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        東北典型湖泊沉積物氮磷和重金屬分布特征及其污染評價研究

        2018-03-26 10:48:02劉麗娜馬春子張靖天何卓識霍守亮席北斗
        關鍵詞:污染生態(tài)

        劉麗娜 ,馬春子 ,張靖天 ,何卓識 ,霍守亮 ,席北斗 *

        (1.黑龍江工程學院土木與建筑工程學院,哈爾濱 150050;2.東北農(nóng)業(yè)大學水利與土木工程學院,哈爾濱 150030;3.中國環(huán)境科學研究院,北京 100012)

        湖泊沉積物是湖泊生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,是流域營養(yǎng)物質(zhì)主要歸宿[1-2],其性質(zhì)可以間接反映水體污染狀況,作為湖泊主要的內(nèi)負荷來源,對湖泊水體產(chǎn)生重要影響[3-7]。沉積物中氮磷營養(yǎng)鹽含量在一定程度上代表了湖泊生物生產(chǎn)力水平,影響著整個水體的營養(yǎng)鹽循環(huán)[8-10]。重金屬進入水體后,不易自然降解,可在沉積物中積累而成為持久性污染物,通過一系列物理、化學和生物過程,沉積物會釋放這些重金屬,對水體造成“二次污染”[11-13]。研究湖泊沉積物中氮磷及重金屬的含量及其分布特征,對把握湖泊沉積物的生態(tài)風險具有重要意義[14]。

        山口湖位于黑龍江省五大連池市境內(nèi),是我國東北地區(qū)典型的內(nèi)陸濕地和水域生態(tài)系統(tǒng)。華飛等[15]對山口湖沉積物中溶解性有機氮(Dissolved Organic Nitrogen,DON)的濃度及其分布特征進行了探討,為沉積物中DON循環(huán)轉化的研究提供了有效依據(jù)。蘇明舟等[16]對山口湖沉積物溶解性有機氮藻類的可利用性進行了研究,揭示了不同來源沉積物DON組分對藻類的生物可利用性。上述研究均是關于山口湖沉積物中氮污染程度的研究,而關于沉積物中重金屬的研究較少。山口湖作為國家良好湖泊、生態(tài)環(huán)境保護湖泊和五大連池市及下游地區(qū)備用飲用水源,目前水質(zhì)相對較好,但其地處緯度較高,生育期短,各種生物生長緩慢,流域水域生物活動受到制約,山體土層脊薄,黑土層積累緩慢,生物生長力弱,一旦遭到破壞,生態(tài)環(huán)境極難恢復,屬于生物更新脆弱地區(qū),具有獨特的生物地理特征,周圍環(huán)境污染和生態(tài)破壞對山口湖生態(tài)安全的威脅日趨嚴重。另外,山口湖四季溫差較大,每年11月至次年4月處于冰封期,5月溫度升高后凍土中保存的營養(yǎng)物大量溶解到水體中,此后入湖徑流量逐漸增大,在7月和8月達到最大,隨著降雨量的減少,入庫徑流量逐漸減少,因而具有典型的東北山地湖泊特征。本文通過研究山口湖沉積物氮磷、重金屬分布特征以及對重金屬污染進行生態(tài)風險評估,以期為山口湖的綜合治理及保護提供理論依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 樣品采集和處理

        山口湖(126°50′46.86″E~126°50′48.34″E,48°31′40.75″N~48°31′15.30″N)屬寒溫帶大陸季風氣候,水域面積84 km2,平均水深16 m,最大水深40 m。山口湖由南北河、土魯木河、長水河3條支流匯集而成,3條河自東向西流經(jīng)山口湖,在壩口攔截后匯入訥謨爾河。以南北河長度和徑流量最大,土魯木河次之,長水河最小。

        根據(jù)《區(qū)域地球化學勘察規(guī)范(DZ/T 0167—2006)》,同時參考山口湖的地形及周圍污染源分布情況,及山口湖不同時期水位和庫容的差異,在2014年6月和10月,選取14個點位,開展表層沉積物采樣工作。采樣點的分布如圖1所示。根據(jù)山口水利樞紐管理處提供的數(shù)據(jù):2014年6月山口湖入湖徑流量較少,平均水位為312.10 m,庫容量為66 772萬m3,記為豐水期;10月山口湖入湖徑流量較大,平均水位為310.40 m,庫容量為54 631萬m3,記為枯水期。

