13 。 不 同 E 值所对应的潜在生态风险划分标准 为 : Er 40， 低 风 险 ; 40 Er 80， 中 等 风 险 ; 80Er 160， 较高风 险 ; 160 Er 320， 高风 险 ; Er 320， 很高风 险 。 ( 2) 多种污染元素的综合评价 A 沉 积 物 污 染 程 度 ( Cd ) 的 计 算 公 式 为 Cd = Cf 。 不 同 Cd 值对应的污染 程度划分标 准 为 : Cd 7， 低污 染 ; 7 Cd 14， 中等污 染 ; 14 Cd 28， 较高污 染 ; Cd 28， 很

15、高污 染 。 B 潜 在生态风险指 数 ( I ) 的 计 算 公 式 为 I = Er 。 不 同 I 值 对 应的潜在生态风险 划分 标 准 为 : I 105， 低风 险 ; 105 I 210， 中等风 险 ; 210 I 420， 高风 险 ; I420， 很高风 险 。 2) 沉积物有机污染评价 ( 1) 有机指数评 价 。 有机指 数 ( OI) = 有 机 碳 ( %) 有 机 氮 ( %) ， 式 中 有 机 氮 ( %) = 总 氮 ( %) 0. 95。 不 同 OI 值对应的有机污染类型 与 等 级 划 分 标 准 为 : OI 0. 05， 清 洁 ， 级 ; 0.

16、05 OI 0. 20， 较 清 洁 ， 级 ; 0. 02 OI 0. 05， 尚 清 洁 ， 级 ; OI0. 05， 有机污 染 ， 级 18 。 ( 2) 有机氮指数评 价 。 有机氮指 数 ( ON) = 总 氮 ( %) 0. 95。 不 同 ON 值对 应的有机污染类 型与等级划分 标准 为 : ON 0. 033%， 清 洁 ， 级 ; 0. 033%ON 0. 066%， 较清 洁 ， 级 ; 0. 066%ON 412 大 连 海 洋 大 学 学 报 第 31 卷 0. 133%， 尚 清 洁 ， 级 ; ON0. 133%， 有机 氮 污 染 ， 级 18 。 2 结果与

17、分析 2. 1 重金属及碳 、 氮 、 磷含量 大洋水库沉积物重金属含量的大小依次为 Zn Pb Cu As Cr Cd Hg， 其 中 Zn 含 量 最 高 ， 为 ( 126. 7113. 5) mg / kg， Hg 含量最低 ， 为 ( 0. 36 0. 23) mg / kg ( 表 1) 。 沉积物 TOC 含量最高 ， 为 ( 7. 30 1. 77 ) %， TN 含量次之 ， 为 ( 0. 27 0. 12) %， TP 含量最低 ， 为 ( 0. 0990. 021) % ( 表 2) 。 表 1 大洋水库沉积物重金属水平 Tab. 1 Concentrations of

18、heavy metals in sediments from Dayang eservoir mg / kg 站点 Cu Pb Cd Cr Zn As Hg station S1 14. 64 90. 41 0. 41 2. 49 125. 92 3. 13 0. 34 S2 22. 48 79. 33 0. 44 2. 34 125. 50 2. 96 0. 25 S3 19. 09 80. 25 0. 42 2. 53 120. 23 3. 37 0. 47 S4 21. 80 94. 78 0. 36 2. 42 135. 20 4. 39 0. 37 平 均值 19. 50 86. 1

19、9 0. 41 2. 44 126. 71 3. 46 0. 36 F 值 3. 158 2. 065 1. 419 0. 165 0. 564 1. 393 0. 407 P 值 0. 086 0. 183 0. 307 0. 917 0. 654 0. 314 0. 752 表 2 大洋水库沉积物中碳 、 氮 、 磷含量及其比值 Tab. 2 Concentrations and ratio of TOC， TN and TP in sediments from Dayang eservoir 站点 差分析表明 ， 3 个比值在各站点间均无显著性差异 ( P 0. 05) 。 2. 3 重

