长江水系沉积物重金属含量空间分布特征研究_空间自相关与分形方法_张朝生

长江口及其邻近海域沉积物重金属环境地球化学研究的开题报告一、研究背景随着人口的增加和经济的发展，大量的工厂和城市的建设使得重金属污染问题日益突出。

其中海洋是地球表面上最大的污染补给源之一，特别是长江口及其邻近海域。

长江口及其邻近海域是中国沿海最繁忙的海域之一，受到经济和人口增长的强烈影响，这些区域的沉积物中含有大量的重金属。

二、研究目的本研究旨在开展对长江口及其邻近海域沉积物中重金属元素环境地球化学特征的研究，具体目的如下：1. 研究重金属元素在长江口及其邻近海域沉积物中的分布特征。

2. 研究沉积物中重金属元素的来源和污染物质转移通路。

3. 探讨长江口及其邻近海域沉积物中重金属元素对环境和人类健康的潜在风险，并对保护该区域的海洋生态系统提供科学依据。

三、研究内容本研究将采用多种方法，从样品收集、分析实验、数据处理等方面进行系统探究，开展如下内容：1. 沉积物样品收集：在长江口及其邻近海域选取适宜的采样站点，采集沉积物样品，建立采样站位的空间分布，收集各站位的监测数据。

2. 分析实验：分析沉积物样品中多种重金属元素的含量，并结合X 射线荧光光谱仪和扫描电子显微镜等技术手段，探究重金属元素的来源和污染物质转移通路。

3. 数据处理：对实验数据进行整理和统计，绘制图表及空间分布图，对长江口及其邻近海域沉积物中重金属元素的环境地球化学特征进行分析。

四、研究意义长江口及其邻近海域是中国沿海最繁忙的海域之一，对海洋环境和生态系统具有重要的影响。

本研究将有助于：1. 了解长江口及其邻近海域沉积物中重金属元素分布特征及其来源，揭示重金属元素在海洋生态系统的运移规律。

2. 评估长江口及其邻近海域沉积物中重金属元素对环境和人类健康的潜在风险，为区域海洋环境监测和保护提供科学依据。

3. 为区域可持续发展提供科学依据，以实现海洋资源的可持续利用。

综上所述，本研究具有重要的科学价值和现实意义，对国家环保事业和区域可持续发展具有重要的参考价值。

河流沉积物中重金属来源分析方法研究进展李致春;桂和荣;孙林华【期刊名称】《化学分析计量》【年(卷),期】2012(21)5【摘要】河流沉积物中重金属来源分析方法主要有元素形态分析法、剖面分析法、空间分布法、Pb同位素示踪法、多元统计分析法等.对各种方法的优缺点、适用条件和适用范围进行了对比.介绍了重金属来源分析方法的研究进展.%The methods of source analysis of heavy metal including profile analysis, spatial distribution method, Pb isotope tracer method, multivariate statistical analysis, etc. were summarized and compared with each other at advantages, disadvantages, application conditions and scope. The latest research progress was introduced.【总页数】3页(P94-96)【作者】李致春;桂和荣;孙林华【作者单位】安徽理工大学地球与环境学院,安徽淮南232001;安徽理工大学地球与环境学院,安徽淮南232001;宿州学院地球科学与工程学院,安徽宿州234000;宿州学院地球科学与工程学院,安徽宿州234000【正文语种】中文【中图分类】O657.7【相关文献】1.江苏典型地区河流沉积物重金属元素分布特征及其污染来源 [J], 廖启林;任静华;姜丽;张珣;范健;朱伯万;李文博;汪子意2.青海省河流和湖泊表层沉积物及其周边土壤重金属的来源与风险评估 [J], 杨安;王小霞;邢文聪;胡健;刘小龙;李军3.西藏中部河流、湖泊表层沉积物及其周边土壤重金属来源解析及风险评价 [J], 杨安;邢文聪;王小霞;胡健;刘小龙;李军4.长江源区主要河流表层沉积物及沿岸土壤重金属分布特征及来源 [J], 刘敏;邓玮;赵良元;胡园;黄华伟;高菲5.中国北方河流沉积物中重金属污染现状、来源及治理对策 [J], 张静;时伟宇;陈怡平因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