        采用彼得森采泥器采集湖底表層10 cm左右的沉積物樣品,除去表面的碎石、貝殼等大塊異物后,裝入自封袋于保溫箱中低溫密閉保存,帶回實驗室后冷凍保存,將凍實的表層沉積物樣品放在FD-1A-50型真空冷凍干燥機中冷凍干燥12 h,研磨過100目篩,分別測定總氮(TN/%)、總磷(TP/%)、有機質(zhì)(有機碳,Org-C/%)及 Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni、As等重金屬指標。TP采用硫酸-高氯酸消解法或鉬銻抗分光光度法,TN采用堿性過硫酸鉀消解-紫外分光光度法,有機質(zhì)采用高溫燃燒法。重金屬采用微波消解及電感耦合等離子體質(zhì)譜儀檢測。

        1.2 沉積物中氮磷污染評價方法

        考慮到TN是山口湖及其入湖河流中主要的超標污染物,本文采用有機指數(shù)(Org-Index)和有機氮(Org-N/%)評價研究區(qū)域沉積物污染狀況。有機指數(shù)通常用來表示水域沉積物的環(huán)境狀況,有機氮通常用來衡量湖泊表層沉積物是否遭受氮污染[17-18],其計算方法及評價標準如下:

        圖1 山口湖采樣點分布圖Figure 1 Sampling sites in Shankou Lake

        Org-Index=Org-C(%)×Org-N(%)

        Org-N(%)=TN(%)-[NH+4-N(%)]-[NO-3-N(%)]

        沉積物中有機指數(shù)及有機氮評價標準見表1。

        表1 沉積物中有機指數(shù)及有機氮評價標準[17-18]Table 1 The evaluation standards of organic index and organic nitrogen index in sediments[17-18]

        1.3 沉積物中重金屬污染評價方法

        1.3.1 潛在生態(tài)風險指數(shù)法

        采用沉積物潛在生態(tài)風險指數(shù)法[19]對山口湖沉積物中重金屬的污染狀況進行評價。潛在生態(tài)風險指數(shù)法利用沉積學的原理來評價重金屬污染及其對生物的影響[20]。沉積物中重金屬潛在生態(tài)風險指數(shù)表示為:

        式中:RI為累積重金屬潛在生態(tài)風險指數(shù);Eir為單一重金屬潛在風險指數(shù);為重金屬的生物毒性響應因子(參考《黑龍江省農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量報告(1984—1989)》),反映重金屬在水相、固相和生物相之間的響應關系;為單一重金屬污染指數(shù)為重金屬實測值;為計算所需要的參照值(表2)[21-22]。不同的值對應的潛在生態(tài)風險:<40,低潛在生態(tài)風險;40≤<80,中潛在生態(tài)風險;80≤<160,較高潛在生態(tài)風險;160≤<320,高潛在生態(tài)風險;≥320,很高潛在生態(tài)風險。不同的RI值范圍所對應的潛在生態(tài)風險:RI<150,低潛在生態(tài)風險;150≤RI<300,中潛在生態(tài)風險;300≤RI<600,較高潛在生態(tài)風險;600≤RI<1200,高潛在生態(tài)風險;RI≥1200,很高潛在生態(tài)風險[19-20]。

        1.3.2 地累積指數(shù)法

        近年來國內(nèi)外學者專家廣泛采用地累積指數(shù)法[19-20]評價人為活動產(chǎn)生的重金屬對土壤的污染,其計算公式如下:

        表2 沉積物中重金屬的參照值()和毒性系數(shù)()[21-22]Table 2 Reference value()and toxic coefficien(t)for heavy metals in sediments[21-22]

        表2 沉積物中重金屬的參照值()和毒性系數(shù)()[21-22]Table 2 Reference value()and toxic coefficien(t)for heavy metals in sediments[21-22]

        項目 Cd Pb Cu Zn Cr Ni As Ci n /mg·kg-1 0.04 10.52 14.36 67.28 58.60 21.24 7.30 Ti r 30 5 5 1 2 5 2

        式中:Igeo為地累積指數(shù);Cn為元素n在沉積巖中的實測濃度;Cb為黏質(zhì)沉積巖(普通頁巖)中該元素的地球化學背景值[23];常量K是為消除各地巖石差異可能引起背景值的變動轉換系數(shù),通常為1.5。不同Igeo值對應的沉積物污染程度:Igeo<0,無污染;0≤Igeo<1,無污染~中污染;1≤Igeo<2,中污染;2≤Igeo<3,中污染~重污染;3≤Igeo<4,重污染;4≤Igeo<5,重污染~極重污染;Igeo≥5,極重污染。

