贵州高原普定水库水环境重金属的时空分布特征及风险评价
2021-03-25李秋华马一明潘少朴
旷 攀， 李秋华*， 金 爽， 马一明， 潘少朴
1.贵州师范大学， 贵州省山地环境信息系统和生态环境保护重点实验室， 贵州 贵阳 550001 2.贵州省国际合作研究基地水生态国际联合研究中心， 贵州 贵阳 550001
重金属作为一种持久性污染物，具有难降解、易积累、毒性大等特点[1-2]. 水环境中的重金属来源主要为自然源和人为源[3]，自然源主要包括岩石、土壤的风化侵蚀等[4]，人为源主要为工农业生产及生活产生的污染物等[5-6]. 其中环境中排放的重金属以多种方式进入水体后，迅速被水中的悬浮物和底部沉积物所吸收，最终储存在水体沉积物中[7]，而在人类活动、生物扰动或水环境化学条件变化等因素影响下，沉积物中的重金属又会被释放到水体中[8-9]，并可能通过食物链逐级进入人体，危害人体健康[10-11]，造成不可逆转的损害. 因此，研究河湖系统水体和沉积物中重金属的污染行为及环境风险评价对流域内生态系统及人类健康具有重要意义[12-13].
普定水库作为安顺地区主要的饮水源地，周围存在大量的工厂以及居民生活区. 近年来，随着普定县城区工业不断发展,大量的生产生活废水排进水库中[14]，加上水库周边存在多个采矿集中区域，对普定水库水环境产生了直接影响[15-16]. 目前针对普定水库水质相关调查较少[17-18]，尤其缺乏对整个库区重金属污染水平的研究. 该文通过对普定水库进行一个水文年的季节性采样分析，研究了普定水库水环境重金属时空变化特征，并对其污染水平进行了综合评价，以期为普定水库水环境治理提供科学依据.
1 材料与方法
1.1 研究区概况与采样点设置
普定水库是乌江上游大型河道型水库，距离普定县约8 km，坝址以上控制流域面积为 5 871 km2，正常蓄水位为1 145 m，平均水深15 m，最大水深约25 m，总库容4.2×108m3，年径流量33.8×108m3. 周围矿产资源丰富，已探明的有煤、铁、铅锌、大理石、石膏、硅石、白云石、石灰石、天青石、耐火粘土等十余种，在其西北、北部、东北区域存在大量铅锌矿以及煤矿开矿场. 该研究基于普定水库季节流域特征共设置S1～S8共8个采样点(见图1)，其中2018年每月中旬采集重金属水样，使用重力式抓斗采泥器于2018年4个季度各采集一次表层沉积物，采样操作严格按照GBT 14581—1993《水质 湖泊和水库采样技术指导》进行.
图1 普定水库采样点分布Fig.1 Distribution of sampling points in Puding Reservoir
1.2 样品处理与分析
水体重金属采集与处理：由意大利哈钠沃德公司生产的便携式多参数水质分析测定仪(HI98194)现场测量DO浓度、温度及pH. 采集的水样经处理后的0.45 μm醋酸纤维滤膜过滤，滤液装入500 mL的聚乙烯塑料瓶中，加入1∶1的HNO3固定至pH小于2.0，密封后避光保存，于实验室经“王水+双氧水”加热浓缩后，放入4 ℃的冰箱中保存待测.
表层沉积物：采回的样品经真空冷冻干燥机(LGJ-12)干燥后，经碾碎，研磨，过200目(约75 μm)筛后，称量0.5 g样品于25 mL比色管中加入王水〔V(HNO3)∶V(HCL)=1∶3〕5 mL，经水浴消解后取上清液定容，使用全自动双道荧光光谱仪(AFS-230E型，北京海光仪器有限公司)测定Hg和As的含量，另取0.5 g样品用传统闭合式混合酸〔V(HNO3)∶V(HF)∶V(HClO4)=5∶5∶3〕高温消解定容后，取上清液采用火焰原子吸收光谱仪(北京北分瑞利分析仪器有限责任公司，WFX-210型)测定Pb、Ni和Cu的含量，采用石墨炉原子吸收光谱仪(北京北分瑞利分析仪器有限责任公司，WFX-210型)测定Cd的含量[19].
