陳朝述 ，李藝 ，何梅，劉可慧 ，周振明 ，覃英鳳 ，蔣瑜，于方明 *

1. 珍稀瀕危動(dòng)植物生態(tài)與環(huán)境保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 桂林 541004；2. 巖溶生態(tài)與環(huán)境變化研究廣西高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 桂林 541004；3. 廣西師范大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，廣西 桂林 541004；4. 廣西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣西 桂林 541004

水體沉積物污染已成為最重要的水體環(huán)境問題之一。其中，重金屬是水體沉積物最主要的污染源，已經(jīng)嚴(yán)重威脅到水生生態(tài)系統(tǒng)，重金屬通過點(diǎn)源（污水排放等）以及擴(kuò)散源（地表徑流以及大氣沉降等）方式進(jìn)入水體（Pekey，2006；Demirak et al.，2006）。重金屬進(jìn)入水體后，90%以上匯集在沉積物中，由于其具有生物無法降解的特性會(huì)持續(xù)地存在于沉積物中（Chukwujindu et al.，2012）。在水體環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，沉積物中重金屬有可能重新釋放到上覆水中，對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)造成威脅，并且通過遷移轉(zhuǎn)化進(jìn)入食物鏈，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)及人類健康造成嚴(yán)重危害（Islam et al.，2018；孔明等，2015）。因此，沉積物可以用于評(píng)估水環(huán)境是否污染（Malvandi，2017；彭淑龍等，2012）。大量研究表明，重金屬的遷移及其生物毒性不僅與總量有關(guān)，還與其賦存形態(tài)關(guān)系密切（Chen et al.，2007；袁浩等，2008）。當(dāng)重金屬含量一定時(shí)，賦存形態(tài)不同，其遷移性和生物毒性也不一樣，賦存形態(tài)也成為重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的重要判定指標(biāo)。當(dāng)前對(duì)于沉積物重金屬污染評(píng)價(jià)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究已有很多，但對(duì)于受重金屬采礦排水污染河流的研究報(bào)道不多（李如忠等，2013；張菊等，2016）。

廣西賀州市的馬尾河發(fā)源于賀州市里松鎮(zhèn)斧頭山，流經(jīng)賀州市的里松、黃田和蓮塘三鎮(zhèn)，于古柏村匯入賀江，干流長(zhǎng) 48.9 km。馬尾河流域地處廣西新路白面山錫石硫化物型多金屬礦床，是廣西重要的錫多金屬礦產(chǎn)地，選礦廢水成為馬尾河中游河段日常徑流的重要來源。2013年賀江水污染事件發(fā)生后，賀州市開展馬尾河流域非法采選礦集中整治行動(dòng)，清除馬尾河流域所有非法有色金屬采、選、冶煉企業(yè)，環(huán)境污染有所減輕，但由于重金屬無法降解的特性，馬尾河的污染亦不容樂觀。因此，本文通過采集廣西馬尾河表層沉積物樣品，分析了沉積物中7種重金屬（Cu、Zn、Pb、Cd、Mn、As和Cr）的含量及其化學(xué)形態(tài)特征，并采用地積累指數(shù)法和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法，綜合評(píng)價(jià)了馬尾河表層沉積物中重金屬的污染程度及其潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，以期為馬尾河沉積物重金屬的污染防治提供依據(jù)。

圖1 廣西馬尾河采樣點(diǎn)Fig. 1 Sampling site of Mawei River in Guangxi

1 材料與方法

1.1 沉積物的采集與處理

以馬尾河上游，白面山尾礦庫入河口為起點(diǎn)，根據(jù)河流的走向從上游到下游設(shè)置5個(gè)表層沉積物采樣點(diǎn)（圖 1），分別為 B1白面山尾礦庫入河口（111°37′49″E，24°30′59″N），B2 清面村（111°35′55″E，24°29′54″N ）， B3 新 村 大 橋 （ 111°35′08″E ，24°29′17″N），B4 蓮 塘 鎮(zhèn) 大 橋 （111°37′07″E ，24°24′45″N）和 B5 馬尾河注入賀江處（111°37′34″E，24°23′01″N）。用彼得遜底泥采樣器采集 0－15 cm 表層沉積物樣品，聚乙烯袋盛裝、密封，帶回實(shí)驗(yàn)室。剔除石塊、動(dòng)植物碎片等明顯異物，常溫下自然風(fēng)干，用研缽研磨，過 100目尼龍篩后混合均勻密封保存待用?！?/p>