        2 結果與討論

        2.1 沉積物中氮磷污染評價

        2.1.1 沉積物中氮磷含量及其分布特征

        如表3所示,2014年6月豐水期沉積物中TN含量在 2210~5190 mg·kg-1之間,均值為 3968 mg·kg-1;IN(無機氮)占TN比例在4.46%~13.78%,均值為8.60%;TP含量在 677~4261mg·kg-1之間,均值為1557 mg·kg-1;IP(無機磷)占 TP 比例在 29.23%~89.19%之間,均值為55.78%。2014年10月枯水期沉積物中TN含量在 3048~7692 mg·kg-1,均值為 5780 mg·kg-1;IN占TN比例在2.51%~10.66%,均值為6.11%;TP含量在 818~3928 mg·kg-1之間,均值為 1787 mg·kg-1;IP占TP比例在38.84%~88.27%之間,均值為65.48%。

        枯水期水體流速減緩,流入湖體的污染物易于沉降,因而沉積物中TN、TP含量很高,枯水期沉積物中TN、TP含量均值比豐水期沉積物中均值分別高出45.67%和14.77%??菟诤拓S水期沉積物中IN/TN均值都在10%以下,這說明沉積物中的氮都以有機態(tài)為主要存在形式,沉積物中磷以IP為主,但IP/TP低于IN/TN,這與大多數(shù)湖泊的污染狀況相一致。

        兩次調(diào)查的結果均顯示:山口湖下游(點位1、2、6和7)沉積物TN含量高于上游3個湖叉TN含量,尤其是在下游靠近壩口和飲用水源地取水口(點位1和2)附近,這是因為下游的污染物主要來自3個湖叉污染物的不斷堆積。其中,長水河湖叉(點位3、4、5)的TN含量較高,在平均值以上:枯水期TN含量在5284~6564 mg·kg-1之間,均值為 6005 mg·kg-1;豐水期TN含量在4595~4756 mg·kg-1之間,均值為4686 mg·kg-1。而南北河湖叉(點位 11、12、13、14)和土魯木河湖叉(點位8、9、10)的沉積物TN含量相對較低,枯水期和豐水期均值分別為 4823、3698 mg·kg-1和5260、3471 mg·kg-1。這是因為長水河湖叉中沉積物的TN污染主要來自湖叉南岸農(nóng)田的面源徑流及長水河農(nóng)場排放的生活污水,TN的輸入量較高,同時,由于長水河湖叉的徑流量較小,污染物易沉積,導致沉積物中TN含量較高。南北河湖叉沉積物的TN來自湖叉南岸的農(nóng)田及流經(jīng)通北林業(yè)局林地、草地的地表徑流,土魯木河湖叉沉積物的TN主要來自沾河林業(yè)局林地的徑流,因而污染相對較輕。在山口湖下游,來自3個湖叉的污染物不斷堆積,導致沉積物TN含量較高,高于全湖平均值。TP和IP的分布狀況與TN類似,即南北河湖叉和土魯木河湖叉沉積物TP、IP較低,低于平均值,長水河湖叉和下游沉積物TP、IP較高,尤其是長水河湖叉,IP/TP高達74.36%。

        表3 山口湖沉積物氮磷含量及其分布特征Table 3 The contents and distribution of nitrogen and phosphorus in sediments of Shankou Lake

        2.1.2 沉積物中有機質(zhì)含量及其分布特征

        全湖沉積物中有機質(zhì)采用TOC來表示,沉積物中有機質(zhì)是重金屬、有機物等污染物發(fā)生吸附、分配、絡合作用的活性物質(zhì),也是反映沉積物有機營養(yǎng)程度的重要標志[14]。枯水期和豐水期的山口湖沉積物中有機質(zhì)含量及其分布見圖2。

        圖2 山口湖沉積物不同水期有機質(zhì)(TOC)含量及其分布特征Figure 2 The contents and distribution of organic matter(TOC)in Shankou Lake sediments at different seasons