所有样品分析均做3次平行(3次分析结果的误差<5%)，采用的所有玻璃器皿等均用15% HNO3溶液浸泡48 h；所有试验用水均为去离子水；标准样品采用土壤标准物质GSS-5进行质量控制，相对标准偏差为1.0%～4.7%.
该研究所有数据使用Excel 2010软件进行预处理，利用Origin 2018软件进行画图，利用R-Studio软件进行Pearson相关性分析.
1.3 评价方法
1.3.1综合污染指数
综合污染指数法[20]应用比较广泛且适用于各种水体，能够综合反映各采样点不同重金属元素综合污染程度，计算公式：
Pi=CiSi
(1)
(2)
式中：Pi为重金属元素i的单因子污染指数；Ci为重金属元素i的实测含量，μgL；Si为重金属元素i的评价标准(取GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅰ类标准作为普定水库各重金属元素评价标准)；n为元素个数；I为水质综合污染指数. 当I≤1时，表明该水域无重金属污染；当1
1.3.2地积累指数
地积累指数法[21]是德国科学家Müller于1969年提出的，能够充分考虑到人为污染因素对重金属含量的干扰. 地积累指数(Igeo)计算公式：
Igeo(i)=log2(CjikCni)
(3)
式中：Igeo(i)为沉积物中重金属i的地积累指数；Cji为沉积物中重金属i的实际含量，mgkg；Cni为重金属元素i在土壤中的参考标准值(i为Hg、As、Cu、Ni、Cd、Pb)，该文以贵州省土壤元素背景值作为参考值(见表1)，mgkg；k为消除各地岩石差异可能引起背景值变动所设的转换系数，一般取1.5. 地积累指数评价重金属污染程度分级如表2所示.
表1 贵州省土壤元素背景值及重金属毒性响应系数[19]
表2 地积累指数分级[21]
1.3.3潜在生态风险指数法
瑞典科学家Hkanson在1980年提出潜在生态风险指数法[22]，该方法可以反映多种重金属污染物的综合影响，并定量划分出潜在生态危害程度，计算公式：
Cfi=CjiCni
(4)
式中，Cfi为重金属元素i的污染系数.
单种重金属污染物潜在生态风险指数计算公式：
Eri=Tri×Cfi
(5)
式中，Eri为单种重金属的潜在生态风险指数,Tri为该种重金属的毒性响应系数.
多种重金属潜在生态风险指数计算公式：
式中，RI为沉积物中多种重金属的潜在生态风险. RI的大小与参评污染物的种类和数量有关，数目越多，RI值就越大，由于该研究中未涉及Cr和Zn，采用原有的RI等级划分标准可能会低估重金属的生态风险，所以该文主要采用单种重金属的潜在生态风险指数(Eri)进行评价. 综合潜在生态风险指数分级标准见表3.
表3 单因子生态风险指数(Eri)与综合潜在 生态风险指数(RI)的分级标准[22]
图2 2018年普定水库表层水体中重金属分布情况Fig.2 Seasonal distribution of dissolved heavy metals in the surface water of Puding Reservoir in 2018
2 结果与分析
2.1 普定水库水体重金属
2.1.1普定水库水体重金属含量时空分布特征
图2为2018年6种重金属元素Hg、As、Cu、Ni、Cd、Pb在普定水库表层水体中的分布情况. 由图2可见：ρ(Cu)和ρ(Ni)的范围分别为1.008～7.433和1.250～35.437 μgL，二者分布波动较大，总体呈逐渐下降的趋势；ρ(Hg)、ρ(Cd)、ρ(As)、ρ(Pb)的范围分别为0.001～0.008、0.106～1.583、0.006～0.082、0.408～11.901 μgL，四者具有相似的变化规律，并与ρ(Cu)和ρ(Ni)呈完全相反的趋势，呈前半年含量平稳变化、后半年逐步上升的趋势. 从时间上来看，ρ(Hg)、ρ(As)、ρ(Ni)、ρ(Cd)、ρ(Pb)具有相似的分布规律，随着月份的变化，呈先升后降再升的分布特征.
