毕业设计（论文）饮用水源地河流重金属和氟化物污染特征与风险评估-以连云港市为例.pdf

泵玄欠费研 究生毕 业论文（申请硕士学位）论文题目 饮用水源地河流重金属和氟化物污染特征与 风险评估一一以连云港市为例南京大学研究生毕业论文中文摘要首页用纸毕业论文题目：饮用水源地河流重金属和氟化物污染特征与风险评估以连云港市为例 摘要饮用水源地水质保障是水环境保护的核心问题，重金属污染问题在保护人 群健康和饮水安全尤为敏感。连云港市地处淮河流域末梢，随着南水北调工程 的推进实施和苏北地区社会经济的快速发展，连云港市水环境压力持续增大，饮用水水质保障已成为制约连云港实现全面小康社会建设目标的重要制约因 素。根据连云港市饮用水源地的规划，总体按沿程均匀布置原则，综合考虑河 流交汇、城镇和污染源等因素在布设了 8个底泥采样点，并采集周围土壤样品 7件，根据水源水质的分析结果，确定了底泥和土壤样品中的重金属分析因 子，分析了底泥样品的重金属含量水平和形态分布与土壤样品的重金属含量水 平。研究了连云港饮用水源地上游底泥和河岸土壤重金属的污染强度和空间分 布特征，利用多元统计分析，探究了重金属、氟化物污染物可能来源，根据底 泥重金属形态分布特征，解析底泥重金属形态分布特征及迁移能力，并对水源 地重金属污染进行风险评估。主要研究内容及成果如下：1.底泥中的所有元素平均值均超过选取的底泥背景值，土壤中Cd、Cu、Hg、Pb和Zn元素的平均值超过选取的土壤背景值。饮用水源地上游Cd、Cu、Hg和Pb等元素含量已经不同程度地受到人类活动的影响。2.基于多元统计的重金属污染来源分析：运用相关分析得出，Cd、Cu和 Zn相关系数较高，其具有相同的来源。主成分分析得出，Cu、Pb和Zn在第一 主成分上的负荷较高，反映了它们的富集程度和来源。聚类分析得出，第一类 包括As、Cd、Cu、Hg和Pb,第二类包括Cr和Zn,第三类包括氟化物，相同 类别元素来源具有一致性。3.Cd以碳酸盐和铁镒氧化态为主，Zn残渣态占比最高，Zn在正常的水环 境条件下最为稳定。六种重金属的迁移能力由高到低为CdAsNiCuPb Zn,Cd被认为是连云港水源地河流底泥向水中释放的高风险因子，其在水环 境pH、共存离子等条件发生变化时可释放到水体。与其他重金属相比，Cd综 合污染系数相对较高，尤其在土壤中。与基于重金属形态的评价结果对照，主 要重金属因子的综合污染系数与迁移能力的结果相一致。且Cd在丰水期浓度 显著高于枯水期，与底泥迁移能力分析结果相一致。4.选取pH、N、S、Ch P和K20等常量元素以及重金属元素，运用 Pear so n相关分析，对氟化物与常量和重金属元素进行相关性分析。P元素是影 响底泥与土壤中氟化物污染的共同因子。底泥和土壤中氟化物与重金属元素均 呈正相关，其来源具有一致性。从评价结果上看，连云港饮用水源地上游底泥 和土壤中氟化物处于轻度污染水平。5.基于2014年8月至2015年10月沐新渠断面水质监测数据，本文所选的 毒理指标和化学指标均满足生活饮用水卫生标准(GB57492006)。从沐 新渠水源地保护区污染源的调查结果上看，污染源对沐新渠水质不产生环境方 面的负效应。基于总量和形态的重金属污染评价，从整体上看，连云港饮用水 源地上游底泥重金属处于中等污染水平，饮用水源地水质存在一定程度的生态 风险。本文对连云港饮用水源地上游河段水体-底泥-土壤中重金属和氟化物污染 特征进行研究，从现状了解上游水质状况，为水源地风险评估提供一定的依 据，具备重要的现实意义，以期为水源地污染治理提供依据。关键词：饮用水源地；底泥；重金属；风险评估；连云港II南京大学研学生毕业论文英文摘要首页用纸THESIS：Po llutio n char acter istic and r isk assessment o f heavy metals and fluo r ide in dr ink in-water so ur ces-tak ingLianyungang city as an example ：ABSTRACTThe co r e issue o f water envir o nment pr o tectio n is the guar antee o f dr ink ing water so ur ce.Heavy metal po llutio n is par ticular ly sensitive to the health and