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东洞庭湖位于湖南省北部、濒靠岳阳市,是我国重要的生态湿地自然保护区之一,但由于环湖周围城市化进程加快,人口增多,人类活动对湖泊环境的影响愈加严重,湖泊面积不断缩小,水质逐渐恶化,生态系统功能退化是东洞庭湖目前面临的三大重要环境问题。由于环湖周围采矿业、化学加工业的兴起,排入湖内的污染物越来越多,重金属是重要污染物之一。多数重金属元素对人体危害较大,一旦进入生态环境,难以被生物降解,易在环境中富集,进入食物链,危害人类健康。因此对东洞庭湖重金属的污染状况进行综合分析具有重要意义,是洞庭湖水系进行后序环境治理和保护的重要环节。本文在前人研究的基础上,在东洞庭湖内设置了十个采样点,分别采集了地表水及表层沉积物样品,利用ICP-MS对Cu、Cd、Pb、Zn、Cr、As六种重金属元素含量进行测试,依次探讨地表水及表层沉积物重金属元素空间分布、沉积物中主要赋存形态及分布,并采用单因子指数法、内梅罗综合污染指数法、地累积指数法、潜在生态风险指数法、原生相与次生相比值法和风险评估编码法对重金属污染程度及生态风险进行评价,主要结论如下:(1)东洞庭湖地表水重金属元素Cu、Cd、Pb、Zn、Cr、As平均含量分别为1.85、0.07、4.97、15.73、1.27、0.65μg/L,均达到Ⅰ类水水质标准。从空间分布分析,元素As空间变异程度最高,Pb、Cu、Cd和Cr次之,Zn变异水平较低。单因子指数法评价结果表明Cu、Cd、Zn、Cr和As在研究区内无污染,Pb呈轻微污染。内梅罗综合污染指数评价结果表明,研究区内各样点处内梅罗综合污染指数范围为:0.200.83,各样点内梅罗综合污染指数大小依次为4#>2#>5#>10#>1#>6#>9#>3#>7#>8#。(2)东洞庭湖表层沉积物重金属元素Cu、Cd、Pb、Zn、Cr、As平均含量分别为44.68、5.5、58.51、88.09、139.70、39.38 mg/kg。Cu、Pb、Zn、Cr均未超过碱性土壤环境风险筛选值,Cd是碱性土壤环境风险筛选值的6.8倍,As是碱性土壤环境风险筛选值的2倍。Cu、Cd、Pb、Zn、Cr、As的平均含量均高于全国水系沉积物背景值。Cu、Cd、Pb、Cr、As依次高于湖南潮土背景值1.3、30.56、2.5、2、3.58倍,Zn未超过其背景值。由变异系数可知,Cr元素变异水平较高,Pb属于中等变异水平;Cu、Cd、Zn、As变异系数较小,分布差别较小。(3)东洞庭湖表层沉积物重金属元素Cu、Cd、Pb、Zn、Cr、As以残渣态为主要赋存形态,其它三种形态分布各不相同。Cr和As元素的残渣态含量较高,且Cr元素仅有残渣态和可氧化态,可氧化态比重较低,Cr几乎都以残渣态的形式赋存在环境中,稳定性高;As元素三种次生相含量比重较低,但其毒性强,对人类危害大。Cu、Pb、Zn元素残渣态所占比重类似,占比范围在65%70%之间。次生相分布中,Pb可氧化态较高,并存在向其它形态转化的可能。Cd元素残渣态占比最小,弱酸可提取态含量较高。根据重金属元素在沉积物中的形态占比不同得到有效性依次为:Cd>Pb>Cu>Zn>As>Cr。(4)地累积指数法评价结果表明重金属污染程度由高到低依次为Cd>Cr>Zn>Pb>As>Cu,综合地累积指数(Itot)评价结果显示东洞庭湖表现为极重度污染,1#、8#样点在研究区内污染最重。潜在生态风险指数法评价结果表明各重金属潜在生态风险水平由高到低依次为Cd>Cr>As>Cu>Pb>Zn。研究区内RI均值为500,表现为中等风险,Cd是主要贡献因子。次生相与原生相比值法评价结果表明重金属生态危害由大到小依次为:Cd>Cu>Pb>Cr>Zn>As。风险评估编码法评价结果显示Pb、As表现为低风险,Cu、Zn为中等风险水平,Cd为高风险,沉积物中重金属风险强度依次为:Cd>Zn>Cu>As>Pb。Cr元素仅以残渣态和可还原态赋存,几乎不存在生态风险,未进行风险评估。