        如圖2所示,枯水期沉積物TOC含量在36.20~65.07 g·kg-1之間,均值為 49.86 g·kg-1。豐水期沉積物TOC 含量比枯水期高,在 39.23~98.00 g·kg-1之間,均值為 75.95 g·kg-1。以長水河湖叉(點位 6、7、8)和南北河湖叉(點位9、10、11)樣點沉積物TOC含量較高,均值分別為 85.16 g·kg-1和 87.96 g·kg-1。豐水期沉積物中TOC含量明顯高于枯水期,這是因為豐水期3個湖叉入湖河流夾帶了大量土壤顆粒、林木和草地碎屑等顆粒狀有機污染物,水位上漲導致湖濱帶大量有機污染物進入水體,并沉降到底泥中。同時,6月處于春耕期,降雨徑流導致長水河湖叉兩岸和南北河湖叉南岸大量旱坡耕作的農(nóng)田中的污染物進入湖體,進一步增加了沉積物中的有機物含量。

        2.1.3 沉積物中營養(yǎng)鹽比值(C/N)

        湖泊沉積物的C/N在一定程度上可以體現(xiàn)沉積物中有機質(zhì)來源的差異性[24]。C/N越低,表示有機質(zhì)主要來自內(nèi)源,包括水體中營養(yǎng)鹽沉積、浮游生物排泄物和尸體的沉積等;C/N越高,則表示有機物主要來自外源性輸入,包括自然和人類活動產(chǎn)生的污染物。藻類、低等水生植物含有較多的蛋白質(zhì),其C/N值一般小于7,而維管束陸生植物的C/N值通常大于20??菟谏娇诤韺映练e物中C/N變化范圍為5.84~12.78之間,平均值為8.91,各點位之間差異較小。這說明山口湖沉積物中有機質(zhì)大多來自內(nèi)源性污染物的輸入。豐水期山口湖表層沉積物中C/N變化范圍為8.56~44.35之間,平均值為20.76,說明山口湖沉積物中有機質(zhì)大多來自外源性污染物的輸入。這與山口湖獨特的地理環(huán)境密不可分,山口湖周圍遍布森林和草地,且在南北河、長水河南岸及部分湖叉有少量旱地耕地,林地和高覆蓋草地分別占山口湖流域總面積的68.13%和8.29%。在枯水期時,由于入湖河流來水量的減少,入湖徑流帶來的污染物總量減少,同時,秋收結束使得周圍耕地處于閑置狀態(tài),農(nóng)田徑流帶來的污染物量也較少,沉積物中有機質(zhì)大多來源于湖內(nèi)浮游動植物、水生生物尸體的腐爛、分解后沉降及水體中溶解性有機物在湖底的累積。而在豐水期,由于入湖徑流量的增大及耕作期間農(nóng)田面源徑流污染物增加,陸源性有機物的輸入量開始增加,導致沉積物中有機質(zhì)主要來源于外源性污染物的輸入。從所采集的沉積物樣本表觀性質(zhì)來看,枯水期沉積物粘性較大、質(zhì)地均勻,冷凍干燥研磨后樣品呈灰色,豐水期沉積物中含有大量枯枝、落葉、草屑等有機物,冷凍干燥研磨后樣品呈現(xiàn)很重的黑色,說明其有機質(zhì)含量較高。

        采用Person指數(shù)對山口湖沉積物中TN、TP、IP和TOC進行分析,結果發(fā)現(xiàn):TN與TOC極顯著相關,相關系數(shù)為0.931,說明山口湖中氮的含量與有機質(zhì)的含量具有很強的相關性;TP與IP極顯著相關,相關系數(shù)為0.962,說明IP是沉積物中磷的主要來源。

        2.1.4 氮磷污染評價

        根據(jù)有機指數(shù)和有機氮評價方法和標準,枯水期和豐水期山口湖各采樣點的表層沉積物有機指數(shù)等級及有機氮等級評價結果見表4。

        由表4可知,豐水期山口湖各點位有機指數(shù)范圍介于1.66~3.71之間,均值為2.69,各點位有機氮質(zhì)量分數(shù)介于0.19%~0.48%,均值為0.36%;枯水期山口湖各點位有機指數(shù)范圍介于1.16~4.27之間,均值為2.76,各點位有機氮質(zhì)量分數(shù)介于0.30%~0.71%,均值為0.54%。無論是枯水期還是豐水期,這兩種方法的評價結果均顯示山口湖各采樣點位沉積物受到有機污染,屬于Ⅳ級范疇。

