渭河陕西段表层沉积物重金属污染特征及潜在风险

杨学福，姚志鹏，王 蕾，张 宇，关建玲

1.西安工业大学建筑工程学院，陕西 西安 7100212.西安建筑科技大学环境与市政工程学院，陕西 西安 7100553.中国环境监测总站，国家环境保护环境监测质量控制重点实验室，北京 1000124.陕西省环境监测中心站，陕西 西安 710054

渭河陕西段表层沉积物重金属污染特征及潜在风险

杨学福1,2，姚志鹏3，王 蕾4，张 宇4，关建玲4

1.西安工业大学建筑工程学院，陕西 西安 7100212.西安建筑科技大学环境与市政工程学院，陕西 西安 7100553.中国环境监测总站，国家环境保护环境监测质量控制重点实验室，北京 1000124.陕西省环境监测中心站，陕西 西安 710054

为了解渭河陕西段表层沉积物重金属的污染特征，采用ICP-MS分析了13个采样断面表层沉积物中As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn 8种重金属的含量，并对其来源和生态风险进行了评价。结果表明：渭河陕西段8种重金属的平均含量顺序依次为Mn>Zn>Cr>Cu>Ni>Pb>As>Cd；除Ni外的其余7种重金属的平均含量均超过陕西省A层土壤背景值。各断面表层沉积物重金属的潜在生态风险指数(RI)介于111.4～7 043.7，其中23.1%的断面有极强生态风险，46.2%的断面为中等生态风险，其余为轻微生态风险。Cd污染最为严重，对各断面的潜在生态风险介于较强生态风险与极强生态风险之间，对RI的贡献平均为85.2%；其余7种重金属在所有断面均属于轻微生态危害。渭河陕西段表层沉积物As、Cd、Cu和Zn主要为工业与农业来源；Cr和Ni主要为自然来源；Pb和Mn与城市污水和交通污染来源有关。

渭河陕西段；表层沉积物；重金属；生态风险

沉积物是河流水环境的重要组成部分，也是其各种污染物的源和汇[1]。重金属污染物经自然风化侵蚀、污废水排放、农业排水等途径进入河流后，仅少部分以溶解态形式存在于水体中，大部分先被悬浮颗粒物吸附，随之迁移并最终积累在河流底部的表层沉积物中[2]。而表层沉积物中的重金属易在特定条件扰动下被重新释放出来对上覆水体造成“二次污染”。研究表明，水环境中的重金属可通过食物链的放大作用等，对水生生物和人体产生严重危害[3]。渭河是黄河的最大支流，在陕西省境内河长502 km，主要流经宝鸡、咸阳、西安和渭南4市(区)。截至目前，已有学者对渭河表层沉积物中重金属的污染研究比较零散且多限于2010年以前的情况[4-7]。随着陕西省《渭河流域水污染防治三年行动方案(2012—2014年)》和《陕西省重金属污染综合防治“十二五”规划》的实施，渭河外源重金属污染物排放量有所减少，因此有必要进一步全面了解并评估渭河内源重金属，即表层沉积物中重金属的污染现状及其潜在风险。笔者以渭河陕西段为研究对象，对表层沉积物中重金属的分布特征和来源进行分析，并运用地质积累指数和潜在生态风险指数评估表层沉积物中重金属的污染程度和潜在生态风险，以期为渭河流域重金属污染防治、水生态系统的保护和生态风险管理提供科学依据。

1 实验部分

1.1 样品采集与处理

2014年2月利用抓斗式采样器在渭河陕西段采集到13个表层沉积物样品(0～5 cm)，采样断面位置如图1所示。

图1 渭河陕西段表层沉积物研究断面位置分布示意图Fig.1 Schematic diagram of the surface sediment sampling cross-sections in the Weihe River of Shaanxi region

现场将采集的样品用塑料勺装入干净的聚乙烯密封袋中运送回实验室，风干后去除砾石颗粒、塑料和动植物残体等杂物，用玛瑙研钵研磨后过0.074 mm尼龙筛，装入干净的聚乙烯袋内密封保存备用。

1.2 实验分析与测定

准确称取0.500 g沉积物样品于聚四氟乙烯消解罐，置于DEENA型全自动石墨消解仪(美国)中。先加入10 mL HCL，在(95±5)℃下低温加热，待蒸发至3 mL左右，冷却，震荡后，分别加入5 mL HNO3、5 mL HF、3 mL HClO4后，温度保持在(95±5)℃，1 h，蒸至白烟冒尽，内容物呈粘稠状后，冷却，加超纯水定容至50 mL备用。

