【摘 要】
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本文以洞庭湖和入湖河口2016-2018年13个断面的表层水体为研究对象,对其重金属及富营养化因子的污染特征、来源识别及生态风险进行探究与评估。基于普通克里金插值法(OKI)进行空间分布分析,运用主成分分析法(PAC)、水质指数法(WQI)、熵权法(EWM)、层次分析法(AHP)对水体中污染来源进行识别探究;应用健康风险评价模型(HRA)评价表层水体中重金属的暴露对人体健康造成的影响;采用改进综合
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本文以洞庭湖和入湖河口2016-2018年13个断面的表层水体为研究对象,对其重金属及富营养化因子的污染特征、来源识别及生态风险进行探究与评估。基于普通克里金插值法(OKI)进行空间分布分析,运用主成分分析法(PAC)、水质指数法(WQI)、熵权法(EWM)、层次分析法(AHP)对水体中污染来源进行识别探究;应用健康风险评价模型(HRA)评价表层水体中重金属的暴露对人体健康造成的影响;采用改进综合营养水平指数法(TSI)对水体富营养化程度进行定量评价。研究将为洞庭湖水体的污染控制及治理提供科学依据及理论支撑。研究结果如下:(1)洞庭湖表层水体中7种重金属及DO、BOD5的含量均值均低于Ⅰ类水体的限值;CODMn、NH3-N低于Ⅱ类水体的限值;TN、TP整体处于Ⅳ-Ⅴ类水之间。空间分布(OKI)特征表明:Cr较高区域主要集中在西洞庭湖的沅江河口;Cu、Hg较高区域在东洞庭湖区的汨罗江、新墙河河道;As较高区域在东洞庭湖及南洞庭湖区;Cd、Zn较高区域在西洞庭湖及南洞庭湖区;Pb较高区域在南洞庭湖区;DO含量呈由西向东降低趋势;CODMn、BOD5及NH3-N空间分布相似;TN、TP分布较为均匀,整体处于Ⅳ-Ⅴ类水之间,接近富营养化水平。(2)13个断面中,漉湖断面的水质污染最为严重,对整个洞庭湖水体污染的贡献最大;三汊港断面的水质污染最轻,对湖体污染的贡献较小。关键污染因子识别表明:水体中主要的污染因子为TN、TP及重金属As。年际分析结果表明:2016年至2018年洞庭湖的水质呈逐年变好的趋势;水期分析结果表明:平水期、丰水期、枯水期的污染值分别为1.01、0.94、1.12,表明枯水期的水质最差,丰水期的水质最好;月际分析结果表明:洞庭湖区水质在6、9、10、11月份较好,1、2、3、4、5月份较差,与水期分析结果基本相同。(3)健康风险评估结论为:成人和儿童的总非致癌风险Rn分别为2.80×10-10和6.37×10-10,可忽略其风险;成人和儿童的总致癌风险Rc分别为1.54×10-4和3.49×10-4,均高于国际社会各组织推荐的最大可接受风险水平,应引起足够重视。(4)对洞庭湖水体中的富营养化因子进行生态风险评估,可知:CODMn、TN、TP的综合营养水平指数分别为22.72、58.16、53.63,表明洞庭湖CODMn处于贫营养水质,TN处于富营养水质,TP处于轻微富营养水质。
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