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大型水利工程对生态环境是否存在影响举世瞩目,有效评价水体沉积物中重金属污染与水利工程建设运行的相互关系是当前紧迫需要解决的问题。截至2017年10月,三峡库区已连续第8年实现175 m蓄水目标。为了研究三峡库区在175 m运行条件下,基于不同水文情势的重金属含量时空变化,本研究重点探求水库调度运行与库区内重金属含量的相互关系,并建立了基于地球化学基线的库区水环境重金属污染评价体系。于2015年6月—2017年6月连续五个水期,对库区沉积物采样监测,共采集水体表层沉积物226个,使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定了沉积物中的Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb含量,得到结论如下:三峡库区干、支流沉积物中:Cr的含量范围为52.84~171.12 mg/kg,平均含量为98.46mg/kg;Ni的含量范围为25.49~67.39 mg/kg,平均含量为45.68 mg/kg;Cu的含量范围为22.26~114.47 mg/kg,平均含量为59.28 mg/kg;Zn的含量范围为62.23~251.61 mg/kg,平均含量为161.04 mg/kg;Cd的含量范围为0.17~2.13 mg/kg,平均含量为1.05 mg/kg;Pb的含量范围为20.19~108.56 mg/kg,平均含量为56.68 mg/kg;6种重金属元素的平均含量均高于长江沉积物背景值。同三峡库区蓄水前相比,各重金属含量均有所升高;同低水位运行期的研究结果相比,除了Ni含量基本处于同一水平,其余的Cr、Cu、Zn、Cd和Pb含量均有升高。从时间变化来看,库区沉积物重金属含量分布主要有以下3种情况:Cr随时间变化呈现先降低后增加趋势;Ni、Pb随时间变化呈现先增加后降低趋势;Cu、Zn、Cd随时间变化呈现增加、减小再增加趋势。不同水期变化来看,枯、丰水期对库区沉积物中Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb的平均含量没有明显影响;从空间变化来看,总体上三峡库区干流中、下游段各重金属元素含量高于上游。以Li作为参考元素,采用标准化方法确立了Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb的基线模型,得到Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb的基线值分别为99.43 mg/kg、44.89 mg/kg、58.22mg/kg、166.32 mg/kg、1.03 mg/kg和57.05 mg/kg,各元素的基线值均高于长江沉积物背景值,符合地球化学基线的意义。Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb的人为贡献率分别为4.49%、9.23%、10.69%、3.85%、9.57%和9.42%。三峡库区沉积物的Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb的来源中存在人为外源,受人类活动影响区域主要集中在干流中、下游和部分支流。基于地球化学基线,采用地积累指数法和潜在生态风险评价方法综合分析发现:目前三峡库区的干、支流沉积物的生态危害程度为轻微,基本不存在Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb污染。采用地球化学基线为参考值比长江沉积物背景值得到的评价结果更科学,更好的体现了元素地球化学迁移特性及地质发育过程,能更好的随时空变化反映和区分自然与人类活动对化学元素含量的影响。因此在进行沉积物重金属污染评价时,应结合地球化学基线,得出能够科学反映研究区重金属污染状况的评价结果。