沉积物样品中As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn用Series 200-Elan DRCe型ICP-MS(美国)测定，样品经0.45 μm滤膜过滤，采用标准曲线法定量。

在重金属的分析过程中采用沉积物标准样品进行过程质量控制，8种重金属的测定值均在国家标准参比物质的允许误差范围之内，各重金属回收率为85.1%～108.8%，平行样品的相对偏差在5%允许范围内。

1.3 评价方法

1.3.1 地质积累指数法(Igeo)

由MÜLLER于1969年提出，利用某重金属的含量与对应地球化学背景值的关系，定量研究其污染程度，目前在欧洲被广泛使用。该方法不仅考虑了重金属的自然分布特征，也能直观反映外源重金属在沉积物中的富集程度，即人为活动对重金属污染的影响[8]。其计算方法如下：

(1)

式中：Igeo为沉积物中重金属i的地质积累指数，无量纲；Ci为沉积物中重金属i的实测含量，mg/kg；k为考虑到造岩运动可能引起的背景值差异系数，取1.5；Bi为清洁沉积物中重金属i的地球化学背景值，mg/kg。选择合理的背景值是正确评价重金属污染程度与生态风险的关键因素，Bi选取陕西省A层土壤重金属背景值，As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn的背景含量分别为11.1、0.094、62.5、21.4、557、28.8、21.4、69.4 mg/kg[9]。

1.3.2 潜在生态风险指数法(RI)

瑞典学者HANKANSON基于元素丰度和释放能力原则提出的潜在生态风险指数(RI)法，是评价沉积物重金属生态危害的常用方法[10]。其计算公式如下：

(2)

(3)

(4)

1.4 数据分析

数据分析采用SPSS 19.0统计软件和Excel 2010软件。

2 结果与讨论

2.1 表层沉积物中重金属的含量水平

渭河陕西段表层沉积物8种重金属的含量统计结果见表1。

表1显示，渭河陕西段表层沉积物中8种重金属的平均含量介于2.63～711 mg/kg之间，按各重金属的平均含量顺序为Mn>Zn>Cr>Cu>Ni>Pb>As>Cd，平均含量最高的是Mn，为711 mg/kg，占8种重金属总含量的75.31%；其次是Zn和Cr，平均含量分别为78.38、64.08 mg/kg；平均含量最低的是Cd，为2.63 mg/kg。各采样断面表层沉积物重金属的含量差别较大，除Cr外的其余重金属变异系数均大于20%，其中Cd、As和Zn的变异系数分别为226%、39%和33%，表明其污染来源沿程变化可能较大。

表1 渭河陕西段表层沉积物重金属的含量统计结果Table 1 Statistics of heavy metal contents in surface sediment of the Weihe River in Shaanxi region

与陕西省A层土壤背景值相比，除Ni外，其余7种重金属的平均含量均超过对应土壤背景值，说明渭河陕西段表层沉积物受到一定程度的重金属复合污染。值得注意的是，渭河陕西段表层沉积物Cd的平均含量是对应土壤背景值的27.95倍，即使Cd含量最小的11#断面也超过对应土壤背景值1.87倍，这说明渭河陕西段表层沉积物中Cd污染非常严重。据研究[12]，黄河水体中的悬浮粒子对痕量Cd有较强的吸附能力，相当一部分Cd在水体流动过程中随悬浮粒子沉降在河底。渭河作为黄河的主要支流，与其有着相似的性质，因此，进入渭河水体的Cd被颗粒物吸附并沉降可能是导致表层沉积物中Cd含量普遍较高的主要原因。

2.2 表层沉积物中重金属的污染程度及潜在风险

2.2.1 表层沉积物重金属污染程度评价

渭河陕西段表层沉积物重金属的Igeo评价结果见表2。

表2 渭河陕西段表层沉积物重金属的污染程度评价结果Table 2 The assessment of heavy metal pollution in surface sediment of Weihe River in Shaanxi region