the safety o f dr ink ing.Liangyungang is lo cated in the ending o f Huai r iver basin,alo ng with the implementatio n o f So uth-to-No r th Water Diver sio n and and the r apid develo pment o f so cial eco no my in No r ther n J iangsu pr o vince,the pr o tectio n o f dr ink ing water quality has beco me an impo r tant facto r r estr icting the go al o f Lianyungang.Acco r ding to the planning o f Lianyungang City dr ink ing water so ur ce and the pr inciple o f unifbnn layo ut alo ng the way,we set eight sediment sampling sites and and co llected so il samples.Acco r ding to the analysis r esults o f water quality,we deter mined heavy metals o f sediment and so il.The co ntent and distr ibutio n o f heavy metals in sediment samples wer e analyzed in the paper.We analyze the co ntents o f heavy metals in sediments,study o n the mo r pho lo gical distr ibutio n and migr atio n ability and evaluate eco lo gical r isk o f heavy metal po llutio n o f water so ur ces.Use multivar iate statistical analysis to r esear ch the so ur ce o f heavy metals and fluo r ide.Acco r ding to the distr ibutio n char acter istics o f heavy metals in sediments,the distr ibutio n char acter istics and migr atio n ability o f heavy metals in sediments wer e r eso lved.The r isk assessment o f heavy metal po llutio n in water so ur ce was car r ied o ut in this paper.The main co ntent and r esults ar e as fo llo ws:1.By co ntr ast with the aver age co ntent o f heavy metals in sediment and so il selected back gr o und values,the aver age o f all the elements in sediment exceeded the I I Iback gr o und value in sediment and the aver age o f Cd,Cu,Hg,Pb and Zn elements exceed the back gr o und value in so il.The co ntent o f Cd,Cu,Hg,Pb and o ther elements in the upper r eaches o f dr ink ing water so ur ces have been affected by human activities in differ ent degr ees.2.Analysis so