20、金属污染现状分析 2. 3. 1 单一元素的污染现状分析 以工业化前最 高背景值为参照值 ， 计算得到的 Cf 值依次为 Hg Pb Zn Cu Cr Cd As， 其中 Hg 和 Pb 为中等污 染 ， 其他 5 种重金属元素均为低污染 。 污染等级除 Hg 存在细微的空间差异 外 ， 其他均无明显差异 ( 表 3) 。 以金衢 盆地背景值为参照值 ， 计算得到的 Cf 值依次为 Hg Pb Zn Cd Cu As Cr， Hg 存在中 等污染 、 较高污染两种污染等级 ， Pb、 Zn、 Cd 为 中等污染 ， Cu 存在低污染 、 中等污染两种污染等 级 ， As 和 Cr 为低污染 。

21、 与前一种背景值结果相 比， 各单一元素 Cf 值均有不同程度的增加 ， Hg、 Zn、 Cd 和 Cu 均提高 1 个污染等级 ， 但 Hg、 Pb、 Zn 的 Cf 值排序无变化 ， 仍分别处于第 1、 2 和 3 位 ( 表 3) 。 2. 3. 2 多元素污染现状分析 从 表 3 可 见 : 以 Hkanson 背景值计算得到的 Cd 平均值为 4. 30， 说 明该水库沉积物处在低污染水平 ， 而以金衢盆地背 景值计算得到的 Cd 平均值为 10. 53 ( 污染程度较前 者高一个等级 ) ， 表明沉积物为中等污染水平 ， 且 两者均无明显空间变化 。 2. 4 重金属潜在生态风险评

22、价 2. 4. 1 单一元素潜在生态风险评价 从表 4 可见 : 基于 H kanson 背景值计算得到的 Er 值显示 ， 仅 Hg station TOC /% TN /% TP /% C N C P N P 的 Er 平均值大于 40， 其他元素的 Er 值均远低于 40， 说明大洋水库存在低 、 中等两种潜在的 Hg 生 S1 8. 64 0. 25 0. 117 41. 1 191. 0 4. 7 态风险 ， 其他单一元素的生态风险均较低 ， 且仅 P 值 0. 557 0. 307 0. 068 0. 205 0. 686 0. 380 2. 2 重金属及碳 、 氮 、 磷的空间变

23、化 大洋水库沉积物重金属及碳 、 氮 、 磷含量站点 间差异较小 ， 单因素方差分析表明 ， 所有重金属元 素 、 有 机 碳 、 总氮和总磷均无显著性差异 ( P 0. 05， 表 1、 表 2) 。 C N、 C P 和 N P 平均值分 别为 33. 9、 193. 0 和 6. 1， C N 值从站点 1 到站点 4 依次下降 ， N P 值则依次上升 ， 站点 3 和 2 的 C P值相对较高 ， 站点 4 最低 ( 表 2) 。 单因素方 别无明显的空间变化 。 两种方法比较而言 ， 后者的 单一元素 Er 值比前者均有不同程度的增加 ， 各重 金属元素的潜在生态风险排序无大的变化

24、 ， 从高到 低依 次 为 Hg、 Cd、 Pb、 As、 Cu、 Zn 和 Cr， Hg、 Cd 和 Pb 均处在前 3 位 ， Zn 和 Cr 处在后 2 位 ， 且 后一种方法中的 Hg 和 Cd 潜在生态风险均较前一 种方法提高 1 个等级 。 2. 4. 2 多元素潜在生态风险评价 从表 4 还可见 : 以 H kanson 背景值计算得到不同站点的 I 值为 56. 71 92. 88， I 平均值为 76. 42， 显示该水库沉 S2 6. 66 0. 22 0. 085 35. 4 202. 3 5. 7 S3 6. 80 0. 24 0. 083 33. 6 209. 9 6