表2显示，渭河陕西段表层沉积物各采样断面均存在Cd污染，其中有15.4%的断面为严重污染，7.7%的断面为重度污染，23.1%的断面为中度污染，46.2%的断面为偏中度污染，7.7%的断面为轻度污染；As、Cu、Mn和Zn均存在轻微污染，分别有15.4%、30.8%、23.1%和15.4%的研究断面为轻度污染，其余断面为无污染；Cr、Ni和Pb在各断面评价结果均为无污染。Cd为环境中毒性较大的重金属，进入人体后主要在肝、肾组织中引起慢性中毒，导致肾脏吸收功能不全、免疫能力低下以及骨质疏松、软化、关节变形和全身疼痛等症状。当环境条件发生变化(如水体pH下降、离子强度增大等)时，沉积物中的酸可溶态Cd易被释放引起二次污染[12]，这进一步增加了渭河陕西段表层沉积物Cd的污染风险。

2.2.2 表层沉积物重金属潜在生态风险评价

根据RI的计算结果，渭河陕西段各断面表层沉积物8种重金属的RI值介于111.4～7 043.7之间，平均RI为870.2。由表3渭河陕西段表层沉积物重金属的RI评价结果可知，渭河陕西段表层沉积物重金属总体上存在较高的生态风险，其中23.1%的断面为极强生态风险，46.2%的断面为中等生态风险，其余断面均为轻微生态风险。依据表4中的各重金属的Eri计算结果，渭河陕西段各断面表层沉积物As、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn 7种重金属的Eri均小于40，属于轻微生态危害；各断面Cd的Eri值介于86.2～7 002.1之间，平均为838.4，其中23.1%的研究断面有极强生态风险，23.1%的断面为强生态风险，其余断面均为较强生态风险。渭河陕西段表层沉积物8种重金属中，Cd对RI的平均贡献最大，达85.2%；其次为As、Cu、Pb和Ni，累计占12.7%；其余3种重金属的平均贡献很小(≤1%)，详见图2。可见，与渭河陕西段表层沉积物中的其他7种重金属相比，Cd平均含量虽然较低，但其引起的潜在生态风险较高，值得重视。

表3 渭河陕西段表层沉积物重金属的RI评价结果Table 3 Potential ecological risk index of heavy metals in surface sediment of Weihe River in Shaanxi region

表4 渭河陕西段表层沉积物中各重金属的Eri评价结果Table 4 Potential ecological risk factor of heavy metals in surface sediment of Weihe River in Shaanxi region

图2 渭河陕西段表层沉积物各重金属对RI的平均贡献率Fig.2 The average contribution rates of the heavy metal for Potential ecological risk index in surface sediment of Weihe River in Shaanxi region

2.3 表层沉积物重金属的来源分析

渭河陕西段表层沉积物中8种重金属含量的Pearson相关系数如表5所示。

表5 渭河陕西段表层沉积物重金属含量的Pearson相关系数矩阵Table 5 Pearson correlation matrix of the heavy metals in surface sediment of Weihe River in Shaanxi region

注：“**”表示极显著相关(P>0.01)；“*”表示显著相关(P>0.05)。

表5显示，Zn与Cd、Cu之间极显著相关(P>0.01)，Zn与As之间显著相关(P>0.05)，Cr与Ni之间极显著相关(P>0.01)，其余各重金属之间不相关，表明渭河陕西段表层沉积物中重金属之间来源具有一定的相似性。

为进一步分析渭河陕西段表层沉积物中重金属的污染来源，采用因子分析法进行污染源解析[13]。渭河陕西段表层沉积物8种重金属的因子载荷分析结果见图3。

图3 渭河陕西段表层沉积物重金属的因子载荷图Fig.3 Factor loading plot of the heavy metals in the surface sediments of Weihe River in Shaanxi region

