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重金属在底泥液相和固相间分配规律小结底泥是水体中沉积物的总称，其中含有大量的有机质和无机物质，包括重金属元素。
重金属元素是指相对原子质量较大的金属元素，如铅、汞、镉、铬等。
这些元素在环境中具有较强的毒性和生物蓄积性，对生态环境和人类健康造成威胁。
因此，研究重金属在底泥液相和固相间的分配规律对于环境保护和生态修复具有重要意义。
重金属在底泥液相和固相间的分配规律受多种因素的影响，包括底泥物理化学性质、水体环境条件、重金属元素的化学性质等。
一般来说，重金属元素在底泥中主要以固相形式存在，其中以粘土矿物和有机质的吸附作用为主要形式。
而在底泥液相中，重金属元素则以离子形式存在，其浓度受水体环境条件和重金属元素的溶解度等因素影响。
研究表明，重金属元素在底泥液相和固相间的分配规律存在一定的差异。
一般来说，重金属元素在底泥液相中的浓度较低，而在底泥固相中的含量较高。
此外，不同重金属元素在底泥液相和固相间的分配规律也存在差异。
例如，铅、镉等元素在底泥固相中的含量较高，而在底泥液相中的浓度较低；而铬、铜等元素则在底泥液相中的浓度较高，而在底泥固相中的含量较低。
总的来说，重金属在底泥液相和固相间的分配规律是一个复杂的过程，受多种因素的影响。
研究重金属在底泥中的分配规律，有助于
深入了解重金属元素在环境中的行为和转化规律，为环境保护和生态修复提供科学依据。
大冶湖底泥养分、重金属和砷、汞含量及空间分布特征研究大冶市是一个典型的矿业城市,矿业的开发,破坏了当地的生态环境,也对大冶湖产生了较大污染。
为了促进湖泊底泥在矿山植被恢复中的资源化利用,加速矿山生态修复和湖泊的治理,本研究以大冶湖底泥为研究对象,通过野外调查、化学分析和统计分析等方法,研究了大冶湖底泥的肥力性状和铜、铅、镉、砷、汞的含量特征与空间分布规律,主要得到如下结论:(1)大冶湖底泥养分含量及空间分布特征:1)养分含量特征:通过野外调查及样品分析表明,大冶湖底泥速效氮、磷、钾的含量分别为41～689、9～136、45～211 mg·kg-1;有机质、总氮、磷、钾的含量分别在23.0～215.1、0.5～7.1、2.8～7.3、0.1～2.1 g·kg-1。
根据全国土壤普查养分分级标准,有机质均在中等以上,其中丰富水平的占96%,速效氮丰富水平的占76%,低水平的只占8%,总氮丰富水平的占80%,低水平的只占16%,速效磷均在中等以上,其中丰富水平的占96%,总磷丰富水平的占20%,低水平的占72%,速效钾中等水平占80%,其中丰富水平的占36%,总钾均处于低水平。
由此可见大冶湖底泥有机质、氮、磷比较丰富,而钾相对缺乏。
2)养分空间分布特征:随着经度的增加,有机质含量总体呈现下降的趋势,随着纬度的增加,有机质含量的没有明显的变化规律。
随经度增加,总磷含量在一定范围内波动。
无论随着经度的变化还是纬度的变化,碱解氮、有效磷、速效钾、总氮、总钾含量均没有明显的规律性。
(2)大冶湖底泥重金属含量及空间分布特征:1)重金属含量特征:整个大冶湖底泥所有采样点中,总铜、有效铜、总铅、总镉含量的变化范围分别为500～3100、75～353、46～660、0～414 mg·kg-1。
根据土壤环境质量标准(GB15618-1995),所有采样点的总铜含量、92%采样点的总镉含量以及16%采样点的总铅含量超过三级标准。
《我国城市污水处理厂污泥中重金属分布特征及变化规律》篇一一、引言随着城市化进程的加快，城市污水处理厂的数量和规模也在不断扩大。
在污水处理过程中，污泥是一种重要的处理产物，其中含有大量的重金属。
重金属污染已经成为影响环境安全和人类健康的重要因素之一。
因此，研究我国城市污水处理厂污泥中重金属的分布特征及变化规律，对于掌握污泥资源化利用的途径、防治环境污染具有重要的科学意义和实际应用价值。
二、我国城市污水处理厂污泥中重金属的分布特征1. 不同地区城市污水处理厂污泥中重金属的分布我国地域辽阔，不同地区的城市污水处理厂污泥中重金属的分布存在差异。
一般来说，工业发达、污染较严重的地区，污泥中的重金属含量较高。
例如，铅、锌、铜等重金属在北方某些工业城市的污水处理厂污泥中含量较高。
而南方地区由于历史上的采矿、冶炼等活动，导致某些地区的污泥中重金属含量也较高。
2. 不同类型城市污水处理厂污泥中重金属的分布不同类型城市污水处理厂（如生活污水、工业废水等）的污泥中重金属的分布也有所不同。
生活污水中主要含有的是日常生活中的重金属，如铅、锌等；而工业废水中则可能含有更多的重金属元素，如铬、镉等。
因此，不同类型的城市污水处理厂污泥中重金属的种类和含量也有所差异。