25、. 2 Hg 的潜在 生 态风险等级存在细 微的空间差 别 ; 基 S4 7. 10 0. 39 0. 112 25. 3 168. 9 7. 6 于金衢盆地背 景值计算得到 的 Er 值显 示 ， Hg 存 在 平均 值 7. 30 0. 27 0. 099 33. 9 193. 0 6. 1 中 等 、 较高 两 种级别的潜在生态风 险 ， Cd 存在 中 F 值 0. 740 1. 419 3. 548 1. 919 0. 510 1. 171 等潜在生态风 险 ， 其他元素的生态风险均较低且级 贾茜 茜 ， 等 : 浙江大洋水库沉积物重金 属 、 营养盐生态风险评价 第 4 期 413

26、 表 3 单一元素污染参数和多种元素污染程度 Tab. 3 Contamination parameters calculated using single element and the pollution degree based on multi elements 站点 Cf Cu Cf Pb Cf Cd Cf Cr Cf Zn Cf As Cf Hg Cd station P V JQ P V JQ P V JQ P V JQ P V JQ P V JQ P V JQ P V JQ S1 0. 29 0. 83 1. 29 2. 68 0. 25 1. 54 0. 03 0. 05 0

27、. 72 2. 01 0. 21 0. 41 1. 37 2. 54 4. 16 10. 06 S2 0. 45 1. 27 1. 13 2. 35 0. 22 1. 37 0. 03 0. 05 0. 72 2. 00 0. 20 0. 39 0. 99 1. 83 3. 73 9. 26 S3 0. 38 1. 08 1. 15 2. 38 0. 24 1. 47 0. 03 0. 06 0. 69 1. 92 0. 22 0. 44 1. 88 3. 48 4. 58 10. 82 S4 0. 44 1. 23 1. 35 2. 81 0. 39 2. 43 0. 03 0. 05 0.

28、 77 2. 16 0. 29 0. 57 1. 47 2. 72 4. 74 11. 97 平均值 0. 39 1. 10 1. 23 2. 55 0. 27 1. 70 0. 03 0. 05 0. 72 2. 02 0. 23 0. 45 1. 43 2. 64 4. 30 10. 53 注 : P V 为以工业化前最高背景值为参照值计算得到的 Cf ; JQ 为以金衢盆地背景值为参照值计算得到的 Cf ， 下同 Note: P V represents the Cf calculated by preindustrial maximum background concentration

29、 of heavy metals as reference value and JQ denotes the Cf ob- tained using the background concentration of Jinqu Basin as reference value， et sequentia 表 4 大洋水库沉积物重金属的潜在生态风险参数和风险指数 Tab. 4 Potential ecological risk parameter ( Er ) and risk index ( I) of sedimentary heavy metals in Dayang eservoir 站点

30、 Er Cu Er Pb Er Cd Er Cr Er Zn Er As Er Hg I station P V JQ P V JQ P V JQ P V JQ P V JQ P V JQ P V JQ P V JQ S1 1. 46 4. 14 6. 46 13. 39 7. 38 46. 13 0. 06 0. 11 0. 72 2. 01 2. 09 4. 08 54. 93 101. 73 73. 10 171. 58 S2 2. 25 6. 36 5. 67 11. 75 6. 59 41. 19 0. 05 0. 10 0. 72 2. 00 1. 97 3. 85 39. 47

31、73. 09 56. 71 138. 34 S3 1. 91 5. 40 5. 73 11. 89 7. 05 44. 06 0. 06 0. 11 0. 69 1. 92 2. 24 4. 38 75. 20 139. 26 92. 88 207. 02 S4 2. 18 6. 17 6. 77 14. 04 11. 64 72. 75 0. 05 0. 11 0. 77 2. 16 2. 92 5. 71 58. 67 108. 64 83. 01 209. 58 平均值 1. 95 5. 52 6. 16 12. 77 8. 17 51. 03 0. 05 0. 11 0. 72 2.