1.2 沉積物中重金屬含量的測(cè)定

準(zhǔn)確稱取沉積物樣品0.1 g于洗凈的聚四氟乙烯消解罐中，加入 HNO?HF?HClO4（5?3?2），置于微波消解儀消解，消解結(jié)束后置于120 ℃加熱板上趕酸至白煙冒盡，冷卻后加入2mL HNO3，用水定容至50 mL。采用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定重金屬Cu、Zn、Pb、Cd、Mn和Cr的含量。稱取0.5 g沉積物樣于比色管中，加入10 mL (1+1)王水，加塞搖勻于沸水浴中消解2 h，用水定容至50 mL，采用原子熒光光譜儀測(cè)定 As的含量。分析過程中所有樣品均設(shè)置3個(gè)重復(fù)，試驗(yàn)結(jié)果取平均值，同時(shí)使用國家標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品（GSS-4）進(jìn)行質(zhì)量控制，以保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

沉積物重金屬的形態(tài)分析采用歐共體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)局提出的 BCR連續(xù)提取法，將重金屬形態(tài)分為酸提取態(tài)（F1）、可還原態(tài)（F2）、可氧化態(tài)（F3）和殘?jiān)鼞B(tài)（R），具體提取步驟及方法參考文獻(xiàn)（秦延文等，2012）。重金屬Cu、Zn、Pb、Cd、Mn和Cr的各形態(tài)含量采用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定，As的各形態(tài)含量采用原子熒光光譜儀測(cè)定。

1.3 評(píng)價(jià)方法

1.3.1 地累積指數(shù)法

表層沉積物重金屬污染評(píng)價(jià)采用地累積指數(shù)評(píng)價(jià)法（馬迎群等，2014）。其公式如下：

式中，Ci為沉積物中重金屬的實(shí)測(cè)值；Bi為重金屬的地球化學(xué)背景值；1.5為考慮到造巖運(yùn)動(dòng)可能引起的背景值的變動(dòng)系數(shù)。本文采用廣西表層農(nóng)業(yè)土壤重金屬背景值作為參比值（中國環(huán)境監(jiān)測(cè)總站，1990）。地累積指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.3.2 潛在風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法

表層沉積物重金屬潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)采用Hakanson（1980）提出的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法。該方法將重金屬的毒性和環(huán)境背景值差異進(jìn)行綜合分析，可以更加準(zhǔn)確地分析出重金屬的潛在風(fēng)險(xiǎn)程度，是沉積物重金屬潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中應(yīng)用最為廣泛的方法之一（劉群群等，2017）。其計(jì)算公式為：

式中，fi表示沉積物中重金屬i的污染系數(shù)或富集系數(shù)；為重金屬 i的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；RI為沉積物中多種重金屬的綜合潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，即總的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度；Ci為沉積物中重金屬 i的實(shí)測(cè)含量；為重金屬i的參比值，本文采用的參比值同地累積指數(shù)法；是重金屬i的毒性系數(shù)，重金屬Zn、Mn、Cu、Pb、Cd、Cr和As的毒性系數(shù)分別為 1、1、5、5、30、2 和 10（徐爭(zhēng)啟等，2008）。根據(jù)fi，和RI，將生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分級(jí)（Mamat et al.，2016），其標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表1 土壤重金屬污染地累積指數(shù)劃分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Classification of geo-accumulation index (Kim et al., 2018)

1.4 數(shù)據(jù)處理

文中所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)的平均值，數(shù)據(jù)采用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤差表示。用Pearson相關(guān)分析各金屬元素之間的關(guān)系，顯著性水平設(shè)置為0.05。采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，繪圖采用Microsoft Excel 2016軟件完成。

表2 重金屬污染潛在生態(tài)危害等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Standards of potential ecological risk levels of soil heavy metal pollution