三、我国城市污水处理厂污泥中重金属的变化规律1. 随时间变化的重金属含量规律随着城市污水处理厂的长期运行，污泥中重金属的含量会发生变化。
一般来说，随着时间的推移，由于工业排放和生活污染的不断积累，污泥中的重金属含量会呈现上升趋势。
但同时，随着环保意识的提高和污染治理措施的加强，部分地区的污水处理厂通过改进处理工艺和加强管理，使得污泥中的重金属含量得到一定程度的控制。
2. 不同处理工艺对重金属含量的影响不同的污水处理工艺对污泥中重金属的含量和形态有着重要的影响。
例如，生物法处理工艺可以有效去除污水中的重金属，而物理化学法处理工艺则可能使部分重金属在污泥中富集。
因此，选择合适的污水处理工艺对于控制污泥中重金属的含量具有重要意义。
鄱阳湖生态经济区污水处理厂污泥重金属形态分布及污染评价鄱阳湖是中国最大的淡水湖泊，位于江西省鄱阳县境内，被誉为“江西的明珠”。
鄱阳湖生态经济区发展迅速，经济活动呈现出蓬勃发展的态势，但也带来了一些环境问题，其中之一就是污水处理厂污泥重金属的污染。
污水处理厂是将城市生活污水经过处理后排放到湖泊或河流中的设施。
在处理污水的过程中，产生的污泥含有大量的有机物质、细菌和重金属等。
如果不加以妥善处理，污泥中的重金属会对水体和生态环境造成巨大的破坏。
为了探究污水处理厂污泥重金属的形态分布及其对环境的污染程度，我们进行了一系列的研究。
首先，我们收集了来自鄱阳湖生态经济区不同污水处理厂的污泥样品，并进行了化学分析。
研究结果显示，污泥中含有多种重金属，包括铜、锌、镉、铅等。
下一步，我们对污泥中重金属的形态进行了分析。
形态分析能够判断重金属的迁移和转化情况，为进一步评价其对环境的潜在风险提供参考。
结果显示，污泥中的重金属以可溶态、交换态、活性态和稳定态存在。
其中，可溶态的重金属容易溶解在水中，对水体造成直接毒害；交换态的重金属可以与其他物质发生反应，导致重金属的渗透和迁移；活性态和稳定态的重金属则较为稳定，对环境污染的风险较低。
最后，我们对污泥重金属的污染程度进行了评价。
根据国家和地方的标准，我们采用了多种评价指标，包括重金属含量、污染指数和富集系数等。
评价结果显示，鄱阳湖生态经济区污水处理厂污泥中的重金属污染程度较为严重，其中铅和镉的含量超过了标准限值，对环境的潜在风险较高。
综上所述，鄱阳湖生态经济区污水处理厂污泥中的重金属存在一定的污染问题。
为了保护鄱阳湖的生态环境，我们需要加大污水处理厂的投入，提高污泥处理的效果，并采取相应的措施减少重金属的排放，以避免对水体和生态环境造成进一步的损害。
此外，还需要制定更为严格的环境标准，加强监管和管理，确保鄱阳湖的水质和生态系统的健康。
只有这样，我们才能让鄱阳湖真正成为中国美丽湖泊的典范综上所述，对鄱阳湖生态经济区污泥中重金属的形态分析和污染程度评价结果显示，污泥中的重金属存在可溶态、交换态、活性态和稳定态。
城市河道底泥污染物特性及修复技术分析城市河道底泥是由于城市发展和人类活动所产生的各类污染物经水流沉积在河床上形成的。
底泥中含有有害物质，如重金属、有机物、细菌和病毒等，对水生生物和人类健康造成潜在威胁。
对城市河道底泥进行修复和治理十分重要。
城市河道底泥的污染物特性主要包括以下几个方面：1. 重金属污染：城市废水中含有大量重金属，如铜、镉、铅、锌等。
这些重金属在废水中被吸附于颗粒物表面，随流水沉积在河道底泥中。
重金属的积累会导致底泥中的重金属浓度超标，对环境和生物造成危害。
2. 有机物污染：城市废水中含有各种有机物，如石油和化学工业废水中的石油类物质、苯、酚等。
这些有机物对水质和生态系统造成污染，会对水生生物产生毒性。
3. 细菌和病毒污染：城市废水中含有大量的细菌和病毒，如大肠杆菌、沙门氏菌等。
这些微生物会随废水排入河道，对水体和人类健康构成威胁。
针对城市河道底泥的污染特点，可以采用以下修复技术进行治理：1. 物理修复技术：物理修复技术主要通过物理手段将底泥中的污染物与底泥分离，并移除废泥。
通过机械挖掘、吹刷和抽吸等方式，将污染物浓集区的底泥挖掘出来，然后进行处理和处置。
2. 化学修复技术：化学修复技术主要利用化学试剂改变底泥中污染物的化学性质，降低其毒性或溶解性，或使其转化为无毒、稳定的物质。
常用的化学修复技术包括添加剂固化、还原剂还原和氧化剂氧化等。
3. 生物修复技术：生物修复技术主要利用生物体对底泥中污染物进行降解和转化。
利用植物的吸附和吸收作用，通过植被修复将底泥中的污染物转移至植物体内，并通过植物的吸附、吸收和代谢作用将其降解或转化为无毒物质。
城市河道底泥污染物特性及修复技术分析表明，底泥污染是城市水环境治理中的一个重要问题，需要采取适当的修复技术来保护水生生物和人类健康。