长江中下游干流沉积物磁学及重金属地球化学研究【摘要】：河流沉积物中蕴含丰富的环境信息。

利用河流沉积物的磁性特征进行物源识别、沉积环境信息提取和环境污染评价是当前环境磁学的重要发展方向。

沉积物中的重金属则常被用作判别河流水环境质量的重要指标。

作为我国经济发展最快和城市化水平最高的地区之一,长江中下游干流地区的沉积物研究一直都是学术界的热点。

以往的工作主要集中在长江口、三峡库区及干流的部分城市或区域江段,以流域整体为对象的系统研究相对薄弱。

本文以长江中下游干流河道及长江口为研究对象,于2006年三峡水库156m蓄水前,在宜昌、荆州、城陵矶、鄂州、九江、湖口、安庆、铜陵、芜湖、南京、江阴、镇江、等城市江段以及长江口崇明环岛潮滩系统采集干流中泓沉积物、边滩沉积物、支流沉积物、表层水样及植物样品,综合运用环境化学、环境磁学、生态学、土壤学、水文学等学科知识及测试手段,从流域角度探讨了长江中下游河道沉积物的重金属地球化学及环境磁学特征。

主要取得以下认识和成果:(1)磁铁矿主导了长江中下游河道沉积物的磁性特征,磁铁矿晶粒以假单畴(PSD)-多畴(MD)为主。

纵断面上,从中游到下游,磁性矿物含量呈下降趋势,晶粒呈变细趋势;横断面上,从中泓到边滩,磁性矿物含量亦呈下降趋势,晶粒亦呈变细趋势。

与干流相比,支流沉积物中不完整反铁磁性物质含量相对较多,亚铁磁性矿物晶粒较细。

随着支流泥沙的入江,干流沉积物的磁性特征相应发生改变,支流物源贡献是干流沉积物的磁性特征空间变化的主要影响因子。

(2)中泓沉积物的重金属总量及生物可利用态含量较低,与本流域土壤岩石元素背景值相近,符合土壤环境质量一级标准(GB15618-1995),不存在重金属污染。

边滩与支流沉积物已遭受不同程度的重金属污染,与城市排污有关的Cu、Pb、As、Ni等元素含量较高。

边滩与支流沉积物中生物可利用态重金属的含量较高,所占比重较大,容易通过食物链传递,危害性大,应予以关注。

春、夏季长江口海水、沉积物及生物体中重金属含量及其评价黄厚见;平仙隐;李磊;廖勇;沈新强【摘要】根据2009年5月(春季)、8月(夏季)长江口海域的环境调查资料,分析了长江口及其临近海域水相、表层沉积物及生物体内的6种重金属含量及分布特征,利用单因子指数法对污染状况进行了评价,并就污染来源进行了探讨.结果表明:研究海域春季表层水体中以Cu和Hg污染为主,超标率均为30％,而底层则主要为Hg 污染,超标率为35％,Zn和Pb除个别站位超标外,其它站位状况良好；夏季表、底层水体中重金属污染以Cu、Zn和Hg污染较为严重,各重金属质量浓度约为春季水体中的2倍.研究海域春季表层沉积物中重金属污染状况由大到小依次为Cd、As、Cu、Zn、Pb、Hg,夏季表层沉积物中重金属污染状况由大到小依次为Cd、Cu、As、Hg、Zn、Pb,春、夏季沉积物中各重金属质量分数有所差异,总体表现为春季高于夏季.生物体内重金属质量分数状况较好,均符合各类食品安全标准.春、夏季沉积物对重金属的富集能力有所不同；但总体表现为春季富集能力高于夏季,这可能与泥沙再悬浮造成的重金属重新释放有关；鱼类和甲壳类对不同重金属的富集能力有所差异,鱼类对重金属的富集能力由大到小依次为Cd、Pb、Cu、Zn、Hg、As,而甲壳类对重金属的富集能力由大到小依次为Pb、Cd、Hg、Zn、Cu、As.【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2011(020)005【总页数】6页(P898-903)【关键词】长江口;沉积物;生物体;富集系数【作者】黄厚见;平仙隐;李磊;廖勇;沈新强【作者单位】中国水产科学研究院东海水产研究所//农业部海洋与河口渔业资源及生态重点开放实验室,上海200090;上海海洋大学,上海201306;中国水产科学研究院东海水产研究所//农业部海洋与河口渔业资源及生态重点开放实验室,上海200090;中国水产科学研究院东海水产研究所//农业部海洋与河口渔业资源及生态重点开放实验室,上海200090;中国水产科学研究院东海水产研究所//农业部海洋与河口渔业资源及生态重点开放实验室,上海200090;上海海洋大学,上海201306;中国水产科学研究院东海水产研究所//农业部海洋与河口渔业资源及生态重点开放实验室,上海200090【正文语种】中文【中图分类】X145河口位于河流与海洋的交界地带，其生态环境受陆源及海洋等各方面因素的影响，是一个活跃的、开放的生态系统。

