巢湖重金属污染评价及其来源解析目录摘 要 4Abstract 51. 文献综述 61.1巢湖概况 61.1.1巢湖自然条件 61.1.2巢湖污染现状 61.2重金属污染概述 71.2.1重金属污染的危害 71.2.2重金属污染水平 71.2.3沉积物中重金属污染状况评价方法概述 81.2.3.1地质累积指数法 91.2.3.2潜在生态风险评价法 91.2.3.3综合污染指数评价法 101.2.3.4 SEM从VS比值法 101.3沉积物中重金属形态分析方法研究进展 111.3.1重金属形态分析的重要性 111.3.2重金属形态分析研究方法概述 111.3.3原子吸收光谱法 121.4 研究目的及意义 132 材料与方法 142.1药品与试剂 142.2主要仪器 142.3重金属测定实验方法 142.3.1样点布设与样品的采集 142.3.2样品的制备 152.3.3样品的消解(重金属元素总量测定) 152.4土壤有机质测定方法 162.5 过硫酸盐消化法测定土壤全氮全磷 163 结果与分析 193.1 沉积物中各重金属的含量及污染评价 193.2沉积物中重金属生态风险评价 213.2.1潜在生态危害指数法 213.3 沉积物中重金属的形态分布规律 223.3.1水溶态、可交换态与碳酸盐结合态(BCR1) 233.3.2铁.锰氧化物结合态(BCR2) 233.3.3有机物与硫化物结合态(BCR3) 233.3.4 残渣态(BCR4) 243.4 沉积物中有机质 273.5 沉积物中总氮 283.6 沉积物中总磷 283.7 C/N比分析 293.8分析重金属和总磷的相关性(SPSS分析软件)分析污染物来源 304 结 论 32参考文献 33谢辞 38附录 39中英文翻译 40摘要为了了解巢湖水体重金属的污染现状，沉积物中各污染物的潜在生态危害程度，追 溯水域污染源，本文通过对巢湖出入湖河流沉积物中10个采样点的重金属元素（Cd、 Cr、Pb、Cu）的含量进行了测定，分析了其空间污染状况，并利用潜在生态风险指数法 对其进行了综合性评价分析。
同时利用BCR三步提取法提取巢湖水体表层沉积物中重金 属（Cd、Pb、Cu、Cr）的四种存在形态（酸溶解态、氧化态、还原态、残渣态），分析了 表层沉积物中重金属的形态分布特征及其生物可利用性，评价其对生物的毒性大小同 时检测了巢湖底泥中总氮、总磷及有机物的含量，并通过统计分析软件，分析了重金属 元素及总磷之间的相关性结果显示：巢湖重金属（Cd、Cr、Pb、Cu）污染较轻，且除元 素镉主要以残渣态存在，总氮含量范围是0.036%〜0.41%，总磷含量的范围是0.0082%〜 0.0837%,有机质的含量范围是2.64%〜6.69% 关键词：巢湖；重金属；评价；形态分析；总氮；总磷；有机物Chaohu heavy metal pollution assessment and sourceapportionmentABSTRACTTo understand the Chaohu Lake metal pollution, sediment contamination in the degree of potential ecological harm, and retrospect the pollution source, the paper reportes the heavy metals (Cd, Cr, Pb, Cu) contents in the sediments at the entrance of Lake Chaohu Lake, analysis its spatial distribution of contaminations. Comprehensive evaluation was conducted by method of potential ecological risk index . While BCR three-step extraction method was used to analysis the heavy metals' four existing forms (acid dissolved, oxidized, reduced state, residual). The results explain the speciation characteristics of heavy metals in Chaohu Lake sediments and evaluate its biological toxicity. Simultaneous detection of the sediment total nitrogen, total phosphorus and o phosphorus tter content are conducted, and through statistical analysis software, positive correlation was found between element Cd and phosphorus, the others heavy metals have good correlation . The paper conclutions showed that Chaohu has less heavy metals (Cd, Cr, Pb, Cu)pollution, but heavy metals mainly exist in residual form there except element Cd, total nitrogen content range is0.036% 〜0.41% ; phosphorus content range is 0.0082% 〜0.0837%; organic matter content range is2.64% 〜6.69%.Key words：ChaohuLake；Heavy metals；Assessment；Speciation；Total nitrogen； Total phosphorus；Organic matter1 文献综述1.1巢湖概况1.1.1巢湖自然条件巢湖是全国著名的五大淡水湖之一，流域面积1.42万平方公里，湖盆长61.7公里， 宽12.47公里，水面769.55平方公里，湖岸长155.7公里。