ur ces o f heavy metals based o n multivar iate statistics:By using the co r r elatio n analysis,the co r r elatio n co efficient o f Cd,Cu and Zn is higher,and it has the same so ur ce.Pr incipal co mpo nent analysis sho wed that Cu,Pb and Zn in the fir st pr incipal co mpo nent,r eflecting their enr ichment and so ur ce.Cluster analysis sho wed that the fir st catego r y includes As,Cd,Cu,Hg and Pb,the seco nd catego r y includes Cr and Zn,the thir d catego r y includes fluo r ide.So ur ce o f the same class element is co nsistent.3.Cd mainly existed as car bo nate phase and Fe-Mn o xide fbr ms.The highest pr o po r tio n o f Zn is r esidual fo r ms.Zn is the mo st stable element under no r mal envir o nmental co nditio ns.Six k inds o f heavy metal migr atio n fr o m high to lo w ar e:Cd As Ni Cu Pb Zn.Cd is co nsider ed to be a high r isk facto r fo r the r elease o f sediment to the water.It is easy to r elease to water bo dy when the co nditio ns o f pH and co existing io ns ar e changing.Co mpar ed with o ther heavy metals,Cd co mpr ehensive po llutio n co efficient is r elatively high,especially in so il.Co mpar ed with the evaluatio n r esults based o n the heavy metal speciatio n,the co mpr ehensive po llutio n co efficient is co nsistent with the r esult o f the migr atio n ability.Cd in high water per io d is significantly higher than tho se in the dr y seaso n,and it co nsistent with sediment migr atio n.4.Using Pear so n co r r elatio n analysis the r elatio nship between fluo r ide and co nstant,heavy metal elements.P is a co mmo n facto r affecting the fluo r ide po llutio n in sediment and so il.Fluo r ide and o ther heavy metals have a significant co r r elatio n and they have the same o r igin.Fr o m the evaluatio n r esults,fluo r ide in sediment and so il is in the mild po llutio n levels o f Lianyungang dr ink ing water so ur ce.5.Based