第27卷　第4期2008年 7月环　境　化　学ENV I RONME NT AL CHE M I ST RY Vol .27,No .4July 2008　2008年1月14日收稿.3国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(课题编号:2006CB403403)资助.33通讯联系人:wangyc@i w hr 1com长江水系沉积物中重金属的赋存形态3周怀东1,2　袁　浩2,3　王雨春233　陆　瑾2　万晓红2(1　河海大学水文水资源学院,南京,210098;2　中国水利水电科学研究院水环境研究所,北京,100038;3　贵州大学资源与环境工程学院,贵阳,550003)摘　要　分析了长江干流和主要支流的沉积物样品中重金属(Cu,Zn,Pb,Cd,Cr,A s,Hg )的含量和赋存形态1结果表明:除Zn 外,长江流域水系沉积物中重金属的污染程度总体呈上升趋势,其中,Cd 的污染较为严重,Cd 主要以可交换态的形式存在,长江水系沉积物中Zn,Pb 以及Cu 具有相似的同源性,而Cd,A s,Hg 以及Cr 则另为一类1关键词　沉积物,重金属,长江. 沉积物中重金属的环境行为和生态毒理效应不仅与有毒物质的总量有关,而且与重金属在沉积环境中的地球化学形态密切相关[1]1对沉积物(土壤)中重金属赋存形态的研究方法,如,Tessier 等提出的“五步连续提取法”,采用专属性提取液将土壤中重金属的存在形态分为可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化态、有机结合态和残渣态[2]11993年,欧共体标准局提出了相对简化的“三步形态分类法”(BCR )[3],即,将沉积物中重金属的形态分为B1醋酸提取态(水溶态、可交换态和碳酸盐结合态)、B2可还原态(Fe —Mn 氧化物结合态)、B3可氧化态(有机物及硫化物结合态)和B4(残渣态),BCR 法已被证明是可以在不同地区获得可比数据的成熟方法[4]1 本研究采用BCR 法开展了长江流域干流和主要支流水系沉积物中重金属的形态研究1初步分析了不同重金属及其形态分布的相关关系,为评价长江流域水系沉积物中重金属污染状况和潜在风险提供有用的科学数据11　样品的采集和分析 分别在长江干流和部分主要支流(包括长江、岷江、金沙江、湘江等)采集沉积物样品.采样点为:1#小沙坝、2#豆腐石、3#岷江口、4#江津自来水厂、5#梁沱水厂、6#江南水厂、7#江万船厂、8#丹江口、9#常德、10#丹江口水库、11#学堂洲、12#草桥、13#猴子石、14#黄洲、15#黄石、16#武穴闸、17#南京长江大桥、18#燕子矶、19#采石矶、20#镇江汽渡、21#长江天生港1采集0—5c m 表层沉积物样品及平行样品,样品自然风干后,用玛瑙研钵研磨至80目,然后用四分法制得500g 样品,最后用烘箱100℃烘至恒重,干燥器内密封保存1 采用微波消解处理样品(王水2氢氟酸2高氯酸消解),原子吸收光谱仪测定Cu,Zn,Pb,Cd 和Cr,用原子荧光光谱仪测定A s 和Hg 12　长江流域水系沉积物中重金属的含量 表1为长江水系沉积物中重金属的含量及背景值1从沉积物重金属的总体配分模式看,长江流域水系沉积物与全球页岩重金属的丰度模式是一致的,即Zn >Cr >Pb >Cu >A s >Cd >Hg 1 从浓度水平看,本次研究结果不仅高于(或相当于)全球页岩重金属地球化学背景值[5]和工业化前全球沉积物最高背景值[6],同时也明显高于前人在该区域的研究数值[7—10],表明长江流域近年来沉积物中重金属的污染呈增加的趋势1其中,沉积物中Cd 是污染较严重的重金属,与前人研究的平均值(0135mg ・kg -1)相比,本研究测定的沉积物中Cd 增加了约282%,Hg 含量也要显著高出臧小平[7]报道的最高值,Pb,Cu,A s 和Cr 也呈不同程度的增加趋势,而Zn 则比已有数值略有降低.516　环 境 化 学27卷 从样点的空间分布看,沉积物中重金属的含量也表现出较大的差异性1Cu浓度表现为中、下游高于上游的趋势,最高点在长江武汉附近江段,有30%的样点Cu浓度超过了页岩重金属地球化学背景值.Zn除在2#和13#相对较高外,其沿程变化不显著,均值高于全球页岩重金属地球化学背景值而低于全球沉积物最高背景值.Pb浓度的空间分布与Cu类似,高值区主要在武汉以下南京以上江段,上游重庆段也较高1Cd的浓度水平总体较高,最大值在黄州附近江段,上游和中、下游也有高值区,这可能是不同类型污染源贡献的结果1A s和Hg表现出采样的沿程空间分布模式,高值区在长江中、下游地区1Cr最大值位于金沙江下游江段的3#,有4个点含量高于90mg・kg-1,其余变化不明显1表1　长江流域沉积物金属元素含量(mg・kg-1)Table1　M etal contents in the sedi m ents of Yangtze basin数据来源Cu Zn Pb Cd Cr A s Hg文献[7]枯水期1514—67113617—107—0113—014447—99411—811—丰水期1615—46195115—118191613—421801152—01328—516—916010098—010705文献[8]48101821034100133———文献[9]491316317381601337614——文献[10]6918132——90——文献[5]45953401462130135文献[6]5017570110090150125本次研究最小值24158591431512401284515281210113最大值11111120114721612515107123113561991153均值5911512617663121113578181515901463　长江流域水系沉积物中重金属的地球化学特征 以不同元素在各自形态中的平均含量计算百分比,长江流域沉积物中重金属每种形态占总量的比例见图11其中,Cu,Zn,Cr,A s和Hg主要以B4残渣态形式存在,Pb主要以B2态存在,Cd以B1态存在1不同的重金属在相态中分布的差异体现了其地球化学特性,前三种能被生物所利用的相态在研究评价过程中被陈静生等[11]划为次生相态,而B4态作为重金属存在于矿物晶格中的化学形态,一般认为不具有生物可利用性,对环境无影响而被列为原生相态1图1　长江沉积物中重金属元素不同形态所占比例平均值F i g11　The average percentages of heavy metals fracti ons in the sedi m ents of Yangtze basin