由图3可见，提取出的3个主因子的累计方差贡献率为80.5%，分别可以解释总方差的32.8%、27.4%和20.3%。因子1主要与重金属As、Cd、Cu和Zn有关，其中与Cd、Cu和Zn有较高的载荷。据统计[14-17]，渭河流域化肥和农药亩均施用量远高于陕西省平均水平，但农业生产过程中化肥和农药的利用率普遍不高，分别为34.8%和35%左右。另外，农用塑料薄膜和农业垃圾中也含有一定量Cd等重金属，大量无节制使用或使用不当会造成土壤中相关重金属的污染。渭河陕西段表层沉积物中Cd含量相对较高的采样断面为8#、10#和12#断面，均在西安段，最大值出现在10#断面。研究发现，西安市有多年的污水灌溉历史，污灌区土壤Cd污染较为明显[18]，市郊农田土壤中As等元素严重超标[19]。渭河陕西段地处黄土高原南部，流域内水土流失较为严重，土壤颗粒中的养分、农药及重金属等也随水土流失过程迁移最终进入河流并造成重金属As、Cd和Cu等污染。渭河陕西段沿岸的宝鸡、咸阳、西安、渭南等市均属工业城市，有色金属冶炼、造纸和纺织企业比较集中[20]，重金属污染负荷相对较大。渭河表层沉积物中Cu和Zn含量较高，且变异系数大，可能受工业污染比较严重。因此，因子1主要代表工业废水与农业污染。因子2主要与重金属Cr和Ni有关，两者均有较高的载荷。表层沉积物中Ni平均含量低于背景值，Igeo评价结果也显示，Cr和Ni为无污染，说明因子2主要与自然来源有关。因子3主要与重金属Pb和Mn有关，与Pb有较高的载荷。Pb是机动车污染源的标识元素，由于汽油中添加四乙基铅以增加燃料中辛烷含量，在燃烧过程中绝大部分被分解为无机铅盐及铅氧化物随汽车尾气排出，成为最重要的铅污染源[21-22]。而部分含铅量小的汽油中则主要用环戊二烯三羰基锰代替四乙基铅作为防爆剂，也会带来一定的Mn污染[23]。而渭河流域合流制排水管网系统占有率较高(超过40%)，雨天时会冲刷路面和街尘中的重金属Pb和Mn的污染物，部分未经处理便直接流向水体[24]。另外，调查发现渭河流域城市污水中Pb和Mn的浓度较高，而常规的二级污水处理工艺对其去除率不高，表层沉积物中的Pb和Mn也可能与流域内大量的城市污水排放有关。因此，因子3主要代表城市污水和交通污染。

3 结论

1)渭河陕西段表层沉积物8种重金属的平均含量介于2.63～711 mg/kg之间，按各重金属平均含量顺序依次为Mn>Zn>Cr>Cu>Ni>Pb>As>Cd。与陕西省A层土壤背景值比，除Ni外，渭河陕西段表层沉积物其余7种重金属的平均含量均超过对应土壤背景值。

2)Igeo评价结果显示：渭河陕西段表层沉积物中Cd污染最为严重，As、Cu、Mn和Zn为轻微污染，Cr、Ni和Pb为无污染。RI评价结果显示：8种重金属的RI值介于111.4～7 043.7之间，23.1%的断面有极强生态风险，46.2%的断面为中等生态风险，其余断面均为轻微生态风险。Cd在各断面的潜在生态风险介于较强生态风险与极强生态风险之间，其对RI的平均贡献最大，达85.2%，其余7种重金属在所有断面均属于轻微生态危害。

3)来源分析表明：渭河陕西段表层沉积物中重金属元素之间来源具有一定的相似性，As、Cd、Cu和Zn主要为工业废水与农业污染来源；Cr和Ni主要为自然来源；Pb和Mn主要为城市污水和交通污染来源。

[1] 吕文英, 汪玉娟, 刘国光. 北江底泥中重金属污染特征及生态危害评价[J]. 中国环境监测, 2009,25(3):69-72.

LYU W Y, WANG Y J, LIU G G, et al. Pollution characteristics of heavy metals in beijiang sediment and it’s potential ecological risk assessment[J]. Environmental Monitoring in China,2009,25(3):69-72.

[2] HAN Y M, CAO J J, WU F, et al. Geochemistry and environmental assessment of major and trace elements in the surface sediments of the Wei River, China[J]. Journal of Environmental Monitoring,2012,14,2 762-2 771.

[3] 汪新生, 郭琦. 陕西省重金属污染特征分析[J].中国环境监测,2011,27(4):22-27.

WANG X S, GUO Q. Shaanxi heavy metal pollution characters analysis[J]. Environmental Monitoring in China,2011,27(4):22-27.

[4] 王旭, 曹军骥, 张宝成. 渭河干流 (宝鸡段) 表层沉积物Cu、Zn、Pb污染特征与评价[J]. 环境监测管理与技术,2008,20(6):26-29.

WANG X, CAO J J, ZHANG B C. Characteristics and evaluation of Cu, Zn, Pb pollution in surficial sediments of Weihe River, BaoJi section[J]. The Administration and Technique of Environmental Monitoring,2008,20(6):26-29.

[5] 翟萌, 卢新卫, 黄丽，等. 渭河 (杨凌-兴平段) 表层沉积物中重金属的粒径分布特征及污染评价[J]. 陕西师范大学学报: 自然科学版,2010,38(4):94-98.

ZHAI M, LU X W, HUANG L, et al. Particle size distribution and pollution assessment of heavy metals in the surface sediment from Yangling to Xingping Reach of the Wei River[J]. Journal of Shaanxi Normal University (Natural Science Edition),2010,38(4):94-98.

