清潩河流域沉积物重金属形态分布特征及风险评价

摘要

清潩河是淮河流域沙颍河重要支流,贯穿许昌市区,承担流域内许昌、长葛市的防洪排涝、纳污及农灌功能.沉积物是水体的重要组成部分,分析沉积物中重金属的含量及形态的分布特征,对于流域水污染控制和治理,维护水体安全具有重大意义.选取干流及其支流共计30个点位,按照所属状态分为4个区域,对沉积物进行了采集,采用Tessier连续提取法对沉积物中重金属进行形态分析,基于地累积指数法(Igeo)、潜在生态风险指数法(RI)和风险编码法(RAC)对其进行风险评估.结果 表明:(1)清潩河流域沉积物中8种主要重金属元素,除As和Cu以外均显著高于河南省环境土壤背景值,Igeo与RI评价表明流域呈现一定环境风险,Cd和Zn是主要的污染因子,同时部分点位的Hg、Cu、Cr高于河南省环境土壤背景值,污染最严重的区域为许昌市区段;Cd是该次调研中生物有效态占比最高的金属,在许昌市上游点位含量显著增加;(2)RAC结果指示Cd、Zn的生物有效态在农村区域高于城市,清潩河许昌市下游区域具有最高的风险系数,流域整体沉积物中重金属风险性表现为:Cd>Zn>Cu>Pb>Cr>As;(3)通过聚类分析和相关性分析发现重金属形态在农村与城市区域分布不同,城市区域与Cu的碳酸盐结合态及铁锰氧化物结合态呈显著的负相关性,而Cd及Zn的铁锰氧化物结合态同农村农田地区呈显著的正相关性,这可能与区域间具有不同的污染特征有关.