        采用插值法對山口湖沉積物TN、TP進行空間分析,分析結果見圖3。

        通過對山口湖沉積物營養(yǎng)鹽的空間分析發(fā)現(xiàn),豐水期沉積物TN和TP含量分別在平均值3539 mg·kg-1和1557 mg·kg-1以上的分布區(qū)域分別占研究區(qū)域的60.20%和38.20%,主要集中在南北河湖叉、土魯木河湖叉入湖口、長水河湖叉入口處及下游壩口處。豐水期沉積物TN、TP含量分別在平均值以下的分布區(qū)域分別占研究區(qū)域的39.80%和61.80%??菟诔练e物TN、TP含量分別在平均值5780 mg·kg-1和1787 mg·kg-1以上的分布區(qū)域分別占研究區(qū)域的60.07%和36.91%,主要集中在主河道及下游??菟诔练e物TN、TP含量分別在平均值以下的分布區(qū)域分別占研究區(qū)域的39.93%和63.09%。

        表4 不同水期山口湖沉積物有機指數(shù)及有機氮含量Table 4 The organic indexes and organic nitrogen concentrations in Shankou Lake sediments at different seasons

        圖3 山口湖沉積物TN和TP不同水期空間分布Figure 3 The spatial distribution of TN and TP in Shankou Lake sediments at different seasons

        2.2 沉積物中重金屬污染評價

        2.2.1 潛在生態(tài)風險指數(shù)法評價結果

        根據(jù)2014年6月和10月實驗實測得到的山口湖表層沉積物中重金屬 Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni、As 的總量數(shù)據(jù),計算得到重金屬的潛在生態(tài)風險指數(shù)結果如表5所示。

        無論是在枯水期還是豐水期,山口湖表層沉積物中 Pb、Cu、Zn、Cr、Ni、As的 Eir值均在 40 以下,具有低的潛在生態(tài)風險。重金屬Cd的Eir值遠高于其他重金屬,枯水期Cd的Eir值在 978.57~1 185.71 之間,均值為 1 067.86,豐水期在 797.38~1 439.78之間,均值為1 166.98,具有很高的潛在生態(tài)風險。這7種重金屬的潛在生態(tài)風險指數(shù)順序為 Cd>Pb>Cu>Ni>As>Cr>Zn。除Zn、As外,各點位沉積物重金屬的潛在生態(tài)風險差異不大。與枯水期相比,豐水期沉積物各重金屬的Eir值和RI值略高,具有相對較高的潛在生態(tài)風險。

        從表5中可以得知,枯水期山口湖沉積物中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb 等 7 種重金屬的潛在生態(tài)風險指數(shù) RI均值為 1 101.57,處于 600≤RI<1200,具有高的潛在生態(tài)風險,豐水期的RI均值為1 229.24,處于RI≥1200,具有很高的潛在生態(tài)風險,會對周邊環(huán)境帶來威脅。Cd對潛在生態(tài)風險的貢獻率在90%以上,這主要是因為Cd的背景值較低,該值主要參考黑龍江地區(qū)土壤Cd的背景值。其他金屬的Eir值較低,對周邊環(huán)境的威脅較小。采用淡水沉積物質(zhì)量基準法進一步評價沉積物中Cd的污染程度,加拿大淡水沉積物中Cd的確定產(chǎn)生效應的臨界濃度值(TEL)和必然產(chǎn)生效應的濃度值(PEL)分別為0.6 mg·kg-1和3.5 mg·kg-1[25],枯水期和豐水期沉積物中Cd含量均值分別為 1.50 mg·kg-1和 1.63 mg·kg-1,是 Cd 的 TEL 值的2.5倍和2.7倍,但低于Cd的PEL值,說明山口湖沉積物中Cd的污染程度較輕,這與潛在風險指數(shù)法的評價結果不一致,可能是所選定的沉積物中Cd的背景值偏低的原因。

