长江流域资源与环境 >> 2015, Vol. 24 >> Issue (07): 1157-1162.doi: 10.11870/cjlyzyyhj201507011

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江苏省浅水湖泊表层沉积物中重金属污染特征及其风险评价

蒋豫1,2, 刘新1, 高俊峰2, 蔡永久2   

  1. 1. 南京林业大学, 江苏 南京 210037;
    2. 中国科学院南京地理与湖泊研究所, 湖泊与环境国家重点实验室, 江苏 南京 210008
  • 收稿日期:2014-06-02 修回日期:2014-08-18 出版日期:2015-07-20
  • 作者简介:蒋豫(1990~),男,硕士研究生,主要从事水污染控制理论与技术研究.E-mail:njfujiangyu@163.com
  • 基金资助:
    国家水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07501-001-03);国家重大科学研究计划(2012CB956100);江苏省自然科学基金(BK20131055)

POLLUTION CHARACTERISTICS AND POTENTIAL ECOLOGICAL RISK ASSESSMENT OF HEAVY METALS IN SURFACE SEDIMENTS OF SHALLOW LAKES IN JIANGSU PROVINCE, CHINA

JIANG Yu1,2, LIU Xin1, GAO Jun-feng2, CAI Yong-jiu2   

  1. 1. Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China;
    2. State Key Laboratory of Lake Science and Environment, Nanjing Institute of Geography and Limnology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China
  • Received:2014-06-02 Revised:2014-08-18 Online:2015-07-20
  • Contact: 蔡永久,E-mail:caiyj@niglas.ac.cn E-mail:caiyj@niglas.ac.cn

摘要: 为揭示江苏省浅水湖泊表层沉积物重金属污染特征,采集江苏省8个浅水湖泊的表层沉积物,测定了8种重金属的含量,并利用地积累指数法和潜在生态风险指数法对沉积物重金属的污染现状以及潜在生态风险程度进行评价。结果表明:江苏省8个浅水湖泊表层沉积物中Mn、Zn、Cr、Ni、Cu、As、Cd、Pb的平均含量分别为634~1 031、66~138、76.0~97.5、39.2~56.3、25.2~50.1、9.9~27.1、0.15~2.98、24.6~51.6 mg/kg。地积累指数法评价结果表明,Cd是江苏省8个浅水湖泊表层沉积物中最主要的污染物,Zn、Cu、As、Pb、Ni在一些湖泊为轻度污染,Mn和Cr处于无污染水平。Hkanson潜在生态风险指数法评价结果显示,各湖泊综合潜在生态风险程度的高低顺序为:长荡湖> 石臼湖> 白马湖> 滆湖> 高邮湖> 洪泽湖> 澄湖> 骆马湖,长荡湖达到严重生态风险水平,石臼湖存在重生态风险,白马湖与滆湖处在中等生态风险水平,而骆马湖、洪泽湖、高邮湖以及澄湖重金属污染则处于低生态风险水平。

关键词: 浅水湖泊, 表层沉积物, 重金属, 污染特征, 潜在生态风险

Abstract: Shallow lakes are important freshwater resources which have the functions of flood control, transportation, agriculture, aquaculture, tourism, drinking and ecological protection. The environmental quality of shallow lakes is highly relevant to human health and sustainable development of society and economy. Rapid urbanization and economic development have resulted, progressively, in deteriorating freshwater conditions. In Jiangsu Province, there are about 200 freshwater lakes with a total surface area of 6 853 km2 that account for 6% of the total land area of this province. These lakes are all shallow lakes and are subject to disturbances by natural and human activities. In the past decades, human activities have caused serious environmental problems, such as eutrophication, heavy metal pollutions, organic pollutions and habitat degradation. In order to characterize heavy metals pollution in surface sediments of shallow lakes in Jiangsu Province, the contents of eight heavy metals (Mn, Zn, Cr, Ni, Cu, As, Cd and Pb) in surface sediments from eight shallow lakes were measured by inductively coupled plasma-atomic emission spectrometer (ICP-AES) and mass spectrometer (ICP-MS), and the geo-accumulation index and the Hkanson potential ecological risk index were applied for assessing the status of sediment heavy metal enrichment and the extent of potential ecological risk. The average content of heavy metals in surface sediments of these lakes were in the range of 634-1 031, 66-138, 76.0-97.5, 39.2-56.3, 25.2-50.1, 9.9-27.1, 0.15-2.98, and 24.6-51.6 mg/kg for Mn, Zn, Cr, Ni, Cu, As, Cd, and Pb, respectively. The results from correlation analysis showed that Cr and Ni have the similar origin with Mn, Zn, Cu, Pb, respectively. The results of geo-accumulation index indicated that Cd was the main pollutant in surface sediments of these lakes, Zn, Cu, As, Pb and Ni caused light pollution in some lakes, and Mn and Cr were at a clean level. For the different lakes examined in the present study, the general indices of potential ecological risk followed the order of Changdang Lake> Shijiu Lake> Baima Lake> Gehu Lake> Gaoyou Lake> Hongze Lake> Chenghu Lake> Luoma Lake. Changdang Lake reached the serious ecological risk level, and heavy ecological risk existed in Shijiu Lake. Baima Lake and Gehu Lake had moderate ecological risks, while Luoma Lake, Hongze Lake, Gaoyou Lake and Chenghu Lake imposed low ecological risks.

Key words: shallow lakes, surface sediments, heavy metals, pollution characteristics, potential ecological risk

中图分类号: 

  • X524
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