欧阳美凤，谢意南，李利强，田琪，张屹，张光贵

东洞庭湖及其入湖口水域表层沉积物中重金属的分布特征与生态风险

欧阳美凤，谢意南*，李利强，田琪，张屹，张光贵

湖南省洞庭湖生态环境监测中心，湖南 岳阳 414000

为了解东洞庭湖及其入湖口表层沉积物中TI、Sb等重金属的污染特征，对9个采样断面表层沉积物中TI、Sb、Hg、Cd、As、Pb、Cu、Ni、Co、Cr、V、M n和Zn等13种重金属的含量、空间分布特征、来源进行了分析，并对其生态风险进行了评价。研究结果表明，沉积物中13种重金属的平均质量分数在0.180～762 mg·kg-1之间，其质量分数大小为Mn＞Zn＞V＞Cr＞Pb＞Cu＞Ni＞As＞Co＞Cd＞Sb＞TI＞Hg。湘江（S1）和汨罗江（S2）入湖口以及鹿角（S4）、东洞庭湖（S6）、岳阳楼（S7）和洞庭湖出口（S9）表层沉积物中重金属污染较严重，各重金属具有相同的来源或产生了复合污染。第一主成分（PC1）主要源于湘江和汨罗江来水，湘江起主导作用；V主要源于湖区周边污染。地累积指数评价得出：沉积物中各重金属的污染程度顺序为Cd＞Hg＞Pb＞As=Zn＞Sb＞V＞Cu＞Mn＞TI＞Co＞Ni＞Cr，整个研究区（=5.74）面临严重污染。潜在生态风险指数（）表明各重金属的生态风险大小为Cd＞Hg＞Sb＞TI＞As＞Pb＞Cu＞ Ni＞Co＞V＞Cr＞Zn＞Mn；沉积物中13种重金属的RI值介于217.9～1968之间，平均值为555.1，整个研究区属“重度”生态风险，主要风险污染物为Cd和Hg，其次为TI和Sb。各采样点的生态风险大小顺序为S1＞S6＞S9＞S7＞S4＞S2＞S5（扁山）＞S8（大小西湖）＞S3（新墙河）。研究表明，湘江入湖口（S1）面临“严重”生态风险，鹿角（S4）至洞庭湖出口（S9）水域面临“重度”生态风险，S1、S4、S6、S7和S9已成为了潜在生态风险区域。

东洞庭湖；入湖口；沉积物；重金属；生态风险

引用格式：欧阳美凤， 谢意南， 李利强， 田琪， 张屹， 张光贵. 东洞庭湖及其入湖口水域表层沉积物中重金属的分布特征与生态风险［J］. 生态环境学报， 2016， 25（7）： 1195-1201.

OUYANG Meifeng， XIE Yinan， LI Liqiang， TIAN Qi， ZHANG Yi， ZHANG Guanggui. Distribution Characteristics and Ecological Risk of Heavy M etals in Surface Sediment of East Dongting Lake and Its Lake Inlet ［J］. Ecology and Environmental Sciences， 2016，25（7）： 1195-1201.

铊（TI）和锑（Sb）是典型的剧毒高危重金属元素，具有极强的蓄积性和环境持久性，均被美国EPA列为优先控制污染物。一般而言，环境介质中的TI和Sb的含量都比较低，世界范围内的TI质量分数约低于0.18 mg·kg-1，Sb的质量分数约为1 mg·kg-1，含TI、Sb矿石的开采与冶炼是其环境污染的主要来源（孙勇等，2004；张亚平等，2011）。TI和Sb等重金属进入水体后，最终汇聚于表层沉积物，对湖泊生态系统具有严重的危害性，其生态风险不容忽视。