各种修复技术需要根据具体情况选择，并结合其他治理手段进行综合治理。
还需加强城市污水处理、工业废水处理和非点源污染控制等工作，以减少底泥的污染。
城市河道底泥污染物特性及修复技术分析城市河道底泥是指河道底部堆积的含有有机物、无机物及其他污染物的沉积物质。
由于城市化进程中的工业废水、生活污水、农业面源污染等原因，城市河道底泥普遍存在着严重的污染问题。
底泥中的污染物对水生生物和水环境健康造成潜在威胁，因此，底泥污染物的特性及修复技术的研究是非常重要的。
1.有机物：城市河道底泥中含有大量的有机物，如油类、溶解有机物、悬浮颗粒物等。
这些有机物来自工业排放、生活废水、农业面源污染等，会消耗溶解氧、影响光照透明度、对水生生物有毒作用等。
2.重金属：重金属是城市河道底泥中的另一类主要污染物。
由于工业废水排放和大气降尘等原因，底泥中常含有铅、镉、铬、汞等重金属元素。
重金属在河道环境中具有不可降解、生物蓄积等特性，对水生生物和人体健康有潜在危害。
3.其他污染物：城市河道底泥还可能含有磷、氮等营养盐、农药化学物质、有机氯化合物、多环芳烃等其他污染物。
对于城市河道底泥的修复技术，目前主要有以下几种：1.生物修复技术：生物修复技术利用植物、微生物和水生生物等生物体，通过吸附、降解、转化等过程，将底泥中的污染物转化为无害物质。
例如，利用水生植物如藻类、浮萍等吸附重金属离子；利用微生物分解底泥中的有机物；利用底栖生物如蚯蚓等改善底泥通气条件等。
2.物理修复技术：物理修复技术主要通过物理手段去除底泥中的污染物。
例如，利用渣滓清除机械将底泥吸取并转运至其他地点处理；利用沉砂池将底泥沉降分离；利用超声波、高温等物理手段破坏污染物的结构。
3.化学修复技术：化学修复技术主要通过添加化学药剂对底泥中的污染物进行转化、去除等。
例如，利用还原剂将重金属离子还原为稳定的物质并沉淀出来；利用吸附剂对底泥中的有机物进行吸附分离；利用化学氧化剂处理底泥中的有机物等。
总之，城市河道底泥污染物的特性及修复技术的研究具有重要的现实意义。
通过深入了解底泥污染物的特性，研究和应用切实可行的修复技术，能够减少底泥对水体和生态环境的影响，保护水生生物和人类健康。
水体重金属污染分布解析目录前言 (1)1我国土壤重金属污染物来源及污染现状 (2)1. 1 土壤重金属污染物种类及来源 (2)1.2我国重金属污染现状 (3)2植物修复 (4)2.1植物修复产生与发展 (4)2.2植物修复类型与机理 (4)2.2.1植物修复污染土壤的途径和调控机制 (4)2.2.2超累积植物对污染物的富集及解毒机理 (5)2.3植物修复的主要影响因素 (8)2.4 提高植物修复效率的手段 (9)3植物修复限制因素 (10)3.1限制因素 (10)3.2改进方法 (11)总结 (12)参考文献 (13)致谢 (17)水体重金属污染分布解析摘要：植物修复是一项新兴的绿色环保重金属污染物修复技术。
本文在概述我国土壤重金属污染物的种类和污染现状的基础上，以湖泊生态系统为例阐述了植物修复类型与机理、植物修复影响因素、植物修复的限制因素，并提出提高修复效率的手段，最后对重金属污染物植物修复进行了展望。
关键词：重金属；土壤污染；植物修复；湖泊生态系统前言土壤是人类以及其他动植物赖以生存的物质基础。
污染物通过水体和空气间接或直接地进入土壤。
当它们积累到一定数量并高于土壤的自净值时，土壤的生态服务水平下降，进而影响土壤、动物和植物等生物的生存质量。
目前经济全球化的时代背景下，迅速发展的工业化和城市化，随之带来日益严重的土壤污染。
重金属是土壤最主要的污染物之一，其很容易从土壤中转移到植物或微生物加以吸收和利用，然后通过食物链进入人体，引起人类各项生理功能的变化，以及各种急慢性疾病，如慢性中毒、癌症和畸形等。
与其他类型的污染物相比，重金属污染具有隐蔽性、重毒性、持久性与不可逆性等特点，因此如何预防和治理土壤重金属污染已成为我国乃至世界其他国家热门话题。
物理、化学和生物方法都可以修复重金属污染的土壤。
然而，长期以来，植物修复技术是公认的可将水和土壤资源进行净化的绿色环保方法。
这是一种生态修复技术，能可以防止土壤受到干扰、绿色、环保。
南宁心圩江底泥重金属污染特征分析作者：黄锐苏贺赵丹来源：《西部交通科技》2020年第01期文章采用《土壤环境检测技术规范》对南宁心圩江河流底泥中的Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、As、Hg和Cr八个重金属污染指标进行了检测，并采用潜在生态风险指数法对检测结果进行评价。
结果表明，心圩江河流底泥中重金属的总潜在生态危害程度较低，8种重金属的潜在生态危害由大到小依次为Hg>Cd>Pb>As>Ni>Cu>Zn>Cr。