由表4可见：普定水库水体中6种重金属元素含量较低，ρ(Hg)波动不大，各采样点较稳定；ρ(Cd)在S1～S3采样点呈上升趋势，但是在S3～S6采样点呈下降趋势，表明在S3采样点可能存在Cd污染源；其余部分水体重金属如ρ(As)、ρ(Cu)、ρ(Ni)、ρ(Pb)也都呈沿水流方向逐渐上升的趋势.ρ(Hg)、ρ(As)、ρ(Cu)均低于GB 3838—2002《地表水环境质量标准》[23]Ⅰ类标准限值，ρ(Ni)、ρ(Cd)、ρ(Pb)在个别月份及采样点超过了Ⅰ类标准限值.ρ(Cd)和ρ(Pb)平均值均高于美国优先污染物国家推荐水质基准持续浓度(CCC)[24]的推荐值，而CCC推荐值旨在保护水生生物，说明这两种元素可能对普定水库水生生物已经造成了一定程度的影响.
表4 普定水库表层水重金属元素含量
Table 4 Concentration level of heavy metal in surface water of Puding Reservoir μgL
表4 普定水库表层水重金属元素含量
项目HgAsCuNiCdPb范围0.001～0.0080.013～0.0511.736～7.4336.319～23.5860.092～0.4321.675～9.118 S1平均值0.0030.0303.92212.7950.2995.642标准偏差0.0020.0121.8144.5180.1141.947范围0.001～0.0060.011～0.0731.660～6.6531.254～31.2140.055～1.3500.551～7.013 S2平均值0.0030.0333.76012.4890.3954.067标准偏差0.0010.0181.5609.5400.3272.198范围0.001～0.0050.011～0.0561.124～5.1024.583～32.1390.154～1.5831.005～11.252 S3平均值0.0030.0262.47912.5100.4575.353标准偏差0.0020.0151.1257.6830.3612.683范围0.002～0.0050.023～0.0631.149～5.1385.160～35.4370.106～1.3840.408～11.901 S4平均值0.0040.0383.22111.7410.3565.104标准偏差0.0010.0131.1778.5200.3352.980范围0.001～0.0050.014～0.0601.008～5.7524.625～24.7300.133～0.5350.849～9.680 S5平均值0.0030.0262.97412.7040.2935.248标准偏差0.0010.0141.4034.9040.1162.451范围0.001～0.0060.011～0.0511.710～6.1661.815～33.9070.131～0.5211.283～9.344 S6平均值0.0040.0223.42312.4990.2484.273标准偏差0.0020.0111.2589.1010.1092.556范围0.001～0.0060.011～0.0511.493～6.6132.598～34.2510.109～0.8881.635～9.569 S7平均值0.0040.0253.51311.9770.3484.483标准偏差0.0010.0151.6167.7260.2342.742范围0.001～0.0070.009～0.0481.277～6.1241.988～22.4200.199～0.4052.459～9.455 S8平均值0.0030.0273.36910.0760.2714.550标准偏差0.0020.0191.4176.2320.0602.357最大值0.0080.0947.43335.4371.58311.901 总计最小值0.0010.0061.0081.2540.1060.408平均值0.0030.0363.33212.4360.3344.965GB 3838—2002Ⅰ类标准限值0.05501020110CCC推荐值0.771509520.252.5
图3 普定水库pH与ρ(DO)月际变化特征Fig.3 Seasonal changes of pH value and dissolved oxygen in Puding Reservoir
2.1.2普定水库水体重金属含量与pH及ρ(DO)之间的关系
图3为普定水库pH与ρ(DO)月际变化特征. 由图3可见，普定水库全年pH均大于7，说明普定水库水质为碱性水体，2月和10月pH较低，3—9月较高. pH在不同采样点之间也存在明显的空间差异，其中S7、S8采样点的pH在4—9月较其他采样点明显偏低. 随月际的变化，ρ(DO)有逐渐上升的趋势，但在4—8月S7、S8采样点偏低，与pH异常正好对应，因此推测在4—8月S7、S8采样点可能受到其他污染物污染.