Cu的B1态只占8%,这部分包含:(1)能被生物直接利用的水溶态重金属离子;(2)位于沉积物粘土矿物等活性成分交换位置,能被Ca2+,Mg2+或NH+4等阳离子交换下来易被生物利用的元素;(3)被碳酸盐表面吸附或以共沉淀形式存在,在pH变化的情况下可被生物利用的重金属元素,说明沉积物中Cu元素对环境的直接影响较低1 Zn的次生相中主要以B1和B2态存在,分别占总量的20%和30%左右1B2态包括沉积物中铁锰氧化物吸附以及被其包裹的部分重金属,这部分氧化物表现的专属吸附作用比较强,但转为还原环境后,在不稳定状态下易被释放或在S的作用下进入B3态1因此,沉积物中Zn的生物可利用性较高1　4期周怀东等:长江水系沉积物中重金属的赋存形态517 Pb的B1态含量很少,主要以B2铁锰氧化物结合态形式存在,占总量的64%,在pH值Eh改变的情况下,B2态容易转化为B1态直接对环境造成影响,说明Pb的直接危害小而潜在危害较大1 Cd的B1>B2>B4>B3,B1态占总量的60%,说明极其需要关注其对环境造成的直接和间接危害1马振东等[12]认为这主要是扬子和秦岭两构造单元表壳岩系富含Cd以及侵蚀作用带来的结果1 Cr的B4态占了绝大多数,次生相态总共只占了16%,说明Cr在研究区域沉积物中的稳定性最好,对环境的影响较小1 A s的次生相所占比例都很低,并且主要以B2态存在,说明长江流域沉积物中A s的生物可利用性不高1 Hg的原生相态占了58%左右,次生相态分别为B3(22%)>B2(12%)>B1(8%),B3态的重金属与沉积物中的烷烃和腐殖酸等有机质形成络合物或鳌合物,以及与硫化物结合共沉淀1在氧化条件下,微生物氧化分解有机质,硫元素变成S6+,这部分元素形成迁移能力更高的价态进入水体,说明Hg在长江流域沉积物的次生相态中主要与有机质及硫化物结合14　长江流域水系沉积物中重金属总量与形态的相关分析 将每种元素的4种形态及总量做成相关系数矩阵,并将矩阵中不同元素的形态与各自总量的相关系数值列于表2,用以识别控制各元素在风化、迁移及沉积的过程中的关键因子1表2　长江流域沉积物重金属元素不同形态与总量的相关性Table2　Correlati on coefficients bet w een t otal concentrati on and their fracti ons in the sedi m ents of Yangtze basin元素各形态与总量的相关系数B1B2B3B4Cu01798017580174501884Zn01945018970185101834Pb0118019880137801953Cd01999019930161201704Cr01316015130122501974A s0157019120120801999Hg-011501520126201972 如表2所示,几种元素的B4态与总量之间都呈现了良好的相关性,表明了地质背景是影响和控制各元素在沉积物中含量的主要因素. Cu的前三种相态与总量的相关系数差别不大,说明对于总量的贡献,这三种相态的活性是均一分布的.Cu与B3态的亲和作用已得到证实[13],B2略高于B3说明了相对于还原条件下的沉积物,当有机质和硫化物的含量较低时,Cu的变化会受到铁锰氧化物吸附作用的影响1 Zn的总量与B1态的相关性较好,B2和B3与总量的相关性也高于B4,加上B1和B2态的含量较高,可能暗示污染外源输入对Zn主要以可交换的吸附形式对沉积物总Zn有着主要影响,这与张朝生等人[10]结果一致1 Pb的总量与不同形态含量的相关性主要受沉积物相中铁锰氧化物的影响,同时,B4态与总量有较好的相关性,说明相当部分的Pb是存在于沉积物的矿物晶格,代表流域侵蚀作用的贡献1 Cd含量主要与B1态和B2态显著相关,表明进入沉积物中的Cd易被粘土矿物或土壤胶体强烈吸附,沉积物的Cd可能具有显著的环境迁移活性1 沉积物中的Cr和Hg主要体现于B4态(矿物晶格残渣态)的变化,说明在自然条件下其转化为离子的倾向小于其它金属,相对是稳定的1 A s的总量与B2(次生相态中与铁锰氧化物所吸附)和B4(矿物晶格残渣态)的相关性较好,这可能反映该元素具有两种不同的环境归趋模式.5　长江流域水系沉积物中重金属总量与形态的聚类分析　环 境 化 学27卷518 聚类分析通过研究某一相态下不同元素之间的相关关系,更好地了解其在环境中变化的联系及规律,并能大致解析其来源和环境行为的异同1 根据聚类分析的结果(见图2)可以看出,在沉积物总量的相关性上,Zn和Pb作为一小组元素可能具有更好的共源性,B4态与B2态的聚类分析也表现出相同的特征,与之对应,Cd,A s,Hg以及Cr的来源有所不同,这可能主要与Cd等在地壳中的丰度低而且高度分散,并多出现在其它金属硫化物矿床的氧化带的地球化学性质有关1 B1态代表最不稳定的可溶态、可交换态及碳酸盐吸附态,对该相态的聚类结果显示,Cd和Zn 在迁移、转化的环境行为上存在某种相似性关联,这与沉积物形态含量分布的分析结果是一致的,长江水系沉积物中这两种元素主要是B1态存在,环境行为相对活泼. B3态的聚类分析表现各异,相关性最好的为Cu和A s.Cu原子半径小,主极化能力强,易与离子半径大的被极化能力强的S和A s等成共价或带金属键结合形成络合物,所以在含硫化物的相态中, Cu和A s表现出良好的相关关系,Zn在硅酸盐熔体中是变网阳离子,也是亲硫元素,但较Cu弱,因此,与Cu和A s二者的关系次之1其中最独特的为Hg,主要是由于Hg在沉积物中能被生物作用成甲基汞,微生物也能将Hg2+变成零价汞,而这些作用主要发生于B3态,导致了Hg表现出性质差异.图2　长江流域沉积物重金属元素不同形态的聚类分析F i g12　H ierachical cluster analysis on different phases of heavy metals in the sedi m ents of Yangtze basin 综上所述,长江水系沉积物中,Cu,Zn,Cr,A s和Hg主要是以矿物晶格相存在于沉积物中,相对而言,Cu和Zn的铁锰氧化物吸附态和硫化物结合态在总量中的比例更高,具有较大的活性;Pb 主要以铁锰氧化物结合态形式存在(占总量的64%),在环境氧化还原条件变化时可能有较大环境风险;Cd主要与粘土矿物或土壤胶体强烈吸附,因此,具有很高的环境迁移活性,可能对水环境具有较高的生态风险1另外,聚类分析表明,长江水系沉积物中Zn,Pb以及Cu具有同源性,而Cd,A s, Hg以及Cr则呈另一类.