结合《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》，对心圩江底泥的资源化提出了分类处置的建议：（1）建议心圩江底泥超过农用地土壤污染风险筛选值，但未超过农用地土壤污染风险管制值的部分用于林地使用或固化后作为填料使用;（2）其余未超标的部分作为农用地土壤使用。
心圩江;底泥;重金属;潜在生态风险评价;资源化利用U698.7-A-52-185-40引言河流底泥作为河湖中的沉积物，其是自然水体中的重要组成部分。
当自然水体受到外界的重金属污染后，重金属离子会通过沉淀、吸附作用逐步沉降于河流底部，并富集于河流底泥之中，当水体环境污染达到一定的阈值时，重金属会重新释放，成为二次污染源，对水质造成影响[1]。
而含重金属等的污染物具有稳定、残留时间长和富集性强等特征，会造成重金属在水生生物体内富集，进而逐级影响整个水生食物链[2]。
目前，河流底泥环境治理的方向是，既能够改善污染水域的水体质量，又能够将河流底泥资源化利用，达到循环经济和可持续发展的要求[3]。
心圩江位于广西壮族自治区南宁市西部的西乡塘辖区内，是南宁市重要的内河之一，其流向由北向南，上游流经砾岩、砾状砂岩及坭岩地带，中游流经南宁盆地，在上尧码头南约600 m处注入邕江。
心圩江周边存在较多企业和居民，过量纳污，超出心圩江水环境容量导致其变黑发臭，形成黑臭水体问题[4]。
为摸清心圩江底泥重金属污染现状，本研究以心圩江底泥作为研究对象，通过对心圩江底泥进行检测分析和评价，对底泥的处置提出建议，以期为相关部门实施有效的治理措施提供依据。
衡水湖底泥重金属元素分布特征及污染评价
张闯;王苒;孙勇刚;尚晓雨;杨阳;陈龙;董硕;刘泽
【期刊名称】《能源与环保》
【年(卷),期】2024(46)1
【摘要】以衡水湖底泥为研究对象,布设14个采样点进行采样测试,分析底泥中8项重金属元素(As、Hg、Cd、Cr、Pb、Ni、Cu、Zn)的分布特征,采用单项污染指数法和内梅罗污染指数法,评价底泥重金属污染程度。
研究结果表明,As、Pb、Ni 和Cu元素在湖心东、北部含量较高;Cd、Cr和Zn元素在湖心北部含量较高;Hg 元素在湖心东部含量较高。
单项污染指数评价表明,仅重金属元素Cd、Zn存在污染,污染程度分别为轻度污染和轻微污染,其余6项元素均为清洁。
内梅罗综合指数评价表明,衡水湖底泥局部(Y3位置)存在重金属轻度污染,污染元素为Cd、Zn,其他区域为清洁。
对底泥8项重金属含量进行相关性分析,其中Cd与Zn正相关性(P<0.01)最为显著,表明污染元素具有同源性。
研究结果可为衡水湖重金属污染防治和生态修复提供科学依据。
【总页数】6页(P64-68)
【作者】张闯;王苒;孙勇刚;尚晓雨;杨阳;陈龙;董硕;刘泽
【作者单位】河北省地质矿产勘查开发局国土资源勘查中心;河北省地质调查院【正文语种】中文
【中图分类】X524
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重金属在水体中的存在形态及污染特征分析摘要阐述了重金属在水体中的存在形态类型及迁移性质,介绍了重金属迁移规律的研究方法,并分析了重金属在水体中的污染特征。
关键词重金属;水体;存在形态;迁移规律;污染特征1重金属在水体中的存在形态1.1存在形态的类型要分析污染物在水体中的迁移转化规律,首先就要了解污染物在水体中以何种形式存在以及各存在形态之间的关系,对重金属污染物的研究也不例外。
汤鸿霄提出“所谓形态,实际上包括价态、化合态、结合态和结构态4个方面,有可能表现出来不同的生物毒性和环境行为”,这里所分析的存在形态主要指重金属在水体中的结合态。
水体中重金属存在形态可分为溶解态和颗粒态,即用0.45μm滤膜过滤水样,滤水中的为溶解态(溶解于水中),原水样中未过滤的为颗粒态(包括存在于悬移质中的悬移态及存在于表层沉积物中的沉积态)。
用Tessier等[1]提出的逐级化学提取法又可将颗粒态重金属继续划分为以下5种存在形态:一是可交换态,指吸附在悬浮沉积物中的黏土、矿物、有机质或铁锰氢氧物等表面上的重金属;二是碳酸盐结合态,指结合在碳酸盐沉淀上的重金属;三是铁锰水合氧化物结合态,指水体中重金属与水合氧化铁、氧化锰生成结合的部分;四是有机硫化物和硫化物结合态,指颗粒物中的重金属以不同形式进入或包括在有机颗粒上,同有机质发生螯合或生成硫化物;五是残渣态,指重金属存在于石英、黏土、矿物等结晶矿物晶格中的部分。
1.2迁移性质不同存在形态的重金属在水体中的迁移性质不同。
溶解态重金属对人类和水生生态系统的影响最直接,是人们判断水体中重金属污染程度的常用依据之一。
颗粒态重金属组成复杂,其形态性质各不相同。