对普定水库表层水体pH、ρ(DO)与表层水体重金属含量之间进行Pearson相关性分析，结果如表5所示，pH与ρ(Hg)、ρ(As)、ρ(Cu)、ρ(Ni)、ρ(Cd)、ρ(Pb)均无显著相关关系；ρ(DO)与ρ(Hg)、ρ(As)均呈显著正相关，与ρ(Cu)呈显著负相关，表明ρ(DO)可能对这3种元素在水体中的分布产生了一定影响.ρ(Cd)与ρ(Pb)呈显著正相关，与ρ(Cu)呈显著负相关；ρ(Hg)与ρ(As)、ρ(Pb)均呈显著正相关，但与ρ(Cu)呈显著负相关；ρ(As)与ρ(Cu)呈显著负相关，ρ(Cu)与ρ(Pb)之间也呈显著负相关，说明这些元素具有相似的分布规律，并可能具有同源性.
表5 普定水库表层水体pH、ρ(DO)及水体重金属含量之间的相关性分析
2.2 普定水库表层沉积物重金属
普定水库表层沉积物中重金属含量时空分布特征如图4所示，w(Hg)、w(As)、w(Cu)、w(Ni)、w(Cd)和w(Pb)的范围分别为0.046～0.087、10.862～19.633、85.860～235.330、36.250～138.624、1.630～2.160和96.013～316.658 mgkg. 从季节性变化上来看，普定水库表层沉积物中w(Cu)和w(Ni)分布趋势均表现为秋季>夏季>春季>冬季，w(Pb)和w(Hg)分布趋势均表现为秋季>冬季>夏季>春季，w(As)分布趋势表现为夏季>春季>秋季>冬季，w(Cd)分布趋势表现为冬季>秋季>春季>夏季. 而w(Cd)、w(Pb)、w(Hg)、w(Cu)、w(Ni)最高值均出现在秋冬季，与水体中重金属含量的分布具有一致性.
从沿程变化来看，普定水库表层沉积物中重金属含量沿程分布趋势不同.w(Pb)、w(Hg)、w(Cd)沿程逐渐升高，与水体中重金属的分布规律类似；w(As)在各采样点分布较为均匀；w(Cu)沿程逐渐降低，w(Ni)在S1～S6采样点分布较为均匀，w(Cu)和w(Ni)均在S7采样点达到最大值. 与贵州省土壤元素背景值相比，w(Pb)、w(Cd)和w(Cu)平均值分别为了贵州省土壤元素背景值的6.0、5.8和5.0倍，表明该地区存在一定程度的人为污染.
采用Pearson相关系数对普定水库表层沉积物6种重金属元素含量进行相关性分析(见表6)，结果表明w(Hg)与w(Ni)、w(Pb)均呈显著正相关，w(Ni)与w(Pb)呈极显著正相关，w(Cd)则与w(Pb)呈极显著正相关，而与w(Cu)呈显著负相关，其中表层沉积物中w(Hg)、w(Cd)、w(Pb)和w(Cu)的相关性结果与水体中研究结果相似，进一步证明了这几种元素可能具有同源性.
表6 普定水库表层沉积物重金属含量相关性分析
2.3 普定水库水环境重金属污染评价
2.3.1普定水库综合污染指数评价
普定水库水体重金属(Hg、As、Cu、Ni、Cd、Pb)综合污染指数评价结果如表7所示，整体来看，各采样点在不同季节综合污染指数均小于1，表明普定水库水质未受到重金属污染. 从单个元素分析，Cu、Ni、Cd、Pb四种元素单因子污染指数相对较高. 从时间上可以看出，整个水库综合污染指数呈冬季>春季>秋季>夏季的特征. 从空间分布上看，普定水库各采样点综合污染指数大小不同，S1、S7采样点的重金属污染指数较其他采样点略高.
