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流域是一类生态关联度较高的有机整体,是周边工农业及生活饮用水的重要供水水源,水源地一旦受到污染,水库的水质也将会受到影响。污染物进入流域水体,将被水体携带迁移然后再分布,造成二次污染,并最终引发沉积物、周边土壤等环境介质的污染从而对动植物及人类造成伤害。为揭示流域环境多介质中重金属的分布特征、来源及风险,本研究以洋河流域为例,于2013年10月-2014年10月采集了该流域不同功能区4个季度的大气颗粒物样品60个,3个季度的河水样本共53个,对应沉积物样本18个,不同土地利用类型表层及亚表层土壤61个,利用ICP-MS和原子荧光光度计测定了样品中的Cd、Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb、Hg含量,分析了大气颗粒物、地表水、沉积物以及土壤中重金属的时空分布特征,利用相关统计学方法解析了流域环境多介质中重金属的污染来源,基于多种方法评价了环境中重金属所造成的潜在生态和对健康风险。主要得到以下研究结论: (1)洋河流域年均降尘通量在春季最大(93 g/(m2·a)),冬季最少(8.74g/(m2·a))。降尘中重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg的年均浓度远超过河北省土壤背景值,其中Cd和Hg最为严重。整个流域降尘中重金属在不同功能区分布具有明显的差异,8种重金属浓度均在水源地出现最大值,在郊县出现最小值,工业区的降尘中Pb、Hg、As、Cu、Cr含量高于城镇和郊区,城镇区降尘中Ni、Zn的含量高于工业区及郊县。降尘中重金属相关性分析表明,燃煤元素(Hg、 Pb)相关性显著,交通污染元素(Cu、Zn)相关性较好。Cd与Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb相关性较好。风险评价结果表明,降尘重金属污染程度由高到低顺序为:Cd> Pb>Hg> Zn> Cr> Cu> Ni> As。健康风险评价结果表明,降尘重金属通过手-口暴露量最大,呼吸途径的暴露量最小。 (2)枯水期(4月)、丰水期(7月)及平水(10月)期洋河水体中8种重金属平均值均低于我国地表水Ⅳ类标准,符合一般农业灌溉及工业用水要求。不同重金属在不同时期表现出不同的浓度特征,其中Hg的季节特征明显,均表现为平水期>枯水期>平水期。 (3)洋河流域沉积物中的重金属都存在不同程度的富集,有50%以上的点位有Cr、Ni、Cu、As的富集,重金属富集主要集中在S2、S3、S17、S18点位。潜在生态危害指数法结果表明沉积物中重金属的平均污染指数的顺序为:Hg>Cd> As> Cr> Cu> Ni> Pb> Zn。 (4)不同土地利用类型土壤中8种重金属单因素方差分析结果表明:土地利用类型对土壤重金属含量影响显著。风险评价结果表明,Cr、Cu、Cd、Zn、Hg在城镇工矿用地均为重度污染,Pb在城镇工矿用地为中度污染。