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湖泊沉积物重金属污染一直是国内外众多学者密切关注的环境问题之一。重金属通过多种方式进入湖泊水体中,在水体、沉积物、微生物体内富集,从而影响湖泊水体水质及水生态系统。本文以内蒙古自治区乌梁素海为研究对象,对冰封期与非冰封期沉积物中重金属(Cu、Pb、Cr和Zn)总量、形态及潜在生态危害进行研究,探讨了自然状态下沉积物中重金属的释放情况并进行动力学分析,继而研究了环境因素改变下乌梁素海沉积物中重金属的释放及形态的变化特征,给出治理乌梁素海沉积物重金属释放的控制范围。论文得出以下结论:无论是冰封期还是非冰封期Cu、Pb、Cr和Zn,均未超过《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)一级标准,冰封期重金属总量、(B1+B2+B3)(酸可提取态+铁锰氧化物结合态+有机物和硫化物结合态)重金属含量、重金属迁移能力普遍大于非冰封期。重金属总量和形态在冰封期与非冰封期均处于低风险状态。重金属与不同的动力学方程拟合可知,Cu是以二级反应动力学方程拟合效果最好,Pb以抛物线扩散方程拟合效果最好,Cr和Zn,以双常数方程拟合的效果最好,其相关系数均在0.96以上。沉积物中重金属释放量与p H(4~9)呈负相关递减的趋势,释放前后,Cr和Cu的形态变化不大,均以稳定的残渣态存在,而Zn和Pb的酸可提取态、铁锰氧化物结合态和有机物和硫化物结合态含量变化较大。沉积物中重金属Cu和Zn的释放量随着盐度(0.5g/L~5.0g/L)的增加,释放量增大,Cr和Pb的释放量随着盐度(0.5g/L~5.0g/L)的增加先增大后减小直至平衡。释放前后,Cr依然很稳定,以残渣态为主,Cu和Zn除残渣态以外,其他三态变化较大,而影响Pb的释放因素较复杂。温度(5℃~45℃)对沉积物重金属释放的影响呈正相关,在温度为45℃时,释放量最大。温度主要影响重金属的酸可提取态含量和有机物和硫化物结合态含量。就目前研究时间段而言,乌梁素海沉积物是水环境中重金属的“源”,绝大多数采样点均是由沉积物向上覆水体扩散。根据湖泊水环境实际情况,p H、温度对沉积物中重金属释放影响较小,盐度对沉积物中重金属释放有一定的影响,应该严格将湖泊水体盐度控制在1.5g/L以下,从而减小重金属的释放风险。