可交换态是最不稳定的,只要环境条件变化,极易溶解于水或被其他极性较强的离子交换,是影响水质的重要组成部分;碳酸盐结合态在环境变化,特别是pH值变化时最易重新释放进入水体;铁锰水合氧化物结合态在环境变化时也会部分释放;有机硫化物和硫化物结合态不易被生物吸收,利用较稳定;残渣态最稳定,在相当长的时间内不会释放到水体中。
抚顺市李石河底泥中重金属污染物分布及沉积物特征研究作者：付尧王丹丹刘知远来源：《科技与创新》2017年第09期摘要：李石河是抚顺地区浑河支流之一，底泥作为河流整体的重要组成部分，对河流水体的质量有着很深远的影响。
当大量未经处理的污水被直接排入河流以后，沉积在河流底泥中的污染物质可能被河水冲刷，随同悬浮物而重新释放至河流水体中，对水体造成影响。
在大量资料和周边居民调查基础上，确定了李石河主要污染物种类、数量、来源，并对李石河底泥的绿色处理提出了相关建议。
关键词：底泥；重金属；水污染；河流中图分类号：X832 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2017.09.0351 研究概况沈抚地区是沈阳抚顺现代化制造业、服务业和新兴工业城区的重点发展区域。
该区域发展迅速，各种新型产业和综合改革的试验区都集中在此区域，导致该区域逐渐工厂林立，逐渐具备了综合性。
工业种类繁多的区域为沈抚地区的经济发展提供了良好铺垫。
李石河位于沈抚地区发源于拉古乡的一条河流，最终汇入浑河，也是河流周边主要农业用水源，目前，主要接纳周边工厂排放污水暗渠、周边农业污水、生活污水。
李石河河道全长35.21 km，河宽13～15 m，水深0.5～2 m，李石河流经拉古镇、沈阳、青台子、李石镇最终汇入浑河，李石河是抚顺污染严重的河流之一，主要污染物为化学需氧量、重金属、氨氮等。
河流底泥污染情况的研究是河流污染研究工作的基础，评价河流底泥的污染程度，对该流域的水体修复具有重要意义。
2 李石河底泥重金属污染状况由于李石河被排入含重金属污水及污染物数量较多、时间长，且污水中重金属污染物稳定，不易降解，因此，重金属物是水体污染物中较易沉降的污染物种类。
从表1中能看出李石河底泥中污染物中镉和铅较高，均超过沈阳地区土壤背景值，也超过国家土壤背景值。
李石河最终汇入浑河，因此，李石河底泥与浑河底泥重金属含量对比后发现，李石河底泥重金属含量明显高于浑河底泥重金属，如表2所示。
我国城市污水处理厂污泥中重金属分布特征及变化规律我国城市污水处理厂污泥中重金属分布特征及变化规律随着城市化进程的快速发展，城市污水处理厂成为处理城市废水的重要设施。
然而，污水处理过程中产生的污泥却引起了人们的关注，因为其中可能含有大量的重金属。
重金属的积累对环境和人类健康产生潜在的危害，因此了解城市污水处理厂污泥中重金属的分布特征及变化规律具有重要意义。
首先，我们来考察城市污水处理厂污泥中重金属的分布特征。
根据已有研究，城市污水处理厂污泥中的重金属主要包括铜、铁、锌、铅、镉、汞等元素。
这些重金属的含量在不同城市和不同污水处理厂之间存在差异。
一般来说，重金属的含量在城市污水处理厂污泥中呈现出一定的空间分布特征。
例如，城市工业区周围的污水处理厂污泥中的重金属含量往往高于其它地区。
同时，重金属的含量在污泥中的分布也具有区域性差异。
这些特征可能与城市的产业结构以及污水处理设施的不同有关。
其次，我们需要了解城市污水处理厂污泥中重金属的变化规律。
研究发现，城市污水处理厂污泥中重金属的变化受多种因素的影响。
首先，重金属的变化受到污水处理工艺的影响。
不同的处理工艺可能导致污泥中重金属含量的差异。
例如，生化处理工艺可以降低污泥中重金属的含量，而物理-化学处理工艺则可能使重金属在污泥中富集。
其次，城市污水输入量的变化也会影响污泥中重金属的含量。
污水处理厂所处理的污水量越大，污泥中的重金属含量就越高。
此外，气候因素也能够影响污泥中重金属的变化。
例如，气温和湿度的增加可能增加生物降解过程中重金属的迁移速率。
因此，要了解城市污水处理厂污泥中重金属的变化规律，就需要综合考虑这些因素的综合影响。
在了解了城市污水处理厂污泥中重金属的分布特征及变化规律后，我们需要进一步探讨其环境效应和风险。
大量的重金属积累在污泥中可能对土壤和地下水产生负面影响。
当污泥用于农田施用时，重金属可能会进入土壤，进而通过食物链进入人体。
此外，在污泥处理和处置过程中可能会产生重金属的二次污染，这也是需要引起重视的。
资源与环境化 工 设 计 通 讯Resources and EnvironmentChemical Engineering Design Communications·241·第46卷第6期2020年6月随着国家“水十条”的颁布，使城市河湖水体治理成为大势所趋，水环境重金属污染治理迫在眉睫。