2 結(jié)果與分析

2.1 重金屬元素含量及分布特征

廣西馬尾河表面沉積物pH值、重金屬含量、平均含量、標(biāo)準(zhǔn)偏差及變異系數(shù)見表3。從表3中可以看出，Zn、Pb、Cr、As的含量在白面山尾礦庫入河口（B1）處最高，而Mn、Cu、Cd的含量則在新村大橋處（B3）最高；除Cu外，其他重金屬含量均在馬尾河匯入賀江（B5）處最低。與廣西土壤元素背景值相比，Zn、Mn、Cu、Pb、Cd、Cr和As 7種重金屬的平均含量均高于背景值，分別為背景值的 11.7、2.7、4.7、1.3、10.6、2.2、18.8 倍。與土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相比，除Cu、Pb外，Zn、Cd、Cr和As的平均含量超過農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值（生態(tài)環(huán)境部等，2018）?？傮w上，7種重金屬元素含量范圍差異較大，其變異系數(shù)處于 25.8%－96.8%之間，其中As、Pb、Zn和Cu的變異系數(shù)較高，屬于高度變異（張兆永等，2015），Mn、Cd和Cr則屬于中度變異，說明馬尾河表層沉積物中這些重金屬受到一定程度的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工礦業(yè)生產(chǎn)及其他人類活動(dòng)的影響。

表3 廣西馬尾河表面沉積物pH值及重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)特征＊Table 3 The pH and heavy metal characteristics in surface sediments of Mawei River in Guangxi*

在分析重金屬含量和分布差異的基礎(chǔ)上，繼續(xù)調(diào)查重金屬之間的內(nèi)在聯(lián)系，對(duì)7種重金屬含量進(jìn)行了相關(guān)性分析（表4）。由表4可知，As與Cd、Zn與Cd、Pb與Mn呈現(xiàn)極顯著相關(guān)關(guān)系（P＜0.01），As與Zn、Mn與Cu呈現(xiàn)顯著相關(guān)關(guān)系（P＜0.05），顯示As與Cd極大可能具有相同的成因來源。除了上述組對(duì)，其他重金屬之間相關(guān)性不大，結(jié)合重金屬含量和變異系數(shù)，也可以看出，馬尾河已經(jīng)受到人類活動(dòng)的影響。

表4 馬尾河表層沉積物中重金屬元素含量的相關(guān)性分析Table 4 Correlation analysis of heavy metals in surface sediments of Mawei River

圖2 馬尾河表層沉積物重金屬形態(tài)比例Fig. 2 Speciation proportions of heavy metals in surface sediments of Mawei River in Guangxi

2.2 重金屬的賦存形態(tài)分布特征

廣西馬尾河各采樣點(diǎn)表層沉積物重金屬元素賦存形態(tài)占各自總含量的比例如圖2所示，Zn、Cu、Pb、Cr和 As殘?jiān)鼞B(tài)均值所占比例較大。其中 Zn殘?jiān)鼞B(tài)占其總含量的62.9%，其次為酸提取態(tài)，所占比例為16.0%；可氧化態(tài)和可還原態(tài)所占比例較低，分別為11.7%和9.4%。Cu殘?jiān)鼞B(tài)所占比例為其總含量的59.3%，其次為可氧化態(tài)，所占比例為24.3%，酸提取態(tài)和可還原態(tài)所占比例均為8.2%。Pb殘?jiān)鼞B(tài)所占比例為其總含量的 55.3%，其次為可還原態(tài)，所占比例為30.4%；可氧化態(tài)所占比例為 12.2%，酸提取態(tài)所占比例最低，只有 2.1%。Cr殘?jiān)鼞B(tài)所占比例為其總含量的73.5%，在7種重金屬殘?jiān)鼞B(tài)所占比例是最高的；其次為酸提取態(tài)，所占比例為15.9%；可氧化態(tài)和可還原態(tài)所占比例較低，分別為6.3%和4.2%。As殘?jiān)鼞B(tài)所占比例為其總含量的55.6%，可氧化態(tài)次之，為27.4%；可還原態(tài)和酸提取態(tài)所占比例分別為 10.6%和6.4%，占比較低。Cd可氧化態(tài)所占比例較大，占其總含量的 41.4%；其次為殘?jiān)鼞B(tài)，所占比例為36.6%；酸提取態(tài)和可還原態(tài)占比較小，分別為12.3%和9.7%。Mn酸提取態(tài)所占比例較大，占其總含量的 46.9%，其次為可還原態(tài)，所占比例為26.1%；殘?jiān)鼞B(tài)和可氧化態(tài)所占比例較小，分別為19.3%和7.8%。