o n August 2014 to 2015 Octo ber Shu Xin Qu sectio n o f the water quality mo nito r ing data,this paper selected the to xico lo gical and chemical index meet the Standards for Drinking Water Quality(GB5749-2006).Water po llutio n do es no t pr o duce negative effects and ther e is no r isk o f co ntaminatio n fr o m the so ur ce o f life in r ur al ar eas,industr ial po llutio n and br idges r isk so ur ce.Over all,Lianyungang dr ink ing water so ur ces o f heavy metals ar e in the mo der ate po llutio n levels based o n the po llutio n so ur ce o f Shuxin canal.The water quality o f dr ink ing water so ur ce has a cer tain degr ee o f eco lo gical r isk.This paper r esear ched heavy metals and fluo r ide in differ ent envir o nmental media o f the upper r eaches o f the dr ink ing water so ur ce in Lianyungang.It has impo r tant pr actical significance and in o r der to pr o vide the basis fo r the water so ur ce o f per sistent po llutio n.I VKey words:Drinking water source;sediment;heavy metals;risk assessment;Lianyungangv目录摘要.IABSTRACT.Ill1绪论.11.1 选题背景及研究意义.11.2 相关研究进展.21.2.1 河流底泥重金属的来源.21.2.2 河流底泥重金属的总量与分布.41.2.3 河流底泥重金属的赋存形态.61.2.4 水体-沉积物重金属释放.71.2.5 氟化物污染来源、吸附与释放.81.2.6 河流底泥重金属的污染评价方法.81.3 研究内容与技术路线.91.3.1 研究内容.91.3.2 研究目的.91.3.3 研究元素的选取.101.3.4 技术路线.102研究区域与研究方法.122.1 研究区概况.122.1.1 连云港市概况.122.1.2 饮用水源地及水质概况.132.2 研究方法.162.2.1 样品采集与处理.162.2.2 样品实验测定方法.182.2.3 研究方法.203水源地重金属污染特征及来源分析.213.1 重金属、氟化物含量及分布特征.213.1.1 底泥与土壤重金属、氟化物含量描述性统计.213.1.2 同类研究比较.283.2 重金属污染来源分析.303.2.1 底泥重金属元素相关分析.303.2.2 底泥重金属元素主成分分析.313.2.3 底泥重金属元素聚类分析.323.3 本章小结.344底泥中重金属的迁移能力分析.354.1 底泥重金属形态赋存特征.354.2 底泥重金属迁移能力分析.384.3 氟化物污染分析.404.3.1 氟化物与常量元素、重金属的相关性.404.3.2 氟化物污染评价.414.4 本章小结.425连云港饮用水源地重金属风险评估.445.1 饮用水源地水质现状评价.44VI5.2 饮用水源地污染源调查及存在问题.465.2.1 农村生活污染源调查.465.2.2 工业污染源调查.475.3 饮用水源地污染评价.4853.1基 于重金属总量的污染评价.485.3.2 基于重金属形态的污染评价.545.3.3 对比分析.585.4 