32、02 2. 31 4. 51 57. 07 105. 68 76. 42 181. 63 积物的潜在生态风险较低 ; 而以金衢盆地背景值计 算得到的不同站点的 I 值为 138. 34 209. 58， I 平均值为 181. 63， 比前者高 1 个等级 ， 表明沉积 物存在中等潜在生态风险 。 2. 5 沉积物有机污染评价 有机污染评价结果表明 : 大洋水库沉积物存在 严重的有机污染 ， 处在第污染级别 ; 有机氮指数 评价结果为尚清洁 ， 处在第污染级别 ; 有机指数 和有机氮指数评价结果各站 点间均无明显差异 ( 表 5) 。 表 5 沉积物有机污染评价 Tab. 5 Organic

33、pollution assessment of sediments in Day- ang eservoir 站点 station 有机指数 OI 有机氮指数 ON ( I) 进行沉积物重金属潜在生态风险评价时 ， 需 要考虑 4 个前提条件 ， 即重金属的含量 、 种类 、 毒 性系数和水生态系统对重金属污染的敏感性 ， 并认 为大型湖泊至少布设 5 个站点才能真实反映某一水 体重金属的潜在生态风险 。 大洋水库虽为中型水 库 ， 但水体面积较小 ， 不足 1 km2 ， 且各重金属含 量无明显的空间差异 ， 本研究中在大洋水库设置 4 个站点 ， 能较为真实地反映该水库重金属的潜在生 态风

34、险 3 。 瑞典国家环境保护局曾提出 ， 计算 I 指数须包含毒性系数差异较大的重金属元素 ， 本研 究中也对 Hg、 Cd、 Pb、 Cu 和 Zn 进行了测定 ， 满 足了重金属种类要求 。 由于中国的沉积物重金属测 试中一般不包括 PCB， 且测试的重金属种类可能 也与 H kanson 13 提出的 8 种不一致 ， 因此 ， 刘成 等 14 建议 ， 根据污染物种类和数量对 E 、 C 和 I r d S1 2. 019 0. 234 S2 1 390 0 209 的分级标准进行调整 。 本研究中仅未测定 PCB， 13 S3 1 517 0 223 其他 7 种元素均与 H kan

35、son 测试的完全一致 ， S4 2 618 0 369 平均 值 average 1 887 0 259 3 讨论 3. 1 H kanson 评价方法对本研究的适用性 H kanson 13 提 出 ， 利用潜在生态风险指数 故参考相关文献 14 16 对 Cd 、 Er 和 I 的分级标 准进行调整后开展了评价 ， 以便能更真实地反映该 水库的重金属污染程度和生态风 险 。 尽 管 刘 成 等 14 提出以上建议 ， 但仍有不少研究未进行调整 便开展了污染程度和潜在生态风险评价 ， 这极有可 能造成人为误差 ， 因此 ， 强烈建议根据测定的重 金 属污染状况对 Er 、 Cd 和 I 进

36、行调整 。 414 大 连 海 洋 大 学 学 报 第 31 卷 3. 2 大洋水库沉积物重金属污染原因探析 张华俊等 3 采用工业化前沉积物中重金属含 量的最高背景值 13 和广东省土壤重金属背景值作 参比 ， 综合评价了鹤地水库沉积物的重金属污染情 况 ， 由于广东省土壤中 Cd 的环境背景值远小于工 业化前的沉积物最高背景值 ， 从而导致 Cd 的污染 程度由中等提高到很强 。 本研究中发现 ， 以金衢盆 地为背景值计算得到 Cd 的风险等级比以 H kanson 为背景值计算得到的提高了一个等级 ， 同样是因为 Cd 的金衢盆地背景值小于 H kanson 背景值 。 孟红 明等 19