在各采樣點(diǎn)的分布上，Cu、Pb、Cd、Cr和As殘?jiān)鼞B(tài)所占總含量比例總體上隨徑流方向逐漸減少，其在B1點(diǎn)位所占比例分別為74.0%、80.2%、51.3%、79.0%和62.2%，均為各自采樣點(diǎn)的最高值，其原因可能是上游冶煉企業(yè)廢水排放引起，而后隨著徑流方向，人類活動(dòng)的影響逐步增大，重金屬逐漸釋放活性部分，致使殘?jiān)鼞B(tài)所占比例逐漸減少，其他形態(tài)所占比例逐步增加。

表5 馬尾河表層沉積物重金屬元素地累積指數(shù)評(píng)價(jià)Table 5 The geo-accumulation index assessment of heavy metals in surface sediments of Mawei River in Guangxi

表6 馬尾河沉積物中重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)Table 6 Potential ecological risk assessment of heavy metals in surface sediments of Mawei River in Guangxi

2.3 沉積物中重金屬污染

2.3.1 沉積物中重金屬地累積指數(shù)

從元素的地累積指數(shù)來看（表5），不同采樣點(diǎn)的地累積指數(shù)不同，表明所研究河段污染程度不同。從馬尾河的上游到下游（B1-B5），地累積指數(shù)整體呈下降的變化趨勢(shì)，其中白面山尾礦庫入河口（B1）As的地累積指數(shù)最大（5.1），屬于嚴(yán)重污染，其次為Zn（4.1）和Cd（3.0），屬于重污染和偏重污染狀態(tài)，其余元素地累積指數(shù)顯示為偏中等到輕度污染水平；馬尾河匯入賀江口（B5）的地累積指數(shù)相對(duì)較小，As和Cd指數(shù)分別為2.5和2.4，屬于中等污染狀態(tài)，Zn地累積指數(shù)為1.9，屬于偏中等污染狀態(tài)，其余元素地累積指數(shù)均小于 1，為輕度污染狀態(tài)。7種重金屬中，Pb污染最輕，只是在B1處達(dá)到輕度污染，其余位置均為無污染狀態(tài)；As的污染最重，在所有采樣點(diǎn)均為偏重污染程度及以上。從7種重金屬地累積指數(shù)平均值來看，其污染程度由高到低依次為 As(3.3)＞Cd(2.8)＞Zn(2.7)＞Cu(1.5)＞Mn(0.8)＞Cr(0.5)＞Pb(-0.5)。

2.3.2 沉積物中重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)

從各元素的潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)（表 6）看，單個(gè)重金屬的污染指數(shù)fi平均值處于1.3－18.8，各元素污染程度的大小依次為 As＞Zn＞Cd＞Cu＞Mn＞Cr＞Pb。其中As的污染指數(shù)最高，fi均值達(dá)到18.8，其次為Zn和Cd，fi均值分別為11.7和10.6，屬于嚴(yán)重污染狀態(tài)，As、Zn和Cd為主要污染因子。

3 討論

馬尾河是一條帶有明顯金屬礦山屬性的河流，其小支流路花河上游更是分布著許多采礦場(chǎng)和尾礦庫。金屬礦山石英脈中均為多金屬礦，其主成礦元素 Cu、Pb、Zn、Au、Ag、W 及親硫元素 Sn、Mo、As、Sb、Bi的含量均比較高（吳小雷等，2016）。冶煉廠在提取有價(jià)值的金屬后，尾砂堆放于尾礦庫中經(jīng)過簡(jiǎn)單沉淀就排入河流中。如果遇到大雨沖垮尾礦庫，尾砂傾瀉至河流中，導(dǎo)致河流遭受重金屬污染嚴(yán)重（羅秋香，2014）。本研究也表明，馬尾河表面沉積物中重金屬Zn、Mn、Cu、Pb、Cd、Cr和As均超過了廣西元素背景值，其中Cd和As甚至達(dá)到了背景值的10.6倍和18.8倍，含量高于國家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值。與國內(nèi)其他區(qū)域相比，馬尾河沉積物中Cd含量低于銅陵礦區(qū)河流（葉宏萌等，2012）、湘江入湖河段（彭渤等，2011）和市白銀市城郊排污渠（臧飛等，2015）等，稍高于鄱陽湖北部湖區(qū)沉積物（楊期勇等，2018）；As含量值與廣西西江流域相當(dāng)（劉暢等，2018），但高于大亞灣（Liu et al.，2018）、環(huán)巢湖河流（孔明等，2015）等。