东洞庭湖作为国家级湿地自然保护区和多个城市的饮用水源地，具有独特的生态经济地位。作为受纳水体，东洞庭湖不仅汇聚了西洞庭湖和南洞庭湖来水，同时接纳了湘江、汨罗江和新墙河等大、中、小河流，湖水经城陵矶港口再汇入长江，是典型的洪道过水性湖泊，为洞庭湖的三大子湖之一。东洞庭湖城陵矶水文站多年年径流量为2.803×1011m3，泥沙流量为2.214×107t（李跃龙，2013）。湖区底质多为河湖相粘土和沙质粘土，湖周土地利用类型以农用地为主，是中部地区重要的粮、棉和麻类生产地。据调查和统计（陈彭嘉等，2002），东洞庭湖有排污口41个。近年来，受入湖河流湘江和汨罗江上游金属矿产的大量开采与冶炼以及湖周造纸、水产养殖和化工企业排污的影响，大量的重金属被携带入湖（董萌等，2011），导致东洞庭湖成为了洞庭湖水系重金属污染最为严重的子湖泊之一，对湖区水环境及人类健康造成了极大危害。相关研究表明，东洞庭湖水域表层沉积物中重金属污染比较严重，呈现出以Cd、Hg等为主要污染物的多种重金属复合污染特征（祝云龙等，2008a；万群等，20111；郭晶等，2016），其水域健康风险较高（张光贵等，2015）。截至目前，针对东洞庭湖及各入湖口表层沉积物中TI、Sb等重金属的污染与相关风险评价的研究未见报道，尚缺少对东洞庭湖沉积物中剧毒高危重金属进行较全面的综合评价。

本研究选取东洞庭湖和3个河流入湖口作为研究水域，分析了表层沉积物中TI、Sb、Hg、Cd、As、Pb、Cuu、Ni、Co、Cr、V、Mn和Zn等13种重金属的含量水平和分布特征，对沉积物中重金属的主要来源进行了探讨，并利用地累积指数法和潜在生态风险指数法对重金属复合污染特征和潜在生态风险进行了评价，以期为评估湘江重金属污染防治成效、东洞庭湖重金属污染防控决策和生态风险管理提供科学依据与理论参考。

1　材料与方法

1.1样品采集

样品的采集安排在2015年枯水期进行，表层水样采集后过0.45 μm滤膜再加硝酸酸化至pH＜2保存，表层沉积物采用抓斗式采泥器采集，每个断面采集3个平行样混匀，装入封口袋。在研究水域上对入湖河流设置了3个入湖口采样断面，分别为S1-湘江、S2-汨罗江和S3-新墙河，对湖体设置了6个采样断面，分别为S4-鹿角，S5-扁山、S6-东洞庭湖、S7-岳阳楼、S8-大小西湖和S9-洞庭湖出口（图1）。

图1　沉积物采样断面示意图Fig. 1　Geographical map of the sampling sections of sediment

1.2样品处理与分析

表层水样中重金属Cd、Pb、Cu、NNi、Co、Cr、V、MMn和Zn采用ICP-OES法测定；TI采用ICP-MSS法测定；Hg、SSb和As采用原子荧光法测定。沉积物样品经风干、磨细后过1100目尼龙筛，装入塑料袋中密封待测。沉积物样品经HNO3-HCl-HClO4体系消解后，采用ICP-OES法测定重金属Cd、Pb、Cu、Ni、Co、CCr、V、Mn和Zn；采用ICP-MS法测定TI；测定Hg、Sb和As的样品用王水体系沸水浴消解，采用原子荧光法测定。为保证分析结果的准确性，采用国家一级标准物质GSSS-2、GSS-8、GSSS-11、GSS-225和GSS-288为质控标样，每个样品加做平行样，同时保证平行样分析误差＜5%，取平均值进行分析评价。

1.3评价方法

1.3.1地累积指数法

地累积指数法（Igeo）是德国沉积学家Mullerr于11979年提出的一种研究水环境沉积物中重金属污染的定量指标（Muller，1979）。该方法考虑了人为污染因素、环境地球化学背景值以及由自然成岩作用引起的背景值变动三方面的影响，综合反映了外源重金属在沉积物中的富集程度，其计算公式为：

式中，Cn为元素n在沉积物中的实测含量，KK值一般取1.5，Bn为该元素的地球化学背景值。为更真实地反映洞庭湖表层沉积物中重金属的污染现状，本文采用洞庭湖水系沉积物元素背景值作为参考值（李健等，1986；彭勃等，2011）。各元素的污染程度分级见表1。

1.3.2潜在生态风险指数法

潜在生态风险指数法是瑞典科学家Hakansonn于1980年提出的一种关于重金属潜在生态风险的评价方法（Hakkanson，1980）。该方法从沉积学的角度出发，既考虑到了多种有害元素的加和作用又考虑到了不同重金属对生物的毒性不同，使评价更侧重于毒理方面，具体计算公式如下：

表1　污染程度分级Table1　and series of

表1　污染程度分级Table1　and series of

范围Igeo≤00＜Igeo≤1 1＜Igeeo≤2 2＜Igeo≤3 3＜Igeo≤44＜Igeo≤5Igeo＞5污染程度无污染轻度污染 偏中度污染 中度污染 偏重污染重污染严重污染污染级别0123456

