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鄱阳湖作为中国第一大淡水湖,是长江流域重要的一个过水性、脱水型、季节性的浅水湖泊,备受政府部门和研究者的关注。近年来,随着当地社会和经济的快速发展,大量工业、农业废水及生活污水的排放使得鄱阳湖水体环境污染日趋严重。因此,对鄱阳湖水体中污染物污染程度进行更多的了解,研究其污染状况、影响因素以及在一定环境目标下对污染物的最大承受力等是非常重要的研究课题。
本研究通过采集鄱阳湖表层水样与底泥样品,测定分析各采样点水样与底泥中铀元素不同形态的含量及表层水中重金属Zn、Pb、Hg污染物的含量。以此为基础探索了鄱阳湖水体中铀的不同形态及表层水中重金属的含量水平,分布特征及污染状况;采用单因子污染指数法、内梅罗综合指数法与潜在生态危害指数法对鄱阳湖表层水进行评价;运用单因子污染指数法和地累积指数法对底泥中铀的不同形态的污染现状进行评价;通过相关性分析,了解水体中不同形态的铀与表层水中Zn、Pb、Hg重金属元素含量的相关性。通过本研究宏观了解了鄱阳湖水体中铀及重金属污染状况,为鄱阳湖水体的环境风险评价提供参考,同时为放射性及重金属元素的监测和治理提供数据支撑。主要结论如下:
(1)鄱阳湖表层水中铀的悬浮态、可交换态和稳定态的平均含量分别为1.06、0.13、0.49μg/L,平均值均低于世界卫生组织饮用水铀的排放标准值。悬浮态占比较大,为61.5%,空间差异最大,分布不均匀,由北向南呈现先升高再降低的分布趋势;鄱阳湖东南部的大部分地区和北部地区是可交换态富集程度较高的部分;长江对稳定态的空间分布格局影响较大。鄱阳湖区域基本全为无污染区,部分地区轻微污染,悬浮态为主要污染贡献形态。水体表层沉积物铀的潜在生态危害风险评价结果为中等污染水平。
(2)鄱阳湖底泥中铀的可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣晶格结合态的平均含量分别为0.056,0.081,0.509,0.286,0.668mg/kg,均未超过其背景值。碳酸盐结合态的空间分布差异最大,分布最不均匀,由北向南呈现先降低再升高后降低的分布趋势;有机结合态次之,整体以鄱阳湖北部含量相对较高;可交换态的较高值出现在北部的湖口区域及南部区域;残渣晶格结合态的空间分布规律与铁锰氧化物结合态类似,呈现鄱阳湖东南部较高的现象。整个鄱阳湖区域底泥未被铀元素污染,处于无污染水平。
(3)鄱阳湖表层水中Zn、Pb和Hg的平均含量分别为17.9,14.0,0.0334μg/L,Zn在所有采样点的含量均低于地表水环境质量一类标准,Pb的平均含量和最大值高于一类标准,而Hg的最大含量远远高于三类标准。Zn的空间分布特征较不明显,以鄱阳湖南部和北部较低,在个别采样点出现高值;Pb总体呈北部空间分布格局大于南部;Hg含量在鄱阳湖东南部的饶河口区域含量最高,呈现一定扩散趋势。表层水中Zn在整个鄱阳湖区域为无污染区,Pb大部分属于轻微污染区,Hg在饶河上游区域存在轻度污染,但在可控范围内。Pb和Hg为主要污染贡献元素。重金属与水体铀相关性分析显示出Zn含量与表层水中悬浮态铀含量及底泥中可交换态和残渣晶格结合态铀含量呈现显著性正相关;Pb和Hg含量与水体铀含量相关性较弱。
本研究通过采集鄱阳湖表层水样与底泥样品,测定分析各采样点水样与底泥中铀元素不同形态的含量及表层水中重金属Zn、Pb、Hg污染物的含量。以此为基础探索了鄱阳湖水体中铀的不同形态及表层水中重金属的含量水平,分布特征及污染状况;采用单因子污染指数法、内梅罗综合指数法与潜在生态危害指数法对鄱阳湖表层水进行评价;运用单因子污染指数法和地累积指数法对底泥中铀的不同形态的污染现状进行评价;通过相关性分析,了解水体中不同形态的铀与表层水中Zn、Pb、Hg重金属元素含量的相关性。通过本研究宏观了解了鄱阳湖水体中铀及重金属污染状况,为鄱阳湖水体的环境风险评价提供参考,同时为放射性及重金属元素的监测和治理提供数据支撑。主要结论如下:
(1)鄱阳湖表层水中铀的悬浮态、可交换态和稳定态的平均含量分别为1.06、0.13、0.49μg/L,平均值均低于世界卫生组织饮用水铀的排放标准值。悬浮态占比较大,为61.5%,空间差异最大,分布不均匀,由北向南呈现先升高再降低的分布趋势;鄱阳湖东南部的大部分地区和北部地区是可交换态富集程度较高的部分;长江对稳定态的空间分布格局影响较大。鄱阳湖区域基本全为无污染区,部分地区轻微污染,悬浮态为主要污染贡献形态。水体表层沉积物铀的潜在生态危害风险评价结果为中等污染水平。
(2)鄱阳湖底泥中铀的可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣晶格结合态的平均含量分别为0.056,0.081,0.509,0.286,0.668mg/kg,均未超过其背景值。碳酸盐结合态的空间分布差异最大,分布最不均匀,由北向南呈现先降低再升高后降低的分布趋势;有机结合态次之,整体以鄱阳湖北部含量相对较高;可交换态的较高值出现在北部的湖口区域及南部区域;残渣晶格结合态的空间分布规律与铁锰氧化物结合态类似,呈现鄱阳湖东南部较高的现象。整个鄱阳湖区域底泥未被铀元素污染,处于无污染水平。
(3)鄱阳湖表层水中Zn、Pb和Hg的平均含量分别为17.9,14.0,0.0334μg/L,Zn在所有采样点的含量均低于地表水环境质量一类标准,Pb的平均含量和最大值高于一类标准,而Hg的最大含量远远高于三类标准。Zn的空间分布特征较不明显,以鄱阳湖南部和北部较低,在个别采样点出现高值;Pb总体呈北部空间分布格局大于南部;Hg含量在鄱阳湖东南部的饶河口区域含量最高,呈现一定扩散趋势。表层水中Zn在整个鄱阳湖区域为无污染区,Pb大部分属于轻微污染区,Hg在饶河上游区域存在轻度污染,但在可控范围内。Pb和Hg为主要污染贡献元素。重金属与水体铀相关性分析显示出Zn含量与表层水中悬浮态铀含量及底泥中可交换态和残渣晶格结合态铀含量呈现显著性正相关;Pb和Hg含量与水体铀含量相关性较弱。