[6] 雷凯, 卢新卫, 王利军,等. 渭河(西安段)柱状沉积物中重金属的地球化学特征研究[J]. 环境化学, 2008,27(3):389-390.

LEI K, LU X W, WANG L J, et al. Environmental geochemistry of heavy metals in core sediments in Xi’an reach of the Wei River [J]. Environmental Chemistry,2008,27(3):389-390.

[7] 翟雨翔, 卢新卫, 黄静,等. 渭河 (咸阳段) 表层沉积物中重金属形态分布特征[J]. 水土保持通报, 2009(3):145-148.

ZHAI Y X, LU X W, HUANG J, et al. Distribution of heavy metal speciation in Surface Sediment of Weihe River at Xianyang Section[J]. Bulletin of Soil and Water Conservation,2009(3):145-148.

[8] MÜLLER G. Index of Geo-accumulation in Sediments of the Rhine River [J]. Geojournal, 1969, 2(3): 108-118.

[9] 国家环境保护局, 中国环境监测总站.中国土壤元素背景值[M]. 北京:中国环境科学出版社,1990:87-90,330-496.

State Environmental Protection Administration of China(CSEPA), China National Environmental Mornitoring Centre(CNEMC). Background Values of Soil Elements in China[M]. Beijing: China Environmental Science Press,1990:87-90,330-496.

[10] HAKANSON L. An ecological risk index for aquatic pollution control, a sedimentological approach [J]. Water Research,1980,14:975-1 001.

[11] 徐争启, 倪师军, 庹先国,等. 潜在生态危害指数法评价中重金属毒性系数计算[J]. 环境科学与技术, 2008,31(2):112-115.

XU Z Q, NI S J, TUO X G, et al. Calculation of heavy metals’ Toxicity coefficient in the evaluation of potential ecological risk index[J]. Environmental Science & Technology,2008,31(2):112-115.

[12] 杨宏伟. 黄河颗粒物-水体磷和重金属的交换行为研究[M].北京:中国环境出版社,2013:34.

YANG H W. The exchange behavior study of phosphorus and heavy metals in particulate matter of the Yellow River[M]. Beijing: China Environmental Press,2013:34.

[13] LIU C W, LIN K H , KUO Y M. Application of factor analysis in the assessment of groundwater quality in a blackfoot disease area in Taiwan[J]. Sci Total Environ,2003,313(1):77-89.

[14] 张春玲, 周晓强. 陕西省渭河流域水质现状与保护对策探讨[J]. 陕西水利,2009(4):16-18.

ZHANG C L, ZHOU X Q. Water quality situation and protection strategy for the Weihe River catchment of Shaanxi province[J]. Shaanxi Water Resources,2009(4):16-18.

[15] 李泓辉. 渭河流域陕西段农业非点源污染分析及绿色农业发展研究[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2008.

LI H H. Research on Agricultural Non-Point Source Pollution and Development of Green Agriculture of Weihe River Valley in Shaanxi Province[D]. Yangling:Northwest A&F University,2008.

[16] 陈同斌, 曾希柏, 胡清秀. 中国化肥利用率的区域分异[J].地理学报,2002,57(5):531-538.

CHEN T B, ZENG X B, HU Q X. Utilization eifciency of chemical fertilizers among diferent counties of China[J]. Acta Geographica Sinica, 2002, 57(5): 531-538.

[17] 汪洋. 安全科学用药要与提高农药利用率齐步并进—访农业部全国农技推广服务中心农药与药械处处长邵振润[N].中国农资,2014-05-02(22).

WANG Y. Safely and scientifically apply the pesticides should be in paced with the improvement of the utilization of pesticides—visit shao zhenrun， The director of pesticide and pharmaceutical department of the ministry of agriculture national agricultural technology extension and service center[N]. China Agri-Production News,2014-05-02(22).

[18] 胡宁静, 李泽琴, 黄朋,等. 我国部分市郊农田的重金属污染与防治途径[J]. 矿物岩石地球化学通报, 2003,22(3):251-254.

HU N J, LI Z Q, HUANG P, et al. The pollution, prevention and remediation of heavy metals in infield land in some suburb areas, China[J]. Bulletin of Mineralogy, Petrology and Geochemistry, 2003, 22(3): 251-254.

[19] 王凌青, 卢新卫, 贾晓丹. 西安市郊农田土壤环境地球化学研究[J]. 干旱区资源与环境, 2007,21(3):113-117.