本章小结.59一6结论.61参考文献.63致谢.68VII图目录图1-1技术路线图.11图2/研究区区位示意图.12图2-2连云港水质类别示意图.13图2-3沐新渠河道断面示意图.16图2-4采样点分布图.17图2-5野外工作实图.18图3-1底泥重金属、氟化物背景值对比.25图3-2 土壤重金属、氟化物背景值对比.26图3-3底泥、土壤重金属总量沿程分布.27图3-4聚类分析树状图.32图4-1不同点位各重金属形态分布特征.37图5-1 2014年8月至2015年10月沐新渠水质变化图.45图5-2底泥不同点位SOQ-Q值.50图5-3底泥不同点位潜在生态风险指数.52图5-4底泥不同点位RAC值.56图5-5底泥不同点位RSP值.58VIII表目录表2-1 2014年8月至2015年10月沐新渠水质监测状况.错误！未定义书签。表2-2采样点位信息及底泥样品性状.17表2-3分析方法及方法检出限.19表2-4研究内容及与对应研究方法.20表3-1表层沉积物和土壤中重金属、氟化物含量.22表3-2表层沉积物和土壤中重金属、氟化物基本统计特征值.23表3-3底泥-土壤重金属间相关分析.28表3Y不同研究成果比较分析.29表3-5淮沐新河河段污染源.30表36各元素主成分构成.31表3-7淮沐新河污染源.33表4-1底泥中重金属各形态分布平均值及百分比.35表4-2迁移能力等级划分.39表4-3底泥重金属迁移系数.39表4-4重金属在不同环境介质的污染系数.40表4-5底泥、土壤氟化物与其他常量元素相关性分析.41表4-6底泥、土壤氟化物与重金属元素相关性分析.41表4-7氟化物污染评价.42表5-1沐新渠断面指标季节性变化.44表5-2沐新渠水质污染指数情况表.45表5-3农村生活污染源.46表5-4工业污染源.47表5-5 SQG-Q法风险评价等级.48表5-6PEL/TEL重金属基准值.49表5-7重金属毒性系数.49表5-8 Eri和RI的对应区间及风险程度分级.49表5-9底泥重金属平均基准系数.50表5-10底泥重金属潜在生态风险系数和潜在生态风险指数.51表5-11 土壤重金属平均基准系数.53表5-12 土壤重金属潜在生态风险系数和潜在生态风险指数.53表5-13风险评价等级.54表5-14底泥样品重金属RAC值及风险等级.55表5-15底泥样品重金属RSP值及污染程度.57表5-16基于总量的重金属污染评价.59表5-17基于形态的重金属污染评价.59IX南京大学硕士毕业论文水源地河流重金属和氟化物污染特征与风险评估一一以连云港市为例1绪论1.1 选题背景及研究意义广义的水源地一般指积雪融化而产生的地表水，与外界接触面较广，更容 易引起水质问题。狭义的水源地包括地表水和地下水水源地，地表水水源地指 提供给人类利用的水资源，包括河流型、湖库型以及利用泉水作为水源的水源 地。而地下水水源地则通常是指那些水源水质好、不容易被污染和调蓄水量 能力强，同时能被人们广泛开发利用的那一部分。随着经济社会的快速发展，水源地水质安全受到严重的威胁。社会经济的 发展与人类的生存环境与水源地生态环境状况存在着密切的联系。持续的社会 经济活动使得水源地存在水质下降、水量减少等安全隐患，改变了水源地水体 结构的动态平衡，不能满足人们对饮用水量和水质的需求，因此，水源地水质 安全问题受到社会的广泛关注。水源地安全问题常伴随着社会经济的发展、人 口数量的增长，一般包括自然属性和社会属性两个方面。自然属性指水源地对 自然环境变化干扰的抵御能力，社会属性是人类活动对水源地的影响。安全的 水源地状态是能够在一定的时间和范围内，有足够的用水量和较强的环境承载 力满足人们的饮水需求，水质、水量和水生态环境安全是饮用水源地安全的重 要组成部分。因此，保护饮用水源地安全，使其具有持续供给能力的基础上，具有足够的水量，安全的水质和较强的环境承载力，同时保障周边生态环境处 于良好的状态，满足人类的用水需求。由于重金属的生物毒理性和环境持久性，其带来的环境污染问题成为当前 环境科学研究热点问题之一。毒理学研究表明，重金属进入环境后，尤其是 铭、镉、铅和汞等通过食物链进入人体，对身体产生严重的危害，如神经、免 疫和生殖毒性等作用。沉积物作为水环境中污染物的源和汇，经过工业和农业 废污水的排入、大气沉降以及地表径流等途径进入水体，重金属优先吸附到颗 粒物上，在特殊条件和作用下，颗粒物进入沉积物。然而沉积物中的重金属又 会在一定的条件下被释放，重复进入水体，如此反复，底栖生物的生命受到威 胁，还会通过食物富集和生物链逐级放大作用影响人类健康。