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成都山地所在三峡库区沉积物磷和重金属的赋存特征-BR-及环境效应

成都山地所在三峡库区沉积物磷和重金属的赋存特征
及环境效应研究中取得进展

  在中国科学院科技服务网络行动计划(STS)项目和中国科学院“西部之光”西部博士资助项目的联合资助下,中国科学院成都山地灾害与环境研究所研究员吴艳宏团队通过系统调查三峡水库运行后库区干流消落带和水下沉积物中磷和重金属的浓度及其形态组成,利用地球化学、同位素示踪、统计学等方法和手段,揭示了三峡水库完全运行后沉积物中磷和重金属的空间分布特征,判识了沉积物中磷和重金属的来源,并评价了重金属的潜在生态风险。

  研究发现,水下沉积物和消落带沉积物总磷(TP)浓度没有明显的空间变化。但受水深、沉积物粒径变化和地质背景的影响,水下沉积物中的生物有效磷(Bio-P)从涪陵到秭归呈现下降趋势;而消落带沉积物中Bio-P从江津到涪陵呈现出上升趋势,从涪陵到秭归变化趋势不明显。三峡水库周期性水位变化使库区中部(涪陵至忠县)水下沉积物中的Bio-P显著高于消落带沉积物中的水平。与蓄水初期相比,上游泥沙在库区下游(奉节到秭归段)逐渐沉积,进而对磷的吸附是导致该段消落带沉积物中TP显著升高的主要原因。库区的磷主要蓄积在水幸运飞艇 下沉积物中,其中涪陵至秭归是磷的主要分布区。三峡水库沉积物短时间内是重要的磷“汇”,但沉积物磷的内源释放潜在风险及其对库区生态环境的影响仍需关注。

  三峡库区沉积物中重金属(CdCuPbZn)的浓度总体上低于我国东部发达地区河流中的水平。消落带沉积物中Cd的浓度随着离大坝距离的减小而逐渐增加,而CuPbZn的浓度以及水下沉积物中重金属的浓度没有呈现明显的空间分布趋势。消落带沉积物中重金属的储量主要集中于库区中段,而水下沉积物中的储量则集中于靠近坝区的区域,说明沉积物的输入量决定了重金属在库区中的分布。利用Pb同位素示踪和金属分类学等手段,发现沉积物中重金属主要与当地的人类活动有关,证明夏季的降水增加有助于当地污染物随地表径流进入库区,进而在沉积物中累积。沉积物中可溶态的Cd占总Cd50%以上,说明Cd具有较高的迁移性,而其它重金属的迁移性均较低。多污染指标进一步揭示了Cd处于较高的污染水平,而其它重金属的污染程度均较低。与其它重金属相比,未来更需要关注Cd在三峡库区的污染和生态风险。

  研究成果近期发表在国际学术期刊Environmental 幸运飞艇Pollution上。

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三峡库区沉积物中总磷、磷形态和磷幸运飞艇储量的空间分布

 

 

三峡库区干流沉积物中重金属及其形态的储量分布特征