2.3.2普定水库表层沉积物地积累指数评价
根据地积累指数公式计算结果(见表8)发现，普定水库表层沉积物不受Hg和As两种元素污染，Cd、Cu、Ni、Pb四种元素污染程度大小依次为Pb(中强污染)>Cd(中等污染)>Cu(中等污染)>Ni(轻度污染)，说明Cd、Cu和Pb为主要污染物. 从时间上看，4个季节污染程度呈冬季>秋季>春季>夏季的特征，其中，Ni在全年均处于轻度污染；Cu在秋季处于中强度污染，在其余季节为中等污染；Pb在春夏季为中等污染，秋冬季为中强污染；Cd在冬季处于中强污染，其余季节为中等污染. 运用地积累指数进行评价，结果表明造成污染的有Cd、Cu、Ni、Pb四种元素，并随时间的推移研究区域污染程度有逐渐加重的趋势.
表7 普定水库水体重金属综合污染指数
2.3.3普定水库表层沉积物潜在生态风险评价
利用潜在风险评价对普定水库表层沉积物重金属污染进行生态风险评价，结果如图5所示. 由图5可见，普定水库沉积物各重金属潜在生态风险指数大小依次为Cd>Pb>Cu>Hg>As>Ni. 潜在生态风险指数最高的为Cd元素，其四季潜在生态风险指数值均超过160，达高风险(160≤Eri<320)；其次为Pb元素，其四季在部分采样点达到了中等风险(40≤Eri<80)；夏季和秋季Cu元素在部分采样点达到了中等风险(40≤Eri<80)；其余各重金属元素在各季节均为低风险(Eri<40)，与地积累指数评价结果相吻合.
表8 普定水库表层沉积物重金属元素的地积累指数及污染程度
图5 普定水库表层沉积物重金属元素潜在生态风险指数Fig.5 Potential ecological risk coefficients of heavy metal elements in surface sediments of Puding Reservoir
普定水库表层沉积物各采样点的综合潜在生态风险指数(RI)的空间变化如图6所示. 由图6可见，综合潜在生态风险指数最高值出现在普定水库水电站坝前(S1采样点)，其四季综合潜在生态风险指数值均为高风险，最低值出现在三岔河上游(S8采样点)，整体呈现出从上游至下游逐渐升高的趋势. 春季和夏季，除S1采样点外，S2～S8采样点的综合潜在生态风险指数值基本处于中等风险；秋季，综合潜在生态风险指数值沿程呈“M”型的分布趋势，其中，S1～S3及S6采样点处于高风险，其余采样点均处于中等风险；冬季，S1～S2采样点处于高风险，其余采样点均处于中等风险. 总体来看，4个季节综合潜在生态风险指数值呈秋季>冬季>春季>夏季的特征.