式中，Ei为单因子危害指数，RI为多因子综ri合潜在生态危害指数，Cs为重金属质量分数实测值，为重金属参比值。为更直接地评价洞庭湖沉积物中重金属污染现状，采用洞庭湖水系沉积物背景值作为参比。为毒性响应系数，目前关于TI和Sb的毒性响应研究比较少，参考高博（2008）、林丽钦（2009）的研究，将TI和Sb的取值为40，Hg、Cd、As、Pb、Cu、Ni、Co、Cr、V、Mn和Zn的值分别为40、30、15、5、5、5、5、2、2、1、1。各参数对应的污染程度和潜在生态风险分级见表2。

表2　Ei和RI相对应的污染程度及潜在生态风险程度rTable 2 The corresponding pollution degree and potential ecological risk degree to Eiand RI valuer

2　结果与分析

2.1表层水和沉积物中TI、Sb等重金属的含量

从表3可知，表层水中TI只在S1和S9有检出，Cd只在S1、S4和S9有检出，Zn在S1和S3有检出，Sb和As在各采样点都有检出，而Hg、Cu、Pb、Cr、Ni、V、Co和Mn均未检出，表层水中各重金属的浓度均低于GB3838—2002《地表水环境质量标准》的一级标准限值，说明TI、Sb等13种重金属并非表层水的主要污染因子。重金属污染物容易被水体中颗粒物吸附后沉降，易富集于表层沉积物中（樊梦佳等，2010；Sun et al.，2010），仅通过表层水中重金属的质量浓度无法真实反映出东洞庭湖水体重金属污染程度。

表3　东洞庭湖及入湖口表层水中重金属的含量Table 3　Heavy metal contents in surface water of East Dongting Lake and its lake inlet　　　　　　　　　　　　mg·L-1

表4　东洞庭湖及入湖口表层沉积物中重金属的含量Table 4　Heavy metal contents in sediment of East Dongting Lake and its lake inlet　　　　　　　　　　　　mg·kg-1

表4所示为东洞庭湖及入湖口水域表层沉积物中重金属的含量、洞庭湖水系沉积物背景值以及中国土壤元素背景值。对各重金属质量分数而言，TI质量分数在0.50～1.20 mg·kg-1之间，平均为0.82 mg·kg-1，其含量水平超过了中国土壤元素背景值（0.62 mg·kg-1），也显著高于加拿大沉积物中TI的平均值（约为0.35 mg·kg-1），以及德国明斯特地区（0.01～0.10 mg·kg-1）和邵尔兰特地区（0.01～0.07 mg·kg-1）。Sb质量分数在0.39～5.63 mg·kg-1之间，平均为2.13 mg·kg-1，其质量分数几乎为2倍洞庭湖水系沉积物背景值；Hg质量分数在0.082～0.389 mg·kg-1之间，平均为0.160 mg·kg-1；Cd质量分数在0.10～13.5 mg·kg-1之间，平均为2.44 mg·kg-1；As质量分数在12.31～73.31 mg·kg之间，平均为25.56 mg·kg-1；Pb质量分数在26～83.2 mg·kg-1之间，平均为50.8 mg·kg-1；Cu质量分数在23～58.3 mg·kg-1之间，平均为37.7 mg·kg-1；Ni质量分数在17.8～41.4 mg·kg-1之间，平均为29.7 mg·kg-1；Co质量分数在8.7～21.4 mg·kg-1之间，平均为14.6 mg·kg-1；Cr质量分数在29.4～99.5 mg·kg-1之间，平均为56.2 mg·kg-1；V质量分数在55.9～120 mg·kg-1之间，平均为79.9 mg·kg-1；Mn质量分数在302～1674 mg·kg-1之间，平均为689 mg·kg-1；Zn质量分数在102～319 mg·kg-1之间，平均为164 mg·kg-1。沉积物中13种重金属的平均质量分数差异较大，各重金属质量分数大小顺序为Mn＞Zn＞V＞Cr＞Pb＞Cu＞Ni＞As＞Co＞Cd＞Sb＞TI＞Hg，且分别为洞庭湖水系沉积物背景值的1.5、2.0、1.9、1.3、2.2、1.9、1.4、2.0、1.4、7.4、1.9、1.4和3.4倍。