从环境迁移、转化的性质上看Cd和Zn等较为接近1　4期周怀东等:长江水系沉积物中重金属的赋存形态519参　考　文　献[1]　Kot A,Nam iesik J,The Role of Speciati on in Analytical Che m istry[J]1Trends in Analysis Che m istry,2000,19∶69—79[2]　Tessier A,Ca mpbell P G C,B iss on M,Sequential Extracti on Pr ocedure f or the Specificati on of Particulate Trace Metals[J],AnalyticalChe m istry,1979,51∶844—851[3]　Maier E A,Griep ink B,The BCR(Measurement and Testing)Pr ogra mme———Quality of Measure ments:a Eur opean Goal[J]1F resenius’Journal of Analytical Che m istry,1994,348(1)∶6—8[4]　Dang C T,Jeffrey O P,Metal Speciati on in CoastalMarine Sedi m ents fr om Singapore U sing a Modified BCR2Sequential Extracti on Pr oce2dure[J]1A pplied Geoche m istry,2006,21∶1335—1346[5]　李健,郑春江,郭希利等,环境背景值数据手册[S]1北京,中国环境科学出版社,1989[6]　Hakans on L,An Ecol ogical R isk I ndex f or Aquatic Polluti on Contr ol1A Sedi m ent ol ogical App r oach[J]1W ater Res1,1980,14∶975—1001[7]　臧小平,郭利平,长江干流水底沉积物中十二种金属元素的背景值及污染状况的初步探讨[J]1中国环境监测,1992,8(4)∶18—20[8]　Qu C,Yan R,Chem ical Compositi on and Fact ors Contr oling Sus pended Matter in Three Maj or Chinese R ivers[J]1Sci.Total.Envi2ron.,1990,97/98∶335—346[9]　陈静生,王飞越,程成旗等,中国东部主要河流颗粒物的元素组成[J]1北京大学学报(自然科学版),1996,32(2)∶206—214[10]　张朝生,长江与黄河沉积物金属元素地球化学特征及其比较[J]1地理学报,1998,53(4)∶314—322[11]　陈静生,铜在沉积物各相中分配的实验模拟与数值模拟研究2以鄱阳湖为例[J]1环境科学学报,1987,7(2)∶140—149[12]　马振东,张德存,闭向阳等,武汉沿长江、汉江Cd高值带成因初探[J]1地质通报,2005,24(8)∶740—743[13]　Thomas P R,U re A M,Davids on C M et al.,Three2Stage Sequential Extracti on Pr ocedure f or the Deter m inati on ofMetals in R iver Sedi2ments[J]1Analytica Chi m ica Acta,1994,286(3)∶423—429THE CHE M I CAL SPEC I AT IO N O F HEAV Y M ETAL S I NSED IM ENTS FROM YANGTZE BAS I NZHOU Huai2dong1 YUAN Hao2,3 WAN G Yu2chun2 LU J in2 WAN X iao2hong2 (1　The College of Hydr ol ogy and W ater Res ources,Hohai University,Nanjing,210098,China;2　The Depart m ent of W ater Envir onment,I W HR,Beijing,100038,China;3　College of Res ources and Envir onmental Engineering Guizhou University,Guiyang,550003,China)ABSTRACT The t otal concentrati on and che m ical s peciati on of heavy metals(Cu,Zn,Pb,Cd,Cr,A s and Hg) in the surface sedi m ents collected fr om the mainstrea m and several tributaries of Yangtze basin were studied using BCR sequential extracti on p r ocedure,HCl2HNO32HF digesti on method and AAS1The results showed that the heavy metals(excep t Zn)polluti on in sedi m entary envir onment were increasing.Cd was mainly ass o2 ciated with exchangeable fracti on1So,the quality and che m ical for m s of sedi m entary heavy metals i m p lied that there were the higher ecol ogical risks on the aquatic envir on ment of Yangtze basin1W e als o used the H ierachi2 cal cluster analysis t o i m p r ove the understanding of the characteristics of heavy metals in sedi m ent1The statis2 tic analysis data revealed that the sedi m entary Zn,Pb and Cu have the si m ilar origin,and Cd,A s,Hg and Cr were clustered t ogether in the another gr oup1 Keywords:sedi m ent,heavy metals,Yangtze basin.。