重金屬對(duì)環(huán)境生態(tài)的危害大小除了體現(xiàn)在含量外，其賦存形態(tài)也存在很大影響。殘?jiān)鼞B(tài)比例高則表明重金屬比較穩(wěn)定，遷移慢，生物可利用性較小，對(duì)環(huán)境影響較小；非殘?jiān)鼞B(tài)（酸提取態(tài)、可還原態(tài)和可氧化態(tài)之和）所占比例則在一定程度上反映了重金屬元素的生物有效性，比例越高，越容易釋放造成二次污染，對(duì)環(huán)境和生物的危害就越大（黃瑩等，2015）。在廣西馬尾河表面沉積物中，考察的 7重金屬非殘?jiān)鼞B(tài)在各自總含量中所占比例由大到小排序?yàn)?Mn＞Cd＞Pb＞As＞Cu＞Zn＞Cr。其中Zn、Cu和Cr殘?jiān)鼞B(tài)所占比例較大，穩(wěn)定性較強(qiáng)，對(duì)河流和沿岸環(huán)境影響較小。Pb非殘?jiān)鼞B(tài)中主要賦存形態(tài)為可還原態(tài)，有研究指出Pb比較容易與沉積物中鐵錳化合物結(jié)合形成氧化物從而降低了其毒性（董麗華等，2009），這與本研究的結(jié)果相吻合；同時(shí)Pb的含量也較低，對(duì)環(huán)境影響較輕。As的非殘?jiān)鼞B(tài)所占比例為44.4%，雖然低于殘?jiān)鼞B(tài)的占比，但是其本身含量比較高，毒性也比較強(qiáng)，對(duì)環(huán)境的危害不容忽視。Cd的非殘?jiān)鼞B(tài)所占比例達(dá)到了 63.4%，遷移性更強(qiáng)，毒性大，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類健康的影響大，必須慎重對(duì)待。Mn的非殘?jiān)鼞B(tài)所占比例最高，但其毒性小，對(duì)環(huán)境的影響較小。此外，在馬尾河中重金屬非殘?jiān)鼞B(tài)占比總體呈現(xiàn)隨流向逐漸增大的趨勢(shì)，考慮到重金屬在水體中的遷移性較強(qiáng)，一旦受到擾動(dòng)或者環(huán)境發(fā)生變化就很容易再次釋放，從而對(duì)環(huán)境和生物產(chǎn)生危害。

相關(guān)性可以反映重金屬污染的來源和遷移方式（Suresh et al.，2011），相關(guān)性越強(qiáng)重金屬受單一因素的控制就越強(qiáng)（Küker et al.，2014）。本研究中，As和 Cd呈極顯著相關(guān)（相關(guān)系數(shù)為 0.980，P＜0.01），說明這兩種元素的來源極可能均為上游礦產(chǎn)開采，并一同隨水流遷移。Zhuang et al.（2018）指出我國南方河流系統(tǒng)普遍受Cd、As和Sn的污染且來源于類似的人類活動(dòng)，這與本研究結(jié)果一致。綜合馬尾河表層沉積物重金屬含量、賦存形態(tài)及其相關(guān)性分析，表明馬尾河遭受多種重金屬的復(fù)合污染，其中白面山尾礦庫入河口處污染最為嚴(yán)重，Cd和 As為主要的污染物，這些污染物在河流中進(jìn)行遷移轉(zhuǎn)化，可能對(duì)沿河生態(tài)環(huán)境、生物安全和人體健康造成危害。