2.2表层沉积物中TI、Sb等重金属的空间分布

对各入湖口而言，S1采样点污染最为严重，表层沉积物中TI、Sb、Hg、Cd、As、Pb、Cu、Ni、Co、Mn和Zn的含量明显高于汨罗江入湖口（S2）、新墙河入湖口（S3）以及东洞庭湖湖体。S1采样点为湘江入东洞庭湖的入湖口，而湘江流域集中了大量的有色金属采矿与冶炼工业，作为纳污水体，湘江接纳了沿岸大量富含重金属的工业废水，使得重金属污染成了湘江的主要污染特征（Wang et al.，2008；刘耀驰等，2010）；上游重金属污染导致湘江岳阳段沉积物中TI、Cd、Cu、Zn等多种重金属富集程度较高（曾祥英等，2012）。此外，汨罗江入湖口（S2）沉积物中的TI、Pb、Cu和Mn含量比较高，这可能受汨罗江上游铅矿开采的影响。S3入湖口沉积物中除V外其它重金属含量相对较低，表明新墙河对东洞庭湖沉积物中重金属的影响比较小，而V可能受沿岸工农业活动影响较大。

对东洞庭湖湖体而言，S4、S6、S7和S9采样点沉积物中13种重金属的含量较高，这与采样点位于湘江水路密切相关，受湘江来水影响非常大。同时，S9采样点位于东洞庭湖与长江交汇处，受长江水的顶托作用，导致重金属的沉积速度加快，沉积物中各重金属含量相对比较高。而S5采样点沉积物中TI和Cd等重金属含量最低，可能与S5采样区大量挖沙船的作业有关，表层沉积物被扰动后，在复杂的水动力条件下沉积物中重金属被重新释放到水体中；S8采样点由于偏离湘江水路较远，基本不受湘江来水影响，沉积物中Sb、As、Pb、Co、V、Mn和Zn的含量为各采样点最低，沉积物中各重金属的含量基本保持在洞庭湖水系背景水平。研究发现S6采样点的Cr含量甚至高于S1入湖口，可能与东洞庭湖为防治血吸虫而投放大量的铬渣等化学试剂毒杀钉螺相关。

2.3沉积物中重金属的来源辨析

2.3.1相关性分析

采用Pearson相关系数对东洞庭湖及入湖口沉积物中各重金属的相关性进行了分析（表5），结果表明沉积物中TI与M n之间呈显著正相关（P＜0.05），Sb与Hg、Cd、As、Pb、Ni、Co、Mn、Zn之间呈显著正相关或极显著正相关（P＜0.01），说明沉积物中TI、Sb、Hg、Cd、As、Pb、Ni、Co、M n和Zn之间地球化学性质相似，具有相同的来源或产生了复合污染；V与其他重金属之间没有显著相关性。

表5　沉积物中重金属之间的相关性Table 5　Correlation coefficients of heavy metals in sediment

2.3.2主成分分析

如图2所示，主成分分析（PCA）结果表明：沉积物中重金属第一主成分（PC1）贡献率为69.64%，特征因子表现为在TI、Hg、Sb、Cd、As、Pb、Cu、Ni、Co、Cr、Mn和Zn上有较高的正荷载，第一主成分反映了TI等12种重金属的富集程度，结合空间分布可知，第一主成分及其相应的富集程度较高点基本集中在湘江和汨罗江入湖口以及东洞庭湖与长江的交汇处，表明东洞庭湖沉积物重金属元素第一主成分主要源于湘江和汨罗江来水，湘江起主导作用。第二主成分（PC2）贡献率为14.00%，特征因子表现为在V上有较高的正荷载，其含量在各采样点之间差异不明显，表明V受东洞庭湖来水的影响不大，主要受湖区周边污染的影响。

2.4沉积物中重金属的污染评价

2.4.1地累积指数法

为了更好地分析沉积物中重金属的复合污染特征，在计算单项重金属Igeo值的基础上引入综合地累积指数Itot来评价各采样点的污染级别（Itot为某采样点各重金属Igeo值之和）（姚志刚等，2006）。重金属的Igeo值与各采样点的Itot值见表6。

图2　东洞庭湖及入湖口主成分因子载荷图Fig. 2　Loading plots of principal component factors in East Dongting lake and its lake inlet