长江河口主要重金属元素的分布和迁移
陈沈良;周菊珍;等
【期刊名称】《广州环境科学》
【年(卷),期】2001(016)001
【摘要】根据近10多年来长江河口水域历次调查资料，阐述了长江河口水域各相重金属元素的分布和迁移规律，结果表明，除水相和悬浮相中Cd的含量为河口段低于口外海滨外，其余均为河口段高于口外海滨，并在南、北槽口-122°25′E之间形成高含量区，这主要与陆源重金属元素受河口锋的作用有关。

长江河口重金属元素的迁移有4种形式；相间迁移、屏障迁移载体迁移和动力迁移，其中相间迁移存在于整个河口过程，屏障迁移使重金属元素残留河口，载体迁移将重金属元素输往海洋，动力迁移可使残留沉积相的重金属元素再次以参与载体迁移，长江河口主要重金属元素Zn、Cu、Pb、Cd的入海通量的量级分别为105、104、104和10t/a。

【总页数】5页(P9-13)
【作者】陈沈良;周菊珍;等
【作者单位】华东师范大学河口海岸国家重点实验室，上海200062;华东师范大学河口海岸国家重点实验室，上海200062
【正文语种】中文
【中图分类】X131.2
【相关文献】
1.海南岛主要河流水体中重金属元素迁移富集特征 [J], 夏南;薛桂澄;傅杨荣;柳长柱;马荣林
2.烟台市土壤环境质量现状及重金属元素分布迁移规律 [J], 王存龙;曾宪东;刘华峰;杨丽原;王红晋;庞绪贵
3.根系土中重金属元素分布特征及在农作物中的迁移 [J], 温晓华;张琢;何中发
4.根系土中重金属元素分布特征及在农作物中的迁移 [J], 温晓华;张琢;何中发
5.煤矸石场地重金属元素空间分布与迁移过程研究 [J], 戚赏;吕灯;杜丹;刘磊
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来稿日期:1996-05;收到修改稿日期:1996-10。