        2.2.2 地累積指數(shù)法評價結果

        根據(jù)枯水期和豐水期實驗實測出的山口湖表層沉積物中7種重金屬的總量計算得到的沉積物重金屬的地累積指數(shù)如圖4所示。

        從圖4中可以看出,枯水期山口湖14個采樣點沉積物中 Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb 元素的地累積指數(shù)分別在-1.43~-0.48、-0.80~-0.01、-0.59~0.21、-1.34~-0.13、-0.58~1.65、4.44~4.72、0.58~1.13 之間。山口湖沉積物中,各種重金屬的富集程度為Cd>Pb>As>Cu>Ni>Zn>Cr。豐水期山口湖沉積物中 Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb元素的地累積指數(shù)的分布與枯水期類似。分析結果表明,沉積物中 Cr、Ni、Cu、Zn的平均地累積指數(shù)小于 0,說明基本上未受到 Cr、Ni、Cu、Zn 的污染,這與潛在生態(tài)風險指數(shù)的評價結果相一致。沉積物中As、Pb的平均地累積指數(shù)在0~1之間,表現(xiàn)出無污染到中污染水平,其中部分點位的As地累積指數(shù)在 0 以下,污染較小。與 Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb 相比,Cd的污染最重,其平均地累積指數(shù)在4以上,這與潛在生態(tài)風險指數(shù)的評價結果相一致。整個山口湖沉積物中重金屬地累積指數(shù)分布相對均勻,As和Zn的地累積指數(shù)空間分布差異性較大。

        表5 2014年山口湖沉積物重金屬的潛在風險指數(shù)Table 5 The potential ecological risk indexes of Shankou Lake sediments in 2014

        2.2.3 評價方法比較

        從結果對比中可以看出,兩種方法劃分的重金屬污染等級及重金屬污染區(qū)域基本一致,顯示整個山口湖沉積物中Cd的污染水平相對較高,而基本未受到Cu、Ni、As、Zn 污染或其污染水平相對較低。

        圖4 山口湖沉積物地累積指數(shù)箱圖Figure 4 The box plot of geo-accumulation index in Shankou Lake sediments

        潛在生態(tài)風險指數(shù)法和地累積指數(shù)法均是以背景值為參比值的方法,所以在沒有淡水沉積物質(zhì)量標準的時候,將黑龍江地區(qū)土壤背景值引入,使得這兩種方法在應用上更顯得科學合理。而且潛在生態(tài)風險指數(shù)法不僅考慮了沉積物的背景值,同時還考慮到了不同重金屬對生態(tài)系統(tǒng)和人體具有不同毒性作用,因此更加具有科學性。結合山口湖沉積物中重金屬污染情況,建議采取潛在生態(tài)風險指數(shù)法對山口湖沉積物中重金屬污染進行評價。潛在生態(tài)風險指數(shù)的評價結果表明:枯水期和豐水期山口湖沉積物重金屬具有較高的潛在生態(tài)風險,其中,Cd的貢獻率最大。

        2.2.4 山口湖沉積物重金屬污染等級劃分

        采用潛在生態(tài)風險指數(shù)法對山口湖沉積物重金屬污染進行劃分,評價結果如圖5所示。通過山口湖沉積物重金屬RI的空間分析發(fā)現(xiàn),枯水期沉積物重金屬具有高潛在生態(tài)風險(600≤RI<1200)的分布區(qū)域占研究區(qū)域的97.87%,枯水期沉積物重金屬具有很高潛在生態(tài)風險(RI≥1200)的分布區(qū)域占研究區(qū)域的2.13%。豐水期沉積物重金屬具有高潛在生態(tài)風險(600≤RI<1200)的分布區(qū)域占研究區(qū)域的24.73%,豐水期沉積物重金屬具有很高潛在生態(tài)風險(RI≥1200)的分布區(qū)域占研究區(qū)域的75.27%。

        3 結論

        圖5 山口湖沉積物RI指數(shù)不同水期空間分布Figure 5 The spatial distribution of RI index in Shankou Lake sediments at different seasons

        (1)山口湖沉積物中TN含量在2210~7692 mg·kg-1之間,均值為 4874 mg·kg-1;TP 含量在 677~4261 mg·kg-1之間,均值為 1672 mg·kg-1。IN/TN、IP/TP 在50%以上,其中長水河湖叉和下游沉積物TN、TP污染較嚴重。枯水期沉積物TOC含量較低,在36.20~65.07 mg·kg-1之間,豐水期沉積物TOC含量較高,在39.23~98.00 mg·kg-1之間。

        (2)無論是枯水期還是豐水期,山口湖沉積物氮污染處于Ⅳ級水平,受到一定的有機污染。山口湖沉積物中Cd的污染水平相對較高,而基本未受到Cu、Ni、As、Zn污染或其污染水平相對較低。

        (3)枯水期沉積物TN、TP含量較高的區(qū)域位于山口湖主河道及下游,豐水期沉積物TN、TP含量較高的區(qū)域位于上游3個湖叉入湖口處。從全湖區(qū)域上看,枯水期沉積物中重金屬具有高的生態(tài)風險,豐水期沉積物中重金屬具有很高的生態(tài)風險。

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