由表6可知，对TI而言，S1和S9面临轻度污染，其余采样点无污染；对Sb而言，S1面临偏中度污染，S4、S6、S7和S9面临轻度污染；研究区各采样点面临轻度至中度Hg污染；对Cd而言，S2、S3和S8无污染，其余采样点面临轻度至重度污染；As在S2为偏中度污染，S4、S7和S9为轻度污染；Pb在S3和S8为无污染，其余点位为轻度或偏中度污染；Cu在S3为无污染，其余点位为轻度污染；Ni在S1、S4、S7、S8和S9为轻度污染；Co和Cr只在S1、S6、S7和S9为轻度污染；V在S2和S8为无污染，其余点位为轻度污染；Mn在S1为偏中度污染，S7和S9为轻度污染；Zn在S1为偏中度污染，S3、S4、S6、S7和S9为轻度污染。

综合表明，研究区的Itot值为5.74，面临严重污染。沉积物中各重金属的Igeo值大小顺序为Cd＞Hg＞Pb＞As=Zn＞Sb＞V＞Cu＞Mn＞TI＞Co＞Ni＞Cr，其主要污染物是Cd和Hg，TI尚处于清洁状态，而Sb面临轻度污染。对各采样点而言，S1（Itot值17.85）、S6（Itot值5.69）、S7（Itot值7.04）和S9（Itot值7.68）面临严重污染，S4的（Itot值3.43）面临偏重污染，而S2、S3、S5和S8采样点的Itot值未达到污染级别。

表6　沉积物中13种重金属元素的Igeo值与污染级别Table 6　The Igeovalue and Series of 13 kinds of heavy metals in sediment

2.4.2潜在生态风险指数法

沉积物中13种重金属的RI值介于216.7～1968之间，平均为555.1，整个研究区面临“重度”生态风险，其主要风险污染物为Cd和Hg，其次为TI和Sb。对入湖口而言，湘江入湖口（S1）的RI值高达1968，远高于汨罗江入湖口（S2）和新墙河入湖口（S3）以及东洞庭湖湖体，RI值主要受Cd、Hg、TI、Sb和As的支配，面临“严重”生态风险，这与曾祥英等（2012）得出的湘江岳阳段沉积物重金属生态风险较高，主要风险污染物为Cd、Hg和TI的结论一致。汨罗江入湖口（S2）和新墙河入湖口（S3）的RI值只受TI、Hg和Sb的支配，潜在生态风险属于“中度”级别，区域风险较低。

对东洞庭湖湖体而言，S4（RI值436.1）、S6（RI值553.9）、S7（RI值527.6）和S9（RI值541）均达到了“重度”生态风险级别，Cd和Hg为主要风险物，其次为TI和Sb，这与祝云龙等（2008b）、张光贵等（2015）得出的东洞庭湖鹿角至洞庭湖出口沉积物中重金属污染较严重，水域生态风险较高的结论相一致。S5和S8两个采样点则处于“中度”生态风险级别（150≤RI＜300）。各采样点的生态风险大小顺序为S1＞S6＞S9＞S7＞S4＞S2＞S5＞S8＞S3。

综合表明，湘江入湖口（S1）面临“严重”生态风险，鹿角（S4）至洞庭湖出口（S9）水域面临“重度”生态风险，已成为了潜在生态风险区域。受TI、Sb、Hg和Cd毒性效应显著的影响，其单因子生态风险不容忽视。

表7　沉积物中13种重金属元素的 Er值和RI值Table 7　The Eiand RI value of 13 kinds of heavy metals in sedimentr

3　结论

（1）东洞庭湖及入湖口沉积物中TI、Sb、Hg、Cd、As、Pb、Cu、Ni、Co、Cr、V、Mn和Zn的平均质量分数在0.180～762 mg·kg-1之间，各重金属质量分数大小顺序为Mn＞Zn＞V＞Cr＞Pb＞Cu＞Ni＞As＞Co＞Cd＞Sb＞TI＞Hg，且分别为洞庭湖水系沉积物背景值的1.5、2.0、1.9、1.3、2.2、1.9、1.4、2.0、1.4、7.4、1.9、1.4和3.4倍。

（2）空间分布特征显示，湘江入湖口（S1）和汨罗江入湖口（S2）以及S4、S6、S7和S9沉积物中重金属污染较严重。来源分析表明，沉积物中TI、Sb等第一主成分主要源于湘江和汨罗江来水，湘江起主导作用；V主要源于湖区周边污染。

