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基于GIS云蒙湖飲用水水源地重金屬污染特征及生態風險評價

陳成忠  雷瀟涵  
【摘要】:本研究選取了山東省臨沂市唯一的飲用水水源地云蒙湖作為研究對象,對其表層湖水以及沉積物中的重金屬進行特征分析,并評價其污染存在的潛在風險。于2020年8月在湖區表層水樣和沉積物中進行了樣品采集,運用GIS方法直觀呈現水源地主要6類重金屬鉻(Cr)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、鉛(Pb)的污染程度,并采用地積累指數法(Igeo)、Hakanson潛在生態風險指數法(RI)、水環境健康風險評價模型和主成分分析法(PCA)這4種分析和評價方法,對云蒙湖的重金屬污染現狀和存在的潛在風險進行評價與分析。實驗結果表明,云蒙湖表層沉積物中Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb含量均值分別為62. 91、9. 66、56. 79、93. 14、0. 09、11. 07 mg·kg-1。沉積物中Cu、Zn、Cr超標嚴重,平均含量分別是背景值的2. 51、1. 26和1. 03倍。地積累指數評估結果表明,6種重金屬的平均地積累指數值由高到低依次為CuZnNiCdCrPb。利用潛在生態風險指數法分析發現,整個湖區的RI的平均值為7. 83,屬于低度生態風險水平。通過引用水環境健康風險評價模型,對比國際輻射防護委員會所推薦的最大可接受水平而言,云蒙湖表層水中的致癌物質和非致癌物質的年均風險值遠低于該區最大水平。運用主成分分析法對實驗結果進行降維處理發現,東汶河附近是整個云蒙湖的污染重災區。因此判斷云蒙湖水重金屬污染的主要污染區域為東汶河流域,污染最嚴重的重金屬為Cu,但污染所引起的健康風險甚微,不會對人體造成明顯的傷害。
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