长江水系沉积物重金属含量空间分布特征研究——空间自相关与分形方法张朝生(中国科学院地理研究所资源与环境信息系统国家重点实验室,北京　100101)章　申(中国科学院地理研究所化学地理室,北京　100101)何建邦(中国科学院地理研究所资源与环境信息系统国家重点实验室,北京　100101) 提　要　所研究的11种重金属元素在长江水系沉积物中均有较显著的空间自相关性;沉积物细粒中重金属含量空间自相关性好于沉积物原样;正相关尺度达500km 左右,与空间分布斑块大小对应;研究区沉积物重金属含量空间分布分形存在于约1000km 以内,分维数处于2.76～ 2.95之间,分维数的大小与空间自相关指标大小在各元素间的变化趋势相反,表明这两种指标具有一致性;多数元素在NW -SE 向和N E -SW 向相关性较好,与变异函数所揭示的方向性特征一致。

关键词　空间自相关　空间相关图　空间分布　分形　沉积物　重金属地学变量区别于数学上随机变量的显著特征在于其在空间分布上的相关性,它们既具随机性,又有规律性。

用传统的数理统计方法对其进行研究,由于其不完全满足随机条件而可能产生偏差,为此而产生了空间统计学,对空间分布变量及其分布结构进行定量研究。

除了地统计学以外,空间自相关(spa tial auto co rrela tion )和分形(fractal )方法也可用于空间结构研究。

空间自相关和分形方法均可对变量的空间分布特征给出具体的指标:空间自相关指标可对变量空间分布的自相关强度进行检验,分形指标则对其空间分布的复杂程度进行度量。

本文以长江水系沉积物重金属含量为对象,探讨空间自相关与分形研究在环境地球化学空间分布特征研究中的应用。

1　研究方法1.1　空间自相关简介只要变量在空间上表现出一定的规律性,即不是随机分布的,则存在着空间自相关。

空第53卷第1期1998年1月地　理　学　报ACT A GEO GRA PHICA SIN ICA V ol.53,N o.1J an.,1998间自相关是指同一个变量在不同空间位置上的相关性。

若干典型岩性区域沉积物金属元素地球化学特征比较研究张朝生;章申;王立军;王丽珍【期刊名称】《环境科学学报》【年(卷),期】1998(18)2【摘要】研究了４种成片分布的典型岩性（页岩、石灰岩、花岗岩、黄土）区域沉积物金属元素（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ等共１６种）总量与形态特征．结果表明：这４种岩性区域沉积物金属元素含量与形态均有显著的差别．与其它岩性相比，黄土地区易迁移元素含量高，而重金属含量显著较低；其金属元素残渣态含量高，而有机态、铁锰氧化物态和可交换态含量低．石灰岩地区重金属含量较高，而易迁移元素如Ｎａ，Ｓｒ等含量则较低；其重金属元素残渣态含量不偏低，表明经风化作用释放出来的重金属参与了次生矿物的形成过程而得以富集．花岗岩地区重金属含量居中，而Ｆｅ和Ａｌ含量较高；其金属元素残渣态含量不偏高则与风化作用较强有关．页岩地区元素含量与形态均居中，代表了各种岩性的平均水平．【总页数】5页(P172-176)【关键词】沉积物;金属;地球化学;形态;岩性【作者】张朝生;章申;王立军;王丽珍【作者单位】中国科学院地理研究所资源与环境信息系统国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】P588.2;P584【相关文献】1.西藏尕尔勤矿床区域性土壤重金属元素地球化学特征及来源解析 [J], 刘青枰;邓时强;赵元艺;李小赛2.羌塘高原典型矿区水系沉积物地球化学特征与区域化探扫面方法 [J], 杨少平;刘华忠;孔牧;张华;刘应汉;张学君;高顺宝;郑有业3.中国南方海相生烃成藏研究的若干新进展(二)南方四套区域性海相烃源岩的地球化学特征 [J], 梁狄刚;郭彤楼;陈建平;边立曾;赵喆4.托素湖沉积物中重金属元素及地球化学特征研究 [J], 成艾颖;余俊清;高春亮;洪荣昌;张丽莎因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