（3）重金属复合污染状况分析得出：研究区（Itot值5.74）面临严重污染，其主要污染物是Cd和Hg。沉积物中各重金属的Igeo值大小顺序为Cd＞Hg＞Pb＞As=Zn＞Sb＞V＞Cu＞Mn＞TI＞Co＞Ni＞Cr。S1、S6、S7和S9面临严重污染，S4面临偏重污染，其余点位为无污染。

（4）潜在生态风险指数研究表明，沉积物中各重金属的生态风险大小为Cd＞Hg＞Sb＞TI＞As＞Pb＞Cu＞Ni＞Co＞V＞Cr＞Zn＞Mn。沉积物中13种重金属的RI值介于217.9～1968之间，平均为555.1，整个研究区属“重度”生态风险，主要风险污染物为Cd和Hg，其次为TI和Sb。各采样点的生态风险大小顺序为S1＞S6＞S9＞S7＞S4＞S2＞S5＞S8＞S3。研究表明，湘江入湖口（S1）面临“严重”生态风险，鹿角（S4）至洞庭湖出口（S9）水域面临“重度”生态风险，已成为了潜在生态风险区域。

湖南作为“有色金属之乡”，其主要的矿区和冶炼厂遍布于洞庭湖流域，采矿和工业废水排放是环境中重金属污染的主要来源。因此，为防治东洞庭湖重金属污染与降低湖泊生态风险，相关部门应加大入湖河流湘江和汨罗江的重金属污染治理力度，严格控制涉TI、Sb、Hg和Cd等剧毒高危重金属废水的排放，加强湖区周边环境管理和污染治理。

HAKANSON L. 1980. An ecological risk index for aquatic pollution control sediment logical approach ［J］. Waster Research， 14（8）： 975-986.

MULLER G. 1979. Index of geo-accumulation in sediments of the Rhine River ［J］. Geo journal， 2（3）： 108-118.

SUN Y B， ZHOU Q X， XIE X K， et al. 2010. Spatial， sources and risk assessment of heavy metal contamination of urban soils in typical regions of Shenyang， China ［J］. J Hazard Mater， 174（1-3）： 455-462.

WANG L X， GUO Z H， XIA X Y， et al. 2008. Heavy metal pollution of soils and vegetables in the midstream and downstream of the Xiangjiang River， Hunan Province ［J］. Journal of Geographical Sciences， 18（3）：353-362.

陈彭嘉， 廖长发， 蒋松生， 等. 2002. 三峡工程与洞庭湖关系研究［M］.长沙： 湖南科学技术出版社： 179-182.

董萌， 赵运林， 库文珍， 等. 2011. 洞庭湖湿地8种优势植物对镉的富集特征［J］. 生态学杂志， 30（12）： 2783-2789.

樊梦佳， 袁兴中， 祝慧娜， 等. 2010. 基于三角模糊数的河流沉积物中重金属污染评价模型［J］. 环境科学学报， 30（8）： 1700-1706.

高博. 2008. 典型环境样品中重金属污染及Cd和Pb同位素示踪的初步研究［D］. 北京： 中国科学院研究生院： 46.

郭晶， 李利强， 黄代中， 等. 2016. 洞庭湖表层水和底泥中重金属污染状况及其变化趋势［J］. 环境科学研究， 29（1）： 44-51.

李健， 曾北危， 姚岳云， 等. 1986. 洞庭湖水系水体环境背景值调查研究［J］. 环境科学， 7（4）： 62-68.

李跃龙. 2013. 洞庭湖志［M］. 长沙： 湖南人民出版社： 211-266.

林丽钦. 2009. 应用毒理学安全评价数据推算重金属毒性系数的探讨［C］.2009重金属污染监测、风险评价及修复技术高级研讨会论文集：57-60.

刘耀驰， 高栗， 李志光， 等. 2010. 湘江重金属污染现状、污染原因分析与对策探讨［J］. 环境保护科学， 36（4）： 26-29.

彭勃， 唐晓燕， 余昌训， 等. 2011. 湘江入湖河段沉积物重金属污染及其Pb同位素地球化学示踪［J］. 地质学报， 85（2）： 282-299.

孙勇， 范必武. 2004. 自然界中铊的分布及对人体健康的影响［J］. 广东微量元素科学， 11（11）： 8-12.

万群， 李飞， 祝慧娜， 等. 2011. 东洞庭湖沉积物中重金属的分布特征、污染评价与来源辨析［J］. 环境科学研究， 24（12）： 1378-1384.