水体中重金属经吸附、絮凝、生物积累等，最终成为底泥沉积物[1]。
同时底泥沉积物又是水体中重金属的扩散源，随着水体环境条件的改变，可能形成水体重金属的二次污染。
本次选取广东省中山市小榄水道为研究目标，研究水道底泥沉积物的重金属污染特征及其生态风险。
采用污染指数法[2]，研究重金属单因子的污染特征及确定主要污染因子；采用潜在生态风险指数法[3]，完成单项重金属的生态风险评价及综合生态风险评价；运用Pearson 相关系数分析[4]，研究各重金属因子间的相关性，以进行底泥沉积物重金属来源分析。
1 材料与方法1.1 样品采集与分析根据《土壤环境监测技术规范 HJ/T 166》相关要求进行样品采集和保存。
设置“取水口”、“取水口上游1km ”、“取水口下游”共3个断面，每个断面采集左、右两个方位的对照样品组，于枯水期和丰水期进行采样和保存。
1.2 研究方法1.2.1 污染指数法以重金属污染指数P i 表示某底泥沉积物样品中重金属i 的富集程度和污染程度，公式如下：P i =C i /C′i其中：C i 为单一重金属i 实测值，（mg/kg ）；C′i 为单一重金属i 环境背景参比值，（mg/kg ）。
根据国家《土壤环境质量标准GB 15618–2018》，实验断面为集中式饮用水源保护地，选取标准的限制值作为环境背景参比值，如表1所示。
表1 沉积物重金属环境背景参比值（mg/kg ）CdHg As Cu Pb Cr Zn Ni pH ＞7.50.81.0201002403503001901.2.2 潜在生态风险指数法采用Hakanson 提出的潜在生态风险指数法，对样品沉积物中重金属污染造成的生态风险进行评价。
城市河道底泥污染物特性及修复技术分析城市河道底泥中的污染物主要包括重金属、有机物、营养物等。
其中，重金属是一种严重的污染物，主要包括铅、镉、铜、锌、铬等。
重金属具有毒性和稳定性，不易分解和迁移，对环境和人体健康造成威胁。
有机物通常包括石油类、挥发性有机物、氯化烃、多环芳烃等。
有机物对水体有毒性，会对水生生物造成伤害，并对人体健康产生潜在威胁。
营养物主要指氮和磷，主要来自城市排放的废水和农业排放的肥料。
营养物过量会导致水体富营养化，引发藻类大量繁殖，影响水体生态平衡。
城市河道底泥污染的来源：城市河道底泥污染主要来源于城市排水、工业废水排放、农业污染等。
城市排水中含有废水、雨水和污水，其中废水和污水中含有高浓度的有机物和营养物，以及重金属和其他毒性物质。
工业废水排放主要来自于工业生产过程中的废水，其中含有各种有害化学物质和重金属。
农业污染则是由于农业生产中大量使用农药和化肥，导致化学物质和营养物的过量流入河流并沉积于底泥中。
城市河道底泥污染治理与修复是一项具有挑战性的任务，需要采用合适的技术。
常用的技术包括物理、化学和生物技术等。
物理技术主要采用物理清除和物理隔离的方法，常用的技术包括挖掘和吸取法、渗透板法和包覆法等。
物理清除和物理隔离的方法可以将底泥中的污染物彻底清除或隔离，但是这种方法通常需要大量人力和经济投入，所花费的成本比较高。
化学技术主要采用化学稳定化和化学还原的方法，常用的技术包括天然材料修复、氧化还原法和酸碱萃取法等。
化学技术可以有效地将底泥中的有害物质转化为稳定、无害的物质，并能降低底泥中的污染物浓度，但是这种方法会产生化学反应的产物，需要对其环境影响进行评估。
在城市河道底泥污染治理与修复中，应综合融合多种技术，根据污染种类和特性选择合适的技术组合。
此外，底泥治理过程中应注重污染防控，以避免底泥再度污染，从而实现底泥污染的根治。
生态环境学报 2009, 18(6: 2066-2070 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@ 典型城市污染水体底泥中重金属形态分布和相关性方盛荣，徐颖 2 1，2* ，魏晓云，路景玲 2 2 1. 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏南京 210098；2. 河海大学环境科学与工程学院，江苏南京 210098 摘要：采用 Tessier 五步连续提取法，研究了南京市莫愁湖、玄武湖、秦淮河 13 个底泥样品中的重金属的形态分布情况，分析了重金属浸出量与各形态间的相关性及有机质与有机结合态的相关性，并通过红外谱图分析了有机质与重金属结合的机理。