因此，研究饮用 水源地重金属对人类社会的发展具有重要的意义，通过分析和总结国内外控制 和预防饮用水源地水体污染等问题具有重大的理论和应用价值。1南京大学硕士毕业论文水源地河流重金属和氟化物污染特征与风险评估一一以连云港市为例氟在自然环境中分布广泛，是一种重要的生命元素，人体各组织都含有微 量元素氟，氟对人体和动植物都会产生重要的影响。但氟摄入过量时将导致人 体氟中毒，生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)规定饮用水中氟化物含 量不得超过LOmg/L,地表水环境质量标准(GB3838-2002)规定m类水中 氟化物含量不得超过l.Omg/L,当水中氟含量超标时，被称为高氟水，长期饮 用高氟水是导致地方性氟中毒的主要原因连云港是饮用水型地方性氟中毒 危害严重的地区，蔷薇河污染问题近十年，近年来主要表现为氟化物常年超 标。因此，对连云港饮用水源地底泥中氟化物进行基础调杳与研究，有利于逐 步实施安全供水工程。近年来，由于蔷薇河流域的农业面源及工业、生活污染，蔷薇河水质经常 出现季节性超标，突发性水污染事故时有发生，致使下游河段水质不达标情况 频繁发生，蔷薇河水质污染状况频发，成为长期困扰连云港饮用水水质的安全 问题。自2014年8月以来，沐新渠成为连云港市区主供水水源，成为海州水 厂、茅口水厂和第三水厂的取水口，对区域经济社会发展具有重要意义，进一 步完善了连云港市“双源双线双湖”城市饮用水源地布局。其水质符合地表水三 类标准，但还是会受到上游客水的影响，因此，对连云港饮用水源地上游底 泥、土壤重金属和氟化物的现状研究，同时进行风险评估，具备重要的现实意 义，以期为水源地污染治理提供依据。1.2 相关研究进展近年来，国内外许多国家的学者对底泥重金属污染开展了研究。研究的主 要内容包括重金属的来源、危害、质量基准、污染状况、迁移转化、赋存形 态、风险评价、污染防治措施等；其涉及研究区域包括近海、河流、河口、湖 泊、湿地、滩涂等，但对水源地底泥重金属的研究相对较少。1.2.1 河流底泥重金属的来源目前对重金属的定义尚未统一。一般来说，重金属是指密度在5.0g/cm3以 上的金属，自然界主要有54种重金属，其中铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、格(Cr)和碑(As)等是对人体危害程度较大的重金属。水体中的重 金属由于其难降解、有毒性和易累积性，同时可以通过生物放大和生物累积等 作用对生态环境造成危害，从而进一步影响人体健康，因此重金属污染一直备 受关注。进入水体的重金属，大部分重金属能够被水体中的悬浮物质和沉积物 所吸附，并富集在其中。同时，一部分悬浮物也会通过沉降进入到沉积物中 2南京大学硕士毕业论文水源地河流重金属和氟化物污染特征与风险评估一一以连云港市为例去，沉积物周围环境条件发生变化时，沉积物又会向水体中释放重金属，形成 对水体的二次污染。沉积物中的重金属来源于自然和人类，但随着人类社会经 济的发展，人类活动所带来的沉积物重金属污染已经远远超过自然源所带来的 污染。根据有无人类活动的参与，河流底泥重金属的来源可以划分为自然和人为 源。自然源主要是由自然因素引起的地质构造活动、岩石风化以及水动力活动 等带来的河流底泥自身土壤构成中重金属的释放和吸附。河流底泥中的重金 属，在没有人为污染的情况下，其本底值和生物有效性均较低，对水生态环境 不会造成危害。但是，随着工业化和城市化进程的加快，人为活动产生的大量 固废、废水和废气，对水体环境产生严重的污染。固废。固体废弃物分为工业垃圾、农业废弃物和生活垃圾，其中含有 Cd、Cr、Hg等有毒重金属元素和放射性物质。工业固废堆放经雨林，使得其 中的重金属发生迁移转换。农业生产过程中的农业塑料薄膜、肥料袋等都是重 金属的来源。生活垃圾堆放填埋时，其水分作为载体，造成重金属元素的扩散 和迁移，从而污染地下水。废水。工业废水中均含有大量的重金属，尤其是传统工业，如炼油、炼 钢、化肥生产、电镀等。农业生产过程中，使用大量含有重金属的化肥和农 药，土壤中的重金属通过农药的淋溶作用进入河流。生活污水中的固体颗粒物 引起水中重金属富集，Cd、Cu、Pb和Zn的含量受生活污水的影响比较显著。废气。机动车尾气排放是城市大气的主要污染源，汽油排放、发动机和 轮胎通过燃烧或磨损等方式向大气中释放Pb、Cu和Zn等元素，形成重金属污 染阳。