四周河沟渠道360多条，入湖 河流35条，出湖河流主要是巢湖市境内的裕溪河、牛屯河巢湖水产丰富，有鱼类近百 种，银鱼、白米虾、大闸蟹合称巢湖三珍1.1.2巢湖污染现状20世纪50年代，巢湖生态环境良好，是镶嵌在江淮大地的一颗耀眼明珠然而，近 些年来，滚滚浊流和各种污物使这颗明珠黯然失色早在1995年，国家的环境公报就把 巢湖列为污染最严重的湖泊之首2006年，巢湖流域水质有所好转，总磷、总氮年均浓 度较上年分别下降了34.2%和18.9%，但全湖仍呈中度富营养状态，湖区主要污染指标为 总磷、总氮造成巢湖水质污染的主要原因：（1）农业面源污染：主要来源于农业面源氮、磷的严重流失巢湖沿岸大量滥用化肥农药，农业污染日益加重，产生了大量的有机污染物，并且基本上未经处理就随着入湖径流直接或间 接进入湖泊，造成湖水污染物含量快速增加巢湖周围土地肥沃,但是过度开垦,化肥流失,加之城市和工业污水集中排放,巢湖污 染非常严重而且巢湖水比较浅,底泥容易被风浪翻起,增加营养盐污染物与水土界 面交换和向水体的释放,减弱湖泊自净作用,加剧了水体污染巢湖成为我国富营养 化最严重的湖泊之一2）城市生活污水及其工业生产环节产生的污水：巢湖沿岸主要城市有合肥和巢湖两个，合肥在近些年大力进行大拆迁大建设来追求最终的大发展，城市人口、工业生产规模逐年扩大，而与此同时产生的城市生活污水和工业生产环节产生的污水也在逐年增加，从一定程度上来看，巢湖的污染程度 与合肥的发展是同步的，但由于多方面的因素，在巢湖治理之责任分担上，合肥承 担的相对其所排放的污染小很多。
来源于工业废水和城镇生活污水的大量排放有的污水处理厂建设进展不够理想， 管网不配套有的污水处理厂主体工程虽已建成，但运行不正常，与国家的要求差 距较大部分地区生活污水处理缺乏相应的措施，部分地区工业结构性污染仍很突 出，排污总量远远超过环境容量；（3）巢湖地理局限性：江湖交换水量的大幅减少随着上世纪巢湖闸、裕溪闸的相继兴建，巢湖已成为半 封闭型湖泊，巢湖与长江天然沟通大大减少，导致巢湖与长江的换水周期加长，水 体自然交换量大大减少，湖泊中氮、磷等营养盐输出能力变差1.2重金属污染概述随着城市化和工业化进程的加快，工业“三废"排放量日益增多，尤其是各种污水 的大量排放造成河流、湖泊的严重污染，污染面积不断扩大，水体污染的控制及其研究 已成为全球环保工作者关注的重点之一1.2.1重金属污染的危害重金属元素作为主要的环境污染物，具有难降解、易积累、毒性大的特性，不仅 破坏了湖泊生态环境，还具有通过食物链危害到水生生物和人类健康的潜在危险，从而 被环境工作者高度关注［1-4］如20世纪50、60年代在日本相继出现的“水俣病"和“骨痛 病"，调查发现即是由于汞污染和镉污染所引起的“公害病”［5-6］。
以及在欧洲某些国家 陆续发生的由重金属污染而导致的一系列严重生态后果，引起了人们对水环境重金属污 染的重视近年来，科学家们发现砷、铬、镍和镉等重金属元素的一些化合物是严重的 致癌物质（如六价铬的化合物、羰基镍等）而且重金属污染物有较为复杂的化学性质和 极强致毒性，并将长时间存在于环境介质中，可沿食物链发生富集，最终造成严重的生 态危害因此，其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，我 国列入环境优先污染物黑名单的重金属及其化合物包括As、Be、Cd、Cr、Cu、Pb、Hg、 Ni和Ti自20世纪70年代以来，重金属污染与防治的研究工作倍受关注，一直是国际环 境科学界的热点研究课题之一［7-8］1.2.2 重金属污染水平沉积物是湖泊生态系统的重要组成部分，进入湖泊的重金属通过絮凝或沉淀作用， 多数进入沉积物中，使沉积物受到严重污染它一方面是重金属的汇，反映水体受重金 属污染的状况；另一方面，一旦湖泊水体环境条件发生变化时，沉积物中的重金属又会 重新释放进入水体而造成二次污染［10］沉积物污染的加剧主要是人为因素所致，当污染 源控制达到一定程度后，沉积物则成为水体污染的主要来源［11］。
因此，沉积物是水环境 中重金属污染程度的“指示剂"［12］，能明显地反映湖泊受重金属污染状况，并对湖水具 有持久影响［13-14］目前国内许多学者对河流、湖泊、港湾等沉积物痕量重金属污染物的 研究做了大量的工作如李仁英等［15］研究结果表明，沉积物中Cd、Cr、Cu、Pb和Zn的 含量均较高，大于中国土壤背景值：盘龙江121的污染较为严重，其中Cd达到了极强污 染程度弓晓峰等［16］评价得出，鄱阳湖底泥已经受到了不同程度的重金属污染，且在饶 河和龙口底泥的Cd污染都达到了重度和严重程度陈守莉等［17］研究通过与标准相比发 现，太湖流域典型湖泊表层底泥中出现重金属的复合污染，污染物主要为Cu、Cd、Ni、 Zn近来，王荔娟等人［18 ］对晋江感潮河段表层沉积物重金属的研究评价表明，沉积物中 重金属元素存在不同程度的污染，其中Cd呈极强污染水平天津城市大沽排污河沉积物 中重金属元素含量与天津市土壤环境背景值相比也均有很。