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近年来,不同自然系统中的重金属高浓度问题已成为全球性问题,一些重金属可以通过远距离运输在远离污染排放源的地方沉积甚至经历再次运输,从而造成环境中复杂且广泛的重金属污染,但是远离排放源的偏远地区重金属污染证据略显不足。人类活动较少的沙漠腹地对重金属含量变化较为敏感,是研究人类活动对偏远地区重金属含量影响的理想区域。巴丹吉林沙漠中存在着约110个沙漠无径流补给的湖泊,其表层沉积物是研究沙漠腹地痕量重金属浓度的良好载体。探讨巴丹吉林沙漠湖泊表层沉积物重金属污染情况不仅有助于我们评估人类活动对生态环境效应的影响,同时可以为地球表层系统元素迁移转化规律、地球化学循环等研究提供新的证据。本研究在巴丹吉林沙漠中采集了171个沉积物样品和24个水体样品。其中,沉积物样品包括67个沙漠风积砂样品、5个湖泊的共99个表层沉积物样品以及5个大气降尘样品,并将其中的4个沙漠风积砂样品筛分为大于250μm、250-125μm、小于125μm,8个湖泊表层沉积物样品分为大于125μm、125-63μm、小于63μm的不同粒径范围的子样品;不同粒径范围的样品;水体样品包括11个湖水、12个地下水和1个雨水样品。首先,通过ICP-MS测试以上样品中Cr、Cd、Ni、Zn、Pb、Cu重金属的含量;其次,通过相对累积分布频率函数（CDF）确定了巴丹吉林沙漠地表风沙土中重金属含量的背景值;然后,对这5个湖泊表层沉积物中重金属的含量特征进行分析,并以污染负荷指数（PLI）和地累积指数(Igeo)作为评价标准,找出对湖泊表层沉积物造成污染的重金属,并评估湖泊的污染程度;最后,将湖泊表层沉积物与沙漠风积砂和大气降尘、水体以及临近沙漠区域土壤中的重金属元素含量进行对比,并结合相关性分析和含量的空间分布特征分别来揭示湖泊表层沉积物的重金属元素的含量与总有机碳（TOC）和粒度等指标的关系,我们初步厘清了巴丹吉林沙漠湖泊表层沉积物的重金属污染现状以及来源。结果发现:（1）巴丹吉林沙漠风积砂中Cr、Cd、Ni、Cu、Zn、Pb重金属含量的背景值分别是42.74 ppm、0.21 ppm、28.62 ppm、21.78 ppm、45.29 ppm、17.54 ppm。巴丹吉林沙漠地区重金属Cd元素背景值高于蒙新高原湖区Cd元素背景值。（2）巴丹吉林沙漠湖泊表层沉积物中Cr、Cd元素浓度高于相应的背景值,Ni、Cu、Zn、Pb元素含量低于该地区重金属本底值。沙漠湖水中重金属元素含量高于地下水中相应重金属元素的平均含量。（3）Igeo指数表明Cr的污染程度主要为未受污染-中度污染,Cd元素为中度污染,而Ni、Cu、Zn和Pb未受污染。位于此沙漠腹地东南部的宝日陶勒盖湖泊和苏木巴润吉林湖泊PLI指数分别为1.30、1.23;位于沙漠腹地的准散根吉林湖泊、音德尔图湖泊和陶森吉林湖泊的重金属PLI指数分别为1.22、1.05、0.97。（4）重金属Cr和Cd的元素含量在湖泊的空间分布上表现出以下特征:在同一个湖泊中,Cr和Cd的元素含量特征空间分布具有一致性,此外粒度组分在250-125μm的组分含量的空间分布规律和Cr、Cd元素含量的空间分布也具有一致性。在不同的湖泊中,其重金属含量以及不同的粒度组分含量分布规律特征各不相同。Cr、Cd元素在该沙漠空间分布上表现出以下特征:沙漠的西南部的Cr元素含量明显高于沙漠腹地区域的元素浓度,而且沙漠的西南部地区邻近河西走廊地区。此外,小于125μm的粒度组分含量的空间分布与Cr含量特征在空间分布较有一致性;Cd的元素含量在沙漠中分布较为一致,未出现明显的高值区,但是Cd含量在沙漠湖泊群约3-8km范围内相对较低。并得出以下结论:（1）巴丹吉林沙漠地区重金属Cd、Cr元素背景值较高,其中Cd元素背景值接近于世界平均元素浓度。（2）巴丹吉林沙漠湖泊表层沉积物主要受到Cr和Cd重金属元素的污染,Cr元素的污染程度主要为未受污染-中度污染,Cd的污染程度为中度污染;其中Ni、Zn、Cu、Pb元素暂未对该地区湖泊造成污染。（3）湖泊表层沉积物重金属污染来源相对单一,主要是沙漠周围风积砂由风力携带入湖。巴丹吉林沙漠风积砂中Cr元素主要受周边人类活动以及远源污染的共同影响,而Cd元素主要是通过大气环流输送至巴丹吉林沙漠并沉积在沙漠风积砂中。（4）沙漠中的细粒物质可被风力所携带并搬运,巴丹吉林沙漠作为沙尘源区,吸附在风积砂细颗粒中重金属亦可通过大气环流方式被输送到其他地区,并可能加剧了当地的重金属污染。