工业废气主要来源于电厂、石油开采和加工运输等，大气中的重金属以 悬浮颗粒物为载体随降雨至河流中。目前，国内外对河流底泥重金属来源的研究较多，但仅局限于定性和半定 量的研究，定量研究相对较少。研究重金属来源的方法主要包括主成分分析法（PCA）,元素相关性法和同位素比值法等，其中主成分分析法的应用较为广 泛。主成分分析法。将多个具有相关性的变量通过线性变换以选出几个较少 变量的多元统计方法，多个实测的变量之间存在一定的相关关系，可以通过较 少的综合指标分别存于各个变量的各个信息，综合指标之间没有相关性，各指 标代表的信息没有重叠的部分。该方法具有强有力的分析功能，因此广泛应 用于国内外重金属来源分析的研究中。同位素比值法。在环境科学领域，Pb同位素组成被广泛运用于区分污染 源的示踪剂，Pb同位素组成的变化主要取决于放射性元素U和Th的含量、衰 变时间、母体同位素的含量及外来源区的混合。由于现有环境介质的物质来 3南京大学硕士毕业论文水源地河流重金属和氟化物污染特征与风险评估一一以连云港市为例源、成因机制、形成环境及形成时间不一，各自具有不同的Pb同位素标记特 征，即Pb同位素组成具有明显的“指纹特征”叫张伯镇等采用SPSS对重庆主城区次级河流表层重金属和有机质含量进行 正态分布检验，运用Pear so n相关分析，结果表明，V与Fe Cr与Ni显著相 关，Ni与V、LOI呈显著相关，Cu Cr和Zn这3种重金属污染源相同。贾英 等助为进一步分析上海河流沉积物重金属的来源，采用因子分析方法进行源解 析，得出Cu、Ni、Pb、Zn、Sn和Sb在因子1上具有较高的载荷，因子1代表 工业污水和交通污染；Ag在因子2上具有较高的正载荷，Hg在因子2上有较 高的负载荷，因子2代表不同的工业污染；As和Cd在因子3上具有较高的正 载荷，因子3代表化肥和农药污染。Yin等口运用主成分分析法和聚类分析的 方法判断太湖重金属污染的来源，得出Hg、Cu、Cr、Cd和Pb受人为影响而 As主要受自然过程影响。张兆永等阳对天山山地河流中的微量重金属的分布特 征、来源和形态进行了研究，将七种重金属分为三个主成分，Hg、Zn和Pb主 要受人为污染因素的影响，Cr和As主要受地质背景的影响，Cd和Cu同时受 人为和自然因素的影响。敖亮等网对三峡库区城镇污染河流重金属进行来源分 析和风险评价，相关分析和主成分分析表明，河流污染治理工程的实施和城镇 生活污染是区域重金属的主要来源。杨晓辉等El对巢湖主要入湖河流表层沉积 物镉的分布和来源进行研究，通过计算富集系数得出，城区下游采样点人为因 素的贡献超过百分之五十，部分达到百分之八十五以上。从不同学者对河流重 金属来源的研究可以看出，人为源已经成为河流重金属污染的主耍来源。1.2.2 河流底泥重金属的总量与分布沉积物重金属总量的测定是研究河流中重金属污染情况的基础，进一步研 究其分布规律则是探寻其污染来源和累积特征的重要途径。国外许多学者早在 20世纪50年代便开展了沉积物重金属含量及时空分布特征的研究，到20世纪 90年代，这方面的研究成果大量涌出。国外的研究遍及美洲、欧洲、澳洲、亚洲等部分国家的重要河流。Wo itk e 等根据当地重金属的背景值，对多瑙河及其主要支流中悬浮物和底泥的重金 属的空间分布特征和污染状况进行评价。SEGURA等口引对马波桥河沉积物重金 属中Cu、Cd、Pb、Zn总量、形态与季节性的变化特征进行研究，结果表明，沉积物中Pb的含量呈上游至下游总量逐渐增加，Cu则呈现相反的规律，Zn的 规律性并不显著。Ouyang Y等皿对美国的锡达河和奥尔特加河这两条河流中的 Cu、Cd、Pb和Zn等重金属的含量进行了测定，研究结果表明，在58个采样 点中，重金属含量的差异较为明显，Cd含量为0.07至3.83mg/k g,Cu含量为 4南京大学硕士毕业论文水源地河流重金属和氟化物污染特征与风险评估一一以连云港市为例2.30 至 107mg/k g,Pb 含量为 4.47 至 420mg/k g,Zn 含量为 9.75 至 2050mg/k g,重金属含量极不稳定。国内学者对我国各大水系的底泥重金属污染一直在进行广泛的研究，其研 究区域主要集中在长江、黄河和珠江流域。早在“六五”期间，中国科学院长春 地理所就对松江、洞庭湖和珠江水系的环境背景值进行调查和研究。“七五期 间对长江流域的环境背景值进行了深入的调查和研究。