结果表明：底泥中 Pb，Cu，Zn，Ni，Cr 主要以有机结合态和残渣态存在，两种形态的含量占总量 70%以上，Zn 和 Cd 的可交换态和碳酸盐结合态含量相对较高，Zn 约占 20%，Cd 约占 30%；Zn，Cu，Cd，Ni，Cr 的浸出量均与可交换离子态呈现显著的相关性，因此可通过减小可交换离子态含量控制底泥重金属污染的风险性；研究还表明，有机质与有机结合态呈现显著的正相关，因此增加底泥中有机质含量有助于重金属向有机结合态转化，有机质与重金属的结合主要是由于其中一些官能团和重金属形成稳定的络合物。
关键词：底泥；重金属形态；浸出量；相关性中图分类号：X131.2 文献标识码：A 文章编号：1674-5906（2009）06-2066-05 随着经济的快速发展和人口的逐年增长，工业废水及生活污水带来的环境问题日益严重，城市河道污染也在逐步加剧。
底泥作为水体生态环境的重要组成部分，在水体环境中具有特殊的重要性。
一方面，底泥可以吸附水体中的污染物，降低水质污染程度，一旦条件发生变化，污染物会重新释放出来，影响上覆水体的水质；另一方面，底泥又是底栖生物的主要生活场所和食物来源，其中的污染物质可直接或间接地对水生生物产生致毒致害作用，并通过生物富集、食物链放大等过程进一因此，弄清底泥中污染物质步影响陆地生物和人类[1-2]。
的迁移转化规律对水体生态系统有非常重要的意义。
底泥中重金属污染问题是全世界环境研究人员长期关注的问题之一，重金属的生物有效性及潜在迁移性不仅与其总量有关，更大程度上由其在环境介质中的赋存形态所决定。
因此，研究重金属的形态分布可以提供更为详细的重金属元素潜在迁移性和生物可利用性的信息。
国内外对于底泥重金属形态和浸出量的研究进行了大量的实验[3-4,5-7 ]，但是对于各种形态与浸出量的相关性以及有机质和有机结合态的相关性研究鲜有报道。
本文分析了典型城市底泥中重金属的形态分布特征，并对重金属的存在形态和浸出量以及有机质含量与浸出性进行了相关性研究，通过红外谱图分析了有机质与重金属结合的机理。
1 材料与方法 1.1 样品采集及预处理底泥样品取自南京市秦淮河（S1-S2）、莫愁湖 (S3-S11、玄武湖 (S12-S13。
采集后的污泥样品经风干、磨碎，过100目尼龙筛后，装入玻璃瓶贴上标签置于阴凉干燥处待测。
*通讯作者：徐颖，E-mail: xyhohai@ 收稿日期：2009-09-11 1.2 试验分析方法试验仪器：AnkeTDL-40B型离心机(上海安亭仪器厂；SHZ-B型水浴恒温振荡器(上海跃进医疗器械厂； TAS-986型原子吸收分光光度计（北京普析通用仪器有限公司）；FTIR-8400s型红外分光光度计(日本岛津公司。
1.2.1 重金属的形态提取方法对于污泥中的重金属形态分析，我国大多研究者采 [8] 用Tessier五步法。
Tessier五步法提取方法如下：可交换的离子态（F1）：准确称取干污泥0.5 g，置于20 mL离心管中，加入8 mL 1.0 mol·L-1 MgCl2 (pH =7.0，(22±3℃下振荡1 h，离心20 min(3 000 r·min-1，移出上清液供分析；碳酸盐结合态（F2）：上述残留泥样水洗后加入1 mol·L-1 NaAc( pH=5.0, 用HAc调节8 mL, 室温振荡6 h，离心20 min(3 000 r·min-1，收集上清液供分析；铁锰氧化物结合态（F3）残留泥样水洗后加入8mL ： 96 途中振荡数次， 0.04mol/L NH4Cl，℃条件下保持6 h，离心(3000 r·min-1，收集上清液供分析；有机结合态（F4）：残留泥样水洗后加入8 mL 0.02 mol·L-1 HNO3，5 mL 30%H2O2(pH 2.0用硝酸调节，85 ℃条件下间歇振荡4 h，再加入2 mL 3.2 mol·L-1 NH4Ac，振荡30 min，离心收集上清液；残渣态（F5）：将残留泥样洗入烧杯中，加入1 mL 电热板加热至近干，共进行4次。
用1+1 HNO3 浓HNO3，温热溶解，过滤，对滤液进行分析。
1.2.2 底泥中重金属的浸出试验方法污泥样品中重金属的浸出采用GB5086.2—1997 《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》称取固体样品，。
作者简介：方盛荣（1984 年生），男，硕士研究生，从事污染物迁移转化方面的研究。
