采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对太湖22个采样点过滤水和18个采样点表层沉积物中镉(Cd)、 铬(Cr)、 铜(Cu)、 镍(Ni)、 铅(Pb)和锌(Zn)六种重金属元素含量进行测定。 同时, 采用单因子指数法(Ii)、 内梅罗综合指数法(I)、 地质累积指数法(Igeo)、 潜在生态风险指数法(RI)和平均可能影响浓度商法(mPEC-Q)分别对过滤水和表层沉积物进行了污染评价。 结果表明, 除S3, S4, S20, S22采样点外过滤水中Cu, Ni和Zn元素含量最高。 其重金属平均含量水平大小排序为: Zn>Ni>Cu>Cr>Cd>Pb。 研究区域的Ii和I值均小于1, 表明所有采样点五种重金属元素(Ni无标准限值)均处于清洁状态。 而在表层沉积物中六种元素含量均超过当地背景值, 其平均含量大小排序为: Zn>Cr>Pb>Ni>Cu>Cd, 其中S12采样点(渔民生态园)六种元素含量最高, 且它们具有最大的Igeo, RI(327)和mPEC-Q(0.605), 表明沉积物存在不同程度的污染。 源分析的结果表明, 六种重金属具有较大的相关性, 且Cd, Cu, Pb和Zn受电镀、 冶炼工业生产及农业活动中化肥使用的影响较大。 研究结果对追溯太湖重金属来源、 迁移规律、 生物效应和综合治理提供可信的实验依据。

为研究黄河甘宁蒙段丰水期过滤水和悬浮物中重金属的含量特征及污染状况, 采用高分辨电感耦合等离子体质谱仪(HR-ICP-MS)对黄河甘宁蒙段昭君浮桥 (S1)、 包头浮桥(S2)等10个采样点过滤水中六种重金属(Cd, Pb, Cr, As, Cu和Zn)及悬浮物中九种重金属(Cd, Pb, Cr, Ni, Cu, V, Co, Zn和Mn)的含量特征、 污染评价和源分析进行研究。 结果表明: (1)过滤水中只有Cr元素含量在所有采样点超出《地表水环境质量标准》(GB3838—2002) 的标准限值, 且在10个采样点中均为最高(74.8～94.7 μg·L-1); 单因子指数(Ii)评价结果表明除包头浮桥(S2)未受总氮(TN)污染外, 其余采样点水质均受Cr元素和TN污染; 内梅罗综合指数法(I)得出所有采样点的I值均在1～2之间(轻污染程度), 表明黄河甘宁蒙段水质, 尤其是下游段(S1～S6)已不是生活饮用水、 水产养殖等的理想水源。 (2)悬浮物中Ni含量(34.7 μg·L-1) 只在玛曲点(S10)低于中国土壤元素背景值(35.2 μg·L-1), 在其余点均高于背景值, 而其余八种元素在10个采样点的含量均高于背景值; 地累积指数法(Igeo)结果表明九种元素中Cd元素的Igeo值(0.452～2.89)在10个采样点中均为最高值, 且在昭君浮桥(S1)、 包头浮桥(S2)、 乌海(S5)和东大沟入黄河口(S8)这四个采样点处达到中污染-重污染程度, 其余八种元素在各采样点的Igeo值均小于1, 为无污染或无污染-中污染程度。 研究结果为全面研究该流域重金属分布、 迁移及有效保护提供可信的实验数据。

黄河是中国西北地区最重要的水源, 为了研究黄河上游甘宁蒙段水体的重金属含量及其潜在生态风险, 本文分别使用AFS和HR-ICP-MS对黄河甘宁蒙段12个采样点过滤水和悬浮物中As, Hg, Cd, Pb, Cr, Ni, Cu 和 Zn等重金属元素的含量进行了测定。 结果表明: 各采样点过滤水中, 除Cr (56.9~71.5 μg·L-1)外, 其他重金属元素的含量均低于饮用水水质标准限值。 TN, TP和 pH等水质参数的测定结果显示, 除 S1 (2.48) 和 S9 (2.38)采样点的TN超过国家地表水环境质量标准第Ⅴ类标准外, 其他各采样点参数值均较低。 悬浮物中, Hg, Cd, Pb 和Zn的含量均高于各采样点所在地区相应元素土壤背景值。 聚类分析结果显示Ni, Cu, Cr, Zn和Pb有相同污染来源, 主要来源于不锈钢产业和石油产业；As, Cd和Hg三种重金属元素的来源各不相同, 主要可能来自于农药, 化肥, 采矿和燃料以及煤的燃烧。 应用RI和Er对各采样点以及单个重金属元素的潜在生态风险进行了评价。 结果显示, 除S1采样点为中度生态风险外, 其他采样点均为显著生态风险(300.6< RI< 508.6), Er指数显示Hg在内蒙段为显著-高生态风险, Cd在S11 (396.0), S9 (384.0) 和 S5 (373.3)采样点为极高风险, 说明Hg和Cd在这些采样点污染较为严重。 以上研究结果可以为相关部门提供可靠的实验数据和理论依据。

采用高分辨电感耦合等离子质谱(HR-ICP-MS)对黄河甘肃、 宁夏、 内蒙古段12个采样点过滤水和悬浮物中稀土元素含量进行了测定, 并对悬浮物中稀土元素的分馏作用进行了研究。 结果表明: 过滤水中稀土元素含量较低, 含量最高的元素镧(La)浓度仅为32.0 ng·L-1, 稀土元素总量平均值为47.5 ng·L-1, 以包头磴口(S1)和三湖河口(S2)最高, 分别为130.0和100.0 ng·L-1, 可能是由外源稀土进入水体所致; 悬浮物中稀土元素总量平均值为167.8 mg·kg-1, 与中国土壤背景值相近, 其中, 甘肃什川桥采样点(S11)重稀土元素含量明显高于其他采样点, 表明该采样点受到外源重稀土的影响。 悬浮物中稀土元素球粒陨石标准化结果与中国土壤分布模式相同, 表现为轻稀土元素富集, 铕(Eu)中度亏损, 铈(Ce)呈现弱的亏损, 表明悬浮物中稀土元素主要来源于土壤风化作用。