渾太河沉積物中重金屬分布特征及其對大型底棲動物的影響.pdf

1、基于渾太河流域大型底棲動物和環境要素的野外調查數據,開展大型底棲動物群落結構對人類活動的響應關系研究;通過背景值對比分析、風險評價分析,對渾太河表層沉積物中重金屬污染狀況、分布特征、污染來源及環境風險進行研究;應用優勢種分析、攝食功能類群分析,聚類分析,指示種分析和排序分析,對大型底棲動物群落結構、空間格局和影響因子進行研究,尋找對沉積物中重金屬污染具有指示作用的生物因子。主要研究結果如下:
　　 (1)渾太河流域表層沉積物中不

2、同重金屬元素的空間分布特征不同,Cu、Zn、Cd和Pb4種元素的空間分布特征相似,其含量兩兩之間亦均呈極顯著正相關(p＜0.01),具有一定的同源性。Cr、Ni、Cu、Zn、Cd及Pb六種重金屬主要來源于人為活動,Fe與Mn主要源于自然源。8種重金屬元素中Fe含量最高,平均濃度為29550.65mg/kg,Cd的含量最低,平均濃度為0.38mg/kg,Pb、Cd和Cu富集較為嚴重。
　　 (2)渾太河表層沉積物重金屬污染風險評價

3、分析中,地累積指數法及沉積物質量共識基準值法評價結果為Pb污染相對最為嚴重,潛在生態危害指數法評價結果為Cd污染相對最為嚴重。綜合渾太河表層沉積物中重金屬含量與背景值的對比結果及3種重金屬風險評價方法的結果,渾太河表層沉積物中Pb、Cd及Cu3種重金屬元素的污染較重,具有較高的生態風險。
　　 (3)渾太河流域直突搖蚊亞科、搖蚊亞科、寡毛類和四節蜉分布廣泛且數量眾多;功能攝食類群相對單一,直接收集者密度相對豐度最大,為89.44

4、%。上游河段,敏感物種多有分布,生物多樣性高,水質較好;中下游人為干擾增強導致群落結構退化嚴重,物種數大為減少,耐污物種個體數增加;下游受到越來越嚴重的面源污染和有機污染。水化因子(TP、CODMn、BOD5)以及沉積物中重金屬元素(Cu、Ni、Cr)的綜合效應是影響渾河上游樣點大型底棲動物群落結構的主要環境因子;從渾太河下游區域開始,EC、NH4-N和TP等水化因子逐漸成為主導影響因子。
　　 (4)大型底棲動物不同綱目的物種

5、豐富度對沉積物中不同種類的重金屬元素的響應不同,且蜉蝣目(E)、祓翅目(P)及毛翅目(T)物種豐富度對重金屬元素較敏感,其中E物種豐富度對Cr較敏感,P物種豐富度對Cu較敏感,T物種豐富度對Pb較敏感;大型底棲動物不同綱目的物種組成對不同種類的重金屬元素的響應不同,EPT%對重金屬Zn較敏感,T%對重金屬Zn、Pb較敏感,Chironomidae%對Mn、Pb較耐污,Diptera%對Mn、Ni較耐污;大型底棲動物不同功能攝食類群對沉積

6、物中不同種類的重金屬元素的響應不同,過濾收集者(FC)%對重金屬Zn、Cd、Pb較敏感,撕食者(SH)%對Ni較耐污。
　　 (5)大型底棲動物的不同物種對沉積物中不同種類的重金屬元素表現出不同的耐性。對Cr較耐污的物種為毛翅目網棲石蛾(Hydropsychenevae)及雙翅目山瘤虻(Hybomitramontana),對Cr較敏感的物種為蜉蝣目擬細裳蜉(Paraleptophlebiawestoni)、東方蜉蝣(Epheme

7、rastrigata)、雙翅目黑蠅(Simuliumyonagoense)、粗腹搖蚊亞科(Tanypodiinaespp.)及蜘蛛目水蜘蛛(Argyronetaaquatica);對Mn比較耐污的物種為蜉蝣目鋸型蜉(Serratellarufa)及雙翅目Tanypodiinaespp.、搖蚊亞科(Chironominaespp.)、直突搖蚊亞科(Orthocladinaespp.)和朝大蚊(Antochasp.);對Ni比較耐污的物種為

8、雙翅目Hybomitramontana;對Cu較敏感的物種為蜉蝣目Ephemerastrigata及雙翅目長足虻(Hydrophorussp.);對Zn較敏感的物種為蜉蝣目東方蜉(Ephemeraorientalis);對Cd較耐污的物種為雙翅目Chironominaespp.,對Cd較敏感的物種為毛翅目Hydropsychenevae、舌石蛾屬(Glossosomasp.)及雙翅目Antochasp.;對Pb比較敏感的物種為毛翅目Hy