37、 同时采用 H kanson 背景值和地区土壤背景 值评价石梁河水库沉积物重金属污染情况 ， 但由于 两背景值相差不大 ， 所以危害程度也呈现一致 。 以 工业化前重金属最高背景值为参照值能反映沉积物 的实际污染程度 ， 以当地地区土壤背景值为参照值 能反映水体沉积物的相对污染程度 ， 二者相结合则 能更好地反映沉积物潜在的生态危害程度 。 在多元 素潜 在生态风险评价中 ， 大洋水库 I 值较低 ， 与 胡国成等 5 在对广东长潭水库的研究中得到的潜 在 I 值接近 ， 均为低风险 ， 这可能与该水库地处 山区 ， 与发达地区相比污染较轻有关 。 本研究中 ， 以两种背景值计算得到 Hg 的

38、潜在 生态风险最高 ， Cd 其次 。 Cd 和 Hg 为滴水湖 、 高 升桥水库和大伙房水库的最主要重金属污染元素 ， 具有极高的生态风险 9， 20 21 ; 在未研究 Hg 的水体 中 ， Cd 为生态危害最强的重金属元素 ， 如大伙房 水库 、 丹江口水库 、 东昌湖 9， 22 23 ， 广东大部分地 区的大 、 中型 水库底泥重金属潜在生态风险主要由 于 Cd 的潜在生态风险系数过高造 成 24 ; 在未对 Cd 进行检测的水体中 ， Hg 的潜在生态危害最大 ， 如广东长潭水库 5 ， 一方面可能与 Hg、 Cd 的毒性 系数较大有关 ， 另一方面 ， 农业活动如农药化肥和 有机

39、肥 ( 如鸡粪 ) 的施用会导致土壤 Hg 和 Cd 污 染 25 28 。 中国水库沉积物 Cd 含量较高 ， 可能与水 库主要坐落于市郊及农村 ， 农药化肥使用普遍有很 大关系 22 ， 大洋水库亦地处山区 ， 农业活动可能 是该水库 Hg 和 Cd 生态风险较高的主要原因 。 另 外， 重庆长寿湖中部湖区 Cd 和 Hg 污染主要与旅 游船舶污染有 关 8 ， 大洋水库为发展旅游业 ， 创 办了度假村 ， 因此 ， 船舶污染也可能是导致 Hg、 Cd 生态风险较高的原因之一 。 Zn 的污染来源与库 区游 船 、 汽车尾气排放和水利工程防腐设施有 关 5， 9， 29 ， 农药化肥等农业

40、活动亦会导致 Zn 含量增 加 ， 阿哈 水 库 29 、 大 伙 房 水 库 9 和 广 东 长 潭 水 库 5 Zn 含量在沉积物各种重金属含量中均为最高 ， 大洋水库 Zn 含量居高的原因可能也是如此 。 3. 3 大洋水库沉积物有机质来源分析 判断有 机 质 来源的重要依据是水体沉积物 C N值 30 。 研究表明 ， 高等植物的主要成分是木 质素和纤维素 ， 含氮量通常较低 ， 陆生高等植物 C N值范围一般大于 20， 而低等植物如藻类有机 氮含量高 ， 因 此 ， 湖泊浮游生物的 C N 值 较 低， 一般为 4 10 31 32 ， C N 值越大 ， 说明陆源输入 的有机成分

41、越多 。 大洋水库 C N 值范围为 25. 3 41. 1， 由此推断 ， 有机质主要来源于该流域的陆源 输入 ， 这可能与以下两个方面的原因 有关 : 一方 面 ， 大洋水库为中小型水库 ， 主要用于防洪发电 ， 水体更新较快 ， 从而导致陆源输入的有机质较多 ; 另一方面 ， 该水库坐落于山区 ， 水体营养盐水平较 低 ， 从而导致水层藻类生产力较低 。 参考文献 : 1 韩 博 平 中国 水库生态学研究的回顾与 展 望 J 湖泊科 学 ， 2010， 22( 2) : 151 160 2 金春华 ， 陆开宏 ， 王扬才 ， 等 浙江 省 3 座饮用水水库的蓝藻控 制 对策及效 果 M

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