姚志刚， 鲍征宇， 高璞. 2006. 洞庭湖沉积物重金属环境地球化学［J］. 地球化学， 35（6）： 629-638.

曾祥英， 王晨， 于志强， 等. 2012. 湘江岳阳段沉积物重金属污染特征及其初步生态风险评估［J］. 地球化学， 41（1）： 63-69.

张光贵， 谢意南， 莫永涛. 2015. 洞庭湖湘江入湖口至出湖口水源表层沉积物中重金属时空分布特征与生态风险［J］. 环境化学， 34（4）：803-805.

张亚平， 张婷， 陈锦芳， 等. 2011. 水、土环境中锑污染与控制研究进展［J］. 生态环境学报， 20（8）： 1373-1378.

祝云龙， 姜加虎， 孙占东， 等. 2008a. 洞庭湖沉积物中重金属污染特征与评价［J］. 湖泊科学， 20（4）： 477-485.

祝云龙， 姜加虎， 黄群， 等. 2008b. 东洞庭湖与大通湖水体沉积物和生物体中Cd Pb Hg As的含量分布及相互关系［J］. 农业环境科学学报，27（4）： 1377-1384.

Distribution Characteristics and Ecological Risk of Heavy Metals in Surface Sediment of East Dongting Lake and Its Lake Inlet

OUYANG Meifeng， XIE Yinan*， LI Liqiang， TIAN Qi， ZHANG Yi， ZHANG Guanggui
Ecological and Environmental Monitoring Central of Dongting Lake of Hunan， Yueyang 414000， China

In order to investigate the pollution characteristics of TI， Sb and other heavy metals in surface sediments of East Dongting Lake and its Lake inlet， the concentrations of 13 kinds of heavy metals including TI， Sb， Hg， Cd， As， Pb， Cu， Ni， Co， Cr， V， Mn and Zn in nine sediments sampling sections were analyzed. The spatial distribution， sources and ecological risk of those heavy metal were evaluated. The results indicated that the average concentrations of each heavy metals in the sediment samples ranged from 0.180 mg·kg-1to 762 mg·kg-1. The contents of each heavy metals were followed by the order： Mn＞Zn＞V＞Cr＞Pb＞Cu＞Ni＞As＞Co＞Cd＞Sb＞TI＞Hg. The pollution extent of sediments collected from S1（Xiangjiang lake inlet）， S2（Miluo River）， S4（Lujiao），S6（East Dongting Lake）， S7（Yueyang Tower） and S9（Dongting LAke exit） were more serious. The sources of most heavy metals in sediments were similar， the first principal components were mainly from Xiangjiang River and Miluojiang River， Xiangjiang River played a leading role. V was mainly from the pollution around the lake. The pollution extent of each heavy metals in sediments by geo-accumulation index （Igeo） followed the order： Cd＞Hg＞Pb＞As=Zn＞Sb＞V＞Cu＞Mn＞TI＞Co＞Ni＞Cr， and the study area was facing serious pollution. The potential ecological risk of each heavy metals in sediments by the potential ecological risk factor （） were in the following order： Cd＞Hg＞Sb＞TI＞As＞Pb＞Cu＞Ni＞Co＞V＞Cr＞Zn＞Mn； The average potential ecological risk index was 555.1（ranging from 217.9 to 1968）， the study area was facing severe ecological risk， Cd and Hg were the major risk pollutants， followed by TI and Sb. The potential ecological risk of all sampling sites were followed by the order： S1＞S6＞S9＞S7＞S4＞S2＞S5（Bianshan）＞S8（West Lake）＞S3（Xinqiang River）. Xiangjiang lake inlet （S1） was facing serious ecological risk， Lujiao （S4） to Dongting Lake exit （S9） were facing severe ecological risk， S1， S4， S6， S7 and S9 have become potential ecological risk regions.

East Dongting Lake； Lake inlet； sediment； heavy metals； ecological risk

10.16258/j.cnki.1674-5906.2016.07.015

X524； X 824

A

1674-5906（2016）07-1195-07

2015年湖南省环境保护科技计划项目

欧阳美凤（1984年生），女，助理工程师，硕士研究生，主要从事环境监测和水环境保护工作。E-mail： 443020330@qq.com *通信作者：谢意南，男，工程师，硕士研究生，主要从事水环境保护工作。E-mail： yinan.1015@163.com

2016-05-24