唐阵武等口习对武汉市中 小河流沉积物重金属的总量进行研究，结果表明，各种重金属呈现出不同的富 集特征，Cd的富集最显著，为武汉土壤背景值的2.43至12.12倍，其次为Hg 和Zn,为环境背景值的2.59和3.57倍，不同区域河流沉积物重金属的含量程 各不相同，但均以Cd、Hg和Zn的污染水平最为显著。李飞鹏等”可对巢湖市 河流表层沉积物重金属元素进行污染和风险评价，结果表明，巢湖河流沉积物 中As和Hg的平均含量超出了沉积物质量基准高值，Cu、Cr、Ni、Pb和Zn平 均含量均超出沉积物质量基准低值，巢湖市区河道表层沉积物中重金属含量处 于较高的水平，生态风险较高，主要是由于城市河道受人为干扰较大，生活污 水和地表径流给城市河道带来大量的重金属污染。张兆永等口刀对博尔塔拉河不 同环境介质中的重金属进行污染和潜在危害评价，采用经典统计学方法分析重 金属的统计特征，博尔塔拉河表层底泥重金属As、Cd Cu、Cr Hg、Pb、Zn 七种重金属的平均值和最大值均未超过国家土壤质量二级标准，但Cd、Cr、Hg和Pb的平均值和最大值均超过新疆土壤环境背景值，Cr、Hg和Pb变异系 数的平均值较大。沉积物重金属含量的不同，也体现出一定的空间分布特征，其分布特征主 要是由于水动力条件，沉积物中有机制、泥沙颗粒物粒度、物理化学因素和生 物作用等，使得不同区域的重金属含量在空间分布上具有一定的差异性。于霞 等M运用污染负荷指数法对赤水河流域表层沉积物重金属的空间分布特征进行 研究，结果表明，在32个采样点中，有3个强污染点，均集中在上游区域，占 总采样点的9.37%,有19个中等污染点，占总采样点的59.38%,有10个无污 染点，主要分布在流域下游，占32.25%,污染程度从大到小依次为上游,中游,下游，可能是由于县城废水的影响。马迎群等四对浑河上游（清原段）表层水 体和表层沉积物中的6种重金属含量和时空分布进行了研究，从空间变化上 看，As、Cd、Cu、Mn、Zn这5种重金属沿流域变化相似，且均在H6、H7 站出现高峰值，Fe的沿流域分布特征为波峰何波谷的交替出现。李珊珊等12。对渣阳河河系表层沉积物重金属含量和空间分布进行研究，结果表明，该水系 污染程度呈现明显的空间差异性，污染最为严重的是邵村排干上游和汶河下 游，其含量分别高于当地土壤背景值的26倍和15倍。5南京大学硕士毕业论文水源地河流重金属和氟化物污染特征与风险评估以连云港市为例对河流沉积物重金属的研究是世界各国学者研究的主要课题之一，上述学 者针对不同区域且从不同角度对其进行了探讨。但研究区域的选择偏零散，对 饮用水源地研究的文章鲜少，有待进一步的研究和解决其引发的污染问题。1.2.3 河流底泥重金属的赋存形态重金属的总量和分布研究并不能很好的表征水体中重金属的危害、污染特 征、毒性和迁移转化规律等，河流中重金属的毒性、对环境的危害和迁移转化 规律，更多的则是取决于对重金属赋存形态的研究。不同形态的重金属附着于 沉积物上，重金属形态的分析能够区分自然和人为作用，同时反映其毒理性 质。Salo mo ns W等对重金属的形态进行研究，结果表明，进入河流的污染物 中仅有不到1%的的污染物质能够溶解于水中，99%以上的污染物质会累积于河 底沉积物中，沉积物对重金属的吸附能力取决于颗粒物的形态。因此，近十年 来国内外诸多学者对沉积物中重金属的赋存形态进行了广泛的研究。沉积物重金属形态的提取方法，主要包括单级提取法和多级连续提取法。单级提取法方法是针对沉积物中重金属能被生物（包括动物、植物和微生物）吸收利用的部分，或者是能对生物产生影响的部分，即生物可利用萃取必。多 级连续提取法主要包括Tessier法（五步连续提取法）和BCR法（分级提取 法），它是利用反应性能不断增强的萃取剂对不同形态的重金属进行逐级提取 的方法。Tessier等运用Tessier逐级提取法详细的划分了重金属的不同形 态，主要分为酸提取态，可还原态，可氧化态和残渣态。但是，Tessier逐级提 取法存在一些问题，其分析结果的可比性较差，没有质量控制的标准物质，缺 乏验证和可比性。针对Tessier逐级提取法存在的问题，欧洲体标准物质局通过 一系列的比对实验，提出三级四步逐级提取法，研制了对应的标准物质，同时 进行沉积物重金属形态的比对分析侬】。BCR连续分级提取法包含醋酸可提取态（Tessier法的可交换态和碳酸盐结合态）、可还原提取态（Tessier法的铁镜氧 化物结合态）、可氧化提取态（Tessier法的有机结合态）和残渣态。J iang M等12习运用BCR