WANG L Q, LU X W, JIA X D. Study on geochemistry characters of agricultural soil around Xi’an City[J]. Journal of Arid Land Resources and Environment,2007,21(3):113-117.

[20] 陈佳, 王莉, 杨小刚,等. 渭河陕西段水体主要污染物特征分析[J]. 内蒙古大学学报：自然科学版, 2015,46(2):105-112.

CHEN J, WANG L, YANG X G, et al. Analysis of the characeristics on the water pollutants in the Weihe River of Shaanxi Province[J]. Journal of Inner Mongolia University(Natural Science Editon), 2015, 46(2):105-112.

[21] FACCHINELLI A, SACCHI E, MALLEN L. Multivariate statistical and GIS-based approach to identify heavy metal sources in soils [J]. Environmental Pollution,2001,114(3):313-324.

[22] 李丽娜. 上海市水环境中重金属类污染物的健康风险评价[M].上海:同济大学出版社,2012:73.

LI L N. Health Risk Assessment of Heavy Metals in Water Environment of Shanghai[J]. Shanghai: Tongji University Press,2012:73.

[23] 李芝兰. 生殖与发育毒理学[M]. 北京: 北京大学医学出版社,2012:293.

LI Z L. Drug Reproductive and Developmental Toxicology[M]. Beijing: Peking University Medical Press,2012:293.

[24] 陕西省人民政府办公厅. 关于印发渭河流域水污染防治巩固提高三年行动方案(2015-2017年)的通知. 陕政办发[2015]38号[EB/OL].(2015-05-29)[2015-11-01]. http://www.shaanxi.gov.cn/0/104/10968.htm.

General Office of People’s Government of Shaanxi Province(GOSPPG). Notice of Issue the Three Years Action Plan for Consolidating and Enhancing of the Water Pollution Prevention and Control in Weihe River Basin (2015-2017). GOSPPG No. [2015]38[EB/OL].(2015-05-29)[2015-11-01]. http://www.shaanxi.gov.cn/0/104/10968.htm.

Heavy Metal Pollution Characteristics and Potential Ecological Risk in Surface Sediment of Shaanxi Segment of the Weihe River

YANG Xuefu1,2,YAO Zhipeng3,WANG Lei4,ZHANG Yu4,GUAN Jianling4

1.School of Civil and Architecture Engineering,Xi’an Technological University,Xi’an 710021,China2.School of Environmental and Municipal Engineering,Xi’an University of Architecture and Technology,Xi’an 710055,China3.State Environmental Protection Key Laboratory of Quality Control in Environmental Monitoring，China National Environmental Monitoring Centre，Beijing 100012，China4.Shaanxi Environmental Monitoring Centre,Xi’an 710054,China

In order to understand the pollution characteristics of heavy metals in surface sediments of Shaanxi segment of the Weihe River, the concentrations of 8 heavy metals including As，Cd，Cr，Cu，Mn，Ni，Pb and Zn in surface sediments of 13 sampling section were analyzed by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) and their potential ecological risks were evaluated. The results indicated that the average concentration level of heavy metals in sediments followed the order: Mn>Zn>Cr>Cu>Ni>Pb>As>Cd. The concentrations of 8 heavy metals, except Ni, were above the corresponding soil background values for Shaanxi. The potential ecological risk indexes (RI) of 8 heavy metals at all sampling sites were between 111.4 and 7 043.7, including 23.1% sampling sites posed serious potential ecological risk, 46.2% sampling sites posed moderate potential ecological risk, and the rest sampling sites posed low potential ecological risk for the River. Cd, which potential ecological risk was from higher potential ecological risk to serious potential ecological risk and contributed 85.2% of the total potential ecological risk, was found as the most polluted heavy metal in the River. The rest of 7 heavy metals all posed a low potential ecological risk at all sampling sites of the River. Source analysis suggested that, As，Cd，Cu and Zn are derived from the industrial and agricultural sources, Cr and Ni are derived from the Natural sources, Pb and Mn are derived from urban sewage and vehicle pollution sources.

Shaanxi segment of the Weihe River;surface sediment;heavy metals;ecological risk

2015-11-19；

2016-02-16

陕西省社会发展科技攻关项目(2015SF282)

杨学福(1981-)，男，宁夏同心人，博士，讲师。

王 蕾

X824

A

1002-6002(2017)02- 0061- 07

10.19316/j.issn.1002-6002.2017.02.10