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微量重金属元素是河流的重要组成部分,同时又是具有潜在危害的重要污染物,它不能被微生物所分解,且可在生物体内富集,成为持久性污染物。重金属可通过多种途径进入水体,如:岩石和土壤风化、人类工农业排污等。超过水体阈值,微量重金属元素就失去了环境健康意义。因此,重金属污染物已被众多国家列为环境优先污染物,进行优先监测、控制。
目前,对新疆巩乃斯河重金属的系统研究鲜见。在国家不断加强水环境保护的力度、鼓励水环境相关领域研究的前提下,为了更好的保护巩乃斯河水环境,评价未来巩乃斯河流域资源的规模开发以及工农业的大力发展对水环境的影响,本文对巩乃斯河重金属进行了较为系统的监测研究,阐明了河流主要重金属元素(Pb、Cd、Mn、Cr、Cu、Ni和Zn)的时空分布规律;探讨了大气干湿沉降、人类活动和母岩风化等三个方面对河流重金属元素的影响;同时通过多元统计方法分析了河流主要重金属元素的来源。
通过研究获得以下几点认识:
(1)巩乃斯河重金属含量基本呈现丰水期>平水期>枯水期>春汛期的趋势,所测重金属Pb、Cd、Mn、Cr、Cu、Ni、Zn含量均符合国家地表水环境标准(GB3838-2002)的I类水标准和生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)。
(2)由于地质条件和人类生产活动的影响,同一重金属元素在不同的水期沿程变化趋势不同;不同的重金属在相同的水期分布不同。总体看来,Pb、Mn、Cu、Ni和Zn在整条河流的分布基本呈现沿河降低的趋势,Cd和Cr在整条河流的分布基本呈现中游高,上、下游低的趋势。
(3)通过多元统计分析发现,巩乃斯水体中所测的7种重金属元素的来源可由2个主成分来反映,它们的贡献率分别为56.939%和26.166%。其中Pb、Cu和Mn主要受第一主成分控制,即矿物岩石的自然风化、侵蚀过程对河流重金属来源的影响;Cd主要受第二主成分控制,即人类工业活动对河流中重金属含量的影响;Ni和Cf部分受第一主成分的控制:Zn则是受第一主成分和第二主成分共同支配。