地累積指數(shù)常用來表示重金屬在土壤或沉積物中累積量與其本底值的比值（Karbassi et al.，2008），潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)（RI）可以用來確定生物暴露于重金屬受危害的潛在風(fēng)險(xiǎn)（Douay et al.，2013），兩者各有所側(cè)重，其結(jié)合應(yīng)用可以較為合理地對(duì)重金屬污染狀況進(jìn)行系統(tǒng)分析和評(píng)價(jià)。馬尾河表層沉積物重金屬的污染風(fēng)險(xiǎn)，地累積指數(shù)法評(píng)定 的 重 金 屬 污 染 級(jí) 別 排 序 為 As＞Cd＞Zn＞Cu＞Mn＞Cr＞Pb；潛在生態(tài)風(fēng)向指數(shù)法給出的 7種重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)排序?yàn)?Cd＞As＞Cu＞Zn＞Pb＞Cr＞Mn，二者的評(píng)價(jià)結(jié)果表明As和Cd是該地區(qū)的主要污染因子。由于Cd具有毒性強(qiáng)和性質(zhì)活潑的特性，在土壤或沉積物中有較高的個(gè)體潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)（Pejman et al.，2017）。同時(shí)，Cd為多種礦產(chǎn)金屬的伴生礦，多數(shù)礦山型河流沉積物中Cd均呈現(xiàn)極強(qiáng)的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)（李如忠等，2013；彭渤等，2011），其他類型河流或海灣表現(xiàn)則不一樣（Liu et al.，2018；柴小平等，2015）。馬尾河是一條典型的礦山型河流，沿岸分布有許多采礦企業(yè)，Cd污染分布也明顯呈現(xiàn)這一特征，在沉積物中的含量普遍高，Igeo值處于 2.4－3.3之間，屬于中等到偏重累積程度，RI均值高達(dá)318.6，表現(xiàn)出極強(qiáng)的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平。As污染主要集中在馬尾河的上游，特別是白面山尾礦庫入河口As含量高，Igeo值＞3，屬于偏重累積程度；下游區(qū)域 As累積程度穩(wěn)定在中等水平。馬尾河表層沉積物中重金屬含量屬上游最高，最主要的污染元素As和Cd含量最高點(diǎn)均為白面山尾礦庫入河口處，并隨水流方向減弱。由此可見，上游采礦活動(dòng)釋放是導(dǎo)致沉積物Cd和As污染的主要來源之一，而地表徑流則在重金屬的遷移中扮演了重要角色。特別在雨季汛期，大雨導(dǎo)致的洪水容易造成底泥的攪動(dòng)，并攜帶上游選礦后的尾砂尾礦等污染物進(jìn)入河流和農(nóng)田，致使下游河流與農(nóng)田受重金屬污染。

4 結(jié)論

（1）廣西馬尾河沉積物重金屬Zn、Mn、Cu、Pb、Cd、Cr和As的平均含量均大幅超過廣西土壤元素背景值，Zn、Cd、Cr和As的平均含量超過土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值；相關(guān)性分析表明，As與Cd、Zn與Cd、Pb與Mn呈極顯著相關(guān)（P＜0.01），As與 Zn、Mn與 Cu呈顯著相關(guān)（P＜0.05）；7種重金屬空間分布差異較大，研究區(qū)受到一定程度的人類活動(dòng)影響。

（2）沉積物中 Cr、Zn、Cu、As和 Pb以殘?jiān)鼞B(tài)為主要賦存形態(tài)，Cd以可氧化態(tài)為主要賦存形態(tài)，Mn以酸提取態(tài)為主要賦存形態(tài)。7重金屬非殘?jiān)鼞B(tài)所占比例由大到小排序?yàn)?Mn＞Cd＞Pb＞As＞Cu＞Zn＞Cr。其中，Mn的非殘?jiān)鼞B(tài)所占比例最高，但其毒性小，對(duì)環(huán)境的影響較小。Pb的含量低，對(duì)環(huán)境影響也較小。Cd和As的非殘?jiān)鼞B(tài)所占比例分別為63.4%和44.4%，二者含量較高，毒性較強(qiáng)，對(duì)環(huán)境的危害不容忽視。其他元素穩(wěn)定性較強(qiáng)，對(duì)河流和沿岸環(huán)境影響較小。

（3）7種重金屬的地累積指數(shù)整體上隨流向逐步下降，其中白面山尾礦庫入河口污染最為嚴(yán)重，7種重金屬地累積指數(shù)平均值大小排序依次為As＞Cd＞Zn＞Cu＞Mn＞Cr＞Pb。潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)表明，重金屬污染屬于強(qiáng)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度，Cd為極強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)程度，As為很強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)程度，其他元素屬于輕微生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。各采樣點(diǎn)均屬于重度污染，具有很強(qiáng)的環(huán)境潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。