安徽长江主要支流悬浮物重金属元素分布特征及其指示意义陈兴仁
【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2012(035)007
【摘要】文章在安徽省境内的长江主要支流采集了枯水期和丰水期的悬浮物样品,测定其中重金属质量比.结果表明,这些河流的悬浮物中重金属元素富集现象明显,相对于流域土壤平均含量,悬浮物中重金属元素的富集系数为Cd＞Cu＞Zn＞Hg＞Pb ＞Ni,其中Cd的富集系数超过30倍.这些悬浮颗粒在下游冲积平原成为成土母质的重要成分,使之具有较高的重金属背景含量.沿江地区土壤Cd的富集较其他元素更为显著,与Cd在悬浮物中的富集系数大于其他元素有关.
【总页数】4页(P977-980)
【作者】陈兴仁
【作者单位】安徽省地质调查院,安徽合肥230001
【正文语种】中文
【中图分类】X824
【相关文献】
1.淮河流域安徽段土壤重金属元素分布特征研究 [J], 钱贞兵;孙立剑;徐升;陈超;戴晓峰
2.轮作模式下设施菜地主要重金属元素空间分布特征 [J], 孙凯宁;王克安;杨宁;吕晓惠
3.1998年特大洪水期长江口南汇嘴水域重金属元素的分布特征 [J], 毛兴华;胡方
西;谷国传;周菊珍
4.嫩江流域水体及悬浮物重金属元素分布特征及环境指示意义 [J], 刘国栋;张立;杨泽;戴慧敏;赵传冬
5.长江源区主要河流表层沉积物及沿岸土壤重金属分布特征及来源 [J], 刘敏;邓玮;赵良元;胡园;黄华伟;高菲
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中国五大淡水湖沉积物中重金属的污染特征及评价
的开题报告
标题：中国五大淡水湖沉积物中重金属的污染特征及评价
背景介绍：
中国是一个拥有丰富水资源的国家，但随着水污染问题的不断加剧，水质已经成为了制约国家经济发展和人民生活的重要问题。

沉积物是水
体中固体物质在水中停留一段时间后沉淀下来的残留物，其中往往含有
大量的重金属元素。

而重金属的过量含量对环境和人类健康都有明显的
危害，因此对沉积物中重金属的污染特征进行评价和掌握对于水环境管
理和治理至关重要。

研究目的：
本研究旨在对中国五大淡水湖（鄱阳湖、洞庭湖、太湖、巢湖和滇池）中沉积物中重金属的污染特征进行评价，探究其来源、分布规律以
及对周围水环境和生态系统的影响，为湖泊环境保护和治理提供科学依据。

研究内容：
1.分析中国五大淡水湖沉积物中重金属元素的含量和分布规律；
2.探究湖泊不同区域重金属元素的空间分布特征；
3.考察大气、水体、沉积物等方面对湖泊中重金属的污染贡献；
4.评价沉积物中重金属对周围水环境和生态系统的影响；
5.提出相应的管理和治理对策。

研究方法：
本研究主要采用综合分析方法，包括现场观测、采集沉积物样品、样品前处理、样品分析、数据统计分析等。

具体方法包括：使用ICP-MS 分析技术对样品中重金属元素的含量进行测定；利用空间插值方法等分析不同区域的分布规律；分析湖泊不同区域的岩性、污染源等不同因素对沉积物中重金属的贡献。

预期结果：
通过本研究，可以掌握中国五大淡水湖中沉积物中重金属的污染特征，了解其来源和分布规律，评价对周围水环境和生态系统的影响，并提出相应的治理对策，为湖泊环境保护和治理提供科学依据。