方盛荣等：典型城市污染水体底泥中重金属形态分布和相关性 2067 表1 各形态含量、有机质含量与重金属浸出量的相关性分析 Table1 Correlation of various fractions and heavy metal leaching capacity, organic matter content 元素 Zn Pb Cu CdNi Cr 可交换离子态 0.966** -0.432 0.639* 0.603* 0.838** 0.792 碳酸盐结合态0.698** 0.228 0.519 -0.093 0.567* -0.344 铁锰氧化态 0.331 0.577* 0.064 -0.763** 0.914** 0.388 硫化物及有机结合态 0.610* -0.098 0.12 0.16 0.447 -0.426 有机质 -0.446 -0.556* -0.568* -0.527* -0.557* -0.542* 置于浸出容器中，以固液比(mL·g-110∶1的比例加入浸取液，浸取液为去离子水(pH值为6.7±0.2，振荡器转速为(30±2 r·min-1，在室温下振荡浸取8 h，静止16 h后取下。
在预先安装好滤膜(0.45 m的过滤装置上过滤，收集全部滤液即为浸出液，摇匀后供分析测试用。
试验所用试剂均为优级纯，试验的每个样品设置3 个平行样，试验结果以平均值表示。
1.2.3 底泥中有机质的测定方法底泥中有机质的测定采用低温外热重铬酸钾氧化—比色法。
1.2.4 底泥的红外光谱分析选取底泥样品S3点的底泥，一部分自然风干，另一部分分别加入 CuCl2·2H2O ， ZnSO4·7H2O ， Pb(NO32 及使底泥中Cu、 Zn、 Pb的含量均为 CdCl2·2.5H2O的水溶液， -1 -1 Cd的含量为400 mg·kg 。
加入药剂后熟化4 3 200 mg·kg ， d，然后自然风干。
风干后泥样磨碎过100目筛。
分别取少量用KBr为介质压片，压片后进行红外光谱分析。
*显著性水平α=0.05，**显著性水平α=0.01，样本数n=13 2 结果与分析 2.1 重金属形态分析根据Tessier连续提取法，底泥中的重金属分成可交换态(F1、碳酸盐结合态(F2、铁锰氧化物结合态(F3、有机质及硫化物结合态(F4和不可提取的残渣晶格态(F5。
其中，可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态为不稳定态，其较易被生物利用，通常称为有效态，有机结合态和残渣态为稳定态。
由图1中(a～(f可以看出底泥中Pb，Cu，Zn，Ni，Cr主要存在形态为残渣态和有机结合态，即稳定态，占总量百分比都高于70%。
其中Cu的这两种形态含量占到总量95%以上，残渣态重金属主要是存在于硅酸盐、原生和次生矿物等晶格中，有机结合态重金属则反映了人类排放有机污染物的结果，这两种形态的重金属不易被生物吸收，其生物毒性较弱，在自然界正常条件下不易释放，能长期稳定在沉积物中，不易被植物吸收，在整个底泥生态系统中对食物链影响较小。
Zn和Cd的可交换离子态和碳酸结合态含量相对较高，Zn的这两种形态含量占总量的百分比为 20%左右，Cd这两种形态更是达到了30%以上，该两种形态迁移性强，可以直接被生物利用，因此可以对食物链产生巨大的影响。
Cd的铁(锰氧化物结合态含量相对较高占20%左右，这表明铁锰氧化物对Cd有较强的结合能力，而铁(锰氧化物结合态酸雨淋溶较易浸出，所以 Cd潜在的生物危险性也比较大。
因此必须对Cd给予特别注意，严格控制它在底泥中的含量。
2.2 相关性分析 2.2.1 重金属形态及有机质与浸出量的相关性由表1可以看出，底泥中Zn，Cu，Cd，Ni，Cr的浸出量和可交换离子态呈明显的正相关，相关系数r的范围 0.639 ～ 0.966 ，其中 Zn 和Ni 呈现极显著的相关性（α=0.01），说明Zn，Ni的可交换离子态是浸出重金属的主要来源，可交换态含量越大，浸出量亦越大，这与朱萍等[9]的研究相似。
Cd的浸出量与铁锰氧化态呈显著负相关，这说明铁锰氧化物对Cd的结合能力较强，铁锰氧化物的含量越多，其结合的重金属离子就越多，在非酸性条件下浸出量就越小。
Pb的浸出量与可交换离子态没有显著性相关，而是与铁锰氧化态呈现显著性相关，说明酸度的改变对Pb的浸出影响较大。
Ni的浸出量与除残渣态以外的其它四种形态都有显著的相关性。
底泥中Pb， Cu，Cd，Ni，Cr的浸出量与有机质呈显著的负相关性，这说明底泥中有机质含量越多，重金属浸出量就越少。
2.2.2 有机质与有机结合态的相关性分析底泥中有机质的变化能够改变重金属的化学形态分布，影响土壤中重金属的迁移性。
有机质增加可促进从而减小重金碳酸盐结合态向有机质结合态的转化[11]，属的潜在环境危害。
如图2所示，底泥中重金属有机质结合态与有机质含量相关性显著。
相关系数变化范围 0.527～0.708。
其中Ni呈现极显著的相关性（r =0.708，α =0.01），其它的相关性由强到弱的顺序为Zn，Cu， Pb， Cr， Cd，这也反映了有机质与重金属结合能力的强弱。
有机质与重金属络合生成复杂的络合态金属，这种络合态金属绝大多数被固定在沉积物中，较稳定，不易释放。
