典型矿冶城市湖泊重金属污染研究——以黄石市青山湖为例

作者：熊润光; 张文; 陈虎阳; 桂智凡^*

来源：长江流域资源与环境, 2023, 32(08): 1698-1709.

• 城市湖泊
• 重金属
• 污染评价
• 碳球粒定年
• 污染历史

随着社会经济的发展，城市湖泊重金属越来越受到广泛关注。选择典型的矿冶城市黄石市的湖泊—青山湖为研究对象，2020年12月采集表层沉积物和湖心柱状样，测定其部分理化性质以及铬(Cr)、铅(Pb)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)的含量，利用多元统计方法、空间插值法、地累积指数法、潜在生态危害指数法探讨其空间分布特征、污染状况，并对其污染来源进行解析；并利用碳球粒(Spheroidal Carbonaceous Particles, SCP)定年，结合相关历史资料，剖析青山湖重金属元素演化特征及污染历史。结果表明：(1)青山湖表层沉积物重金属元素Cr、Pb、Ni、Cu和Zn的含量分别为34.88～69.88(均值：59.17)、68.41～102.29(均值：82.48)、38.76～51.10(均值：46.26)、99.91～479.43(均值：201.16)和217.83～384.98(均值：300.18)mg/kg,分别超出背景值0.69、3.09、1.24、86.55和3.59倍。(2)Cu、Pb和Zn达到了中度及以上污染水平，各重金属元素的污染程度依次为Cu> Zn> Pb> Ni> Cr。湖区所有样点综合潜在生态危害程度均处于中等以上，单个重金属元素的潜在生态风险为Cu> Pb> Ni> Zn> Cr。(3)RDA(Redundancy analysis)分析二维排序结果表明Ni为自然源，来源于岩石的风化和土壤母质等；Cr、Pb、Cu和Zn为人为源，受交通以及该区污染企业带来的大气沉降影响。(4)球形碳定年显示青山湖1995年之后的平均沉积速率为1.25 cm/a, 1950s～1995年的平均沉积速率为0.5 cm/a, 1950s之前的沉积速率为0.3 cm/a。青山湖重金属含量演变可以分为4个阶段：1950s前，这段时间内黄石地区处于工农业产值低，工业水平较为落后，重金属含量低；1950s～1980s,建国后工业得到了一定的发展，但发展速度较为缓慢，重金属开始富集；1980s～2000s,黄石地区采掘、冶金等重工业不断发展，大量重金属污染物被排放进入环境中，重金属含量和污染水平快速上升；2000s后矿产资源逐渐枯竭，伴随着产业技术的升级和环境保护条例的出台，重金属污染得到了一定的控制。

• 单位
  湖北师范大学