图6 普定水库表层沉积物重金属综合 潜在生态风险指数空间分布Fig.6 Spatial distribution of comprehensive potential ecological risk index of heavy metals in surface sediments of Puding Reservoir
3 讨论
3.1 水体中重金属的时空分布特征
水体重金属分布特征受地理环境、水文特征、季节变化以及人类活动等多方面的影响[25]，从时间上来看，ρ(Hg)、ρ(As)、ρ(Ni)、ρ(Cd)、ρ(Pb)在季节性分布上具有相似规律，均呈冬季>秋季>春季>夏季的特点，这可能是由于秋冬季为贵州省传统意义上的枯水期，随着高原山脉的逐渐冰封，降雨量急剧减少，河流径流量也相应减少；同时，河道型水库本身具有枯水期蓄水、丰水期泄水的特点，导致秋冬季河道水位高、水量小，对污水的稀释能力弱，从而导致水中重金属浓度较高[26]. 空间分布上，大部分重金属元素含量从上游至下游呈逐渐上升的趋势，但在部分采样点出现含量过高或过低的现象，这可能是因为重金属进入水体后被水体中的悬浮物质所吸附，并在水流的作用下远距离迁移，S2、S4、S5 采样点位于河流交汇处或地势狭窄处，水流湍急，S6采样点位于大坝库心，水流则较为缓慢，在地质和水力作用下，可能会导致重金属含量分布不均匀[27]. 此外，普定水库独特的喀斯特环境、西北-北部-东北区域存在大量的铅锌矿和煤矿开矿场，以及较高的岩石裸露率都使得重金属污染物更容易进入水体. 通过相关性分析表明，pH与重金属元素含量没有显著相关性，这可能是因为普定水库全年pH处于7.5～8.5之间，为弱碱性水体，相对稳定的化学环境对重金属含量变化产生的影响较小[28].ρ(DO)的变化对水环境中氧化还原环境有一定影响[29]，Hg在水中主要以元素Hg和Hg2+的形式存在，Cu2+则在水中形成水合离子Cu(H2O)42+，且具有很高的电离势，Cu和Hg在水中转化为离子的倾向小于其他金属，因此在还原性较高的区域不仅以沉淀存在还可以被还原为金属. As在水中主要以无机H3AsO3-和HAsO42-存在，具有一定的还原性[30].ρ(DO)与ρ(Hg)、ρ(As)、ρ(Cu)均呈显著相关，说明水体中ρ(DO)可能对3种重金属产生了影响.ρ(Cd)、ρ(Cu)、ρ(Pb)的分布可能与煤矿炼制活动密切相关[31].ρ(Ni)虽然与其他元素之间没有显著相关性，但Ni污染主要与电镀行业、金属加工密切相关[32]，普定水库周围基础设施落后，工厂排出的污染物经雨水冲刷后直接流入水库中，对水体中ρ(Ni)有较大影响.
3.2 表层沉积物重金属的时空分布特征
湖泊沉积物重金属的含量分布能清晰地反映该湖泊在一段时间内的污染状况，造成沉积物重金属含量变化的因素有很多，一方面是受到自然条件(土壤、岩石母质等成分)的影响，另一方面是人为因素的影响[33]. 普定水库表层重金属在各季节的含量不同，说明同一自然条件对不同重金属在沉积物中的富集影响不同[34]. 对表层沉积物进行相关性分析表明，w(Hg)、w(Cd)、w(Pb)、w(Ni)和w(Cu)之间相互影响，同时这5种重金属含量的最高值均出现在秋冬季，与水体中重金属含量的分布具有一致性. 进入秋冬季后，河流径流减少，加上周边污水排放，不利于污染物稀释，从而导致沉积物中重金属浓度上升[35]. 从沿程分布上看，w(Pb)、w(Hg)、w(Cd)等沿程逐渐升高，这可能是沿岸污染源排放的重金属进入水体后很快沉降，导致下游重金属含量高于上游；w(Cu)和w(Ni)均在S7采样点达到最大值，这可能是因为S7采样点为白水河汇入口，两岸均有工厂分布，同时矿山开采造成了大量重金属污染，白水河为小型河道，水流迟缓，使得重金属在该采样点更容易聚集沉降[36]. 从时空分布及相关性分析也可以看出，普定水库水体与沉积物中部分重金属之间相互影响. 与其他湖库对比研究(见表9)发现，普定水库与其他地区重金属含量存在明显不同，如草海[37]、阿哈水库[38]、红枫水库[19]同属云贵高原，红枫水库沉积物中w(Ni)明显高于其他3个水库，这是由于红枫水库周边有大量工厂排放工业废水，造成了Ni污染；草海由于土法炼锌导致w(Cd)异常升高；阿哈水库主要污染物为Cu和Pb；普定水库表层沉积物中w(Cu)和w(Pb)明显高于其他3个水库，这种现象可能是区域性污染不同造成的. 对照贵州省土壤元素背景值(见表1)可以看出，w(Pb)、w(Cd)、w(Cu)平均值均超过了贵州省土壤元素背景值，显示出普定水库已经受到了一定程度的人为污染.
表9 普定水库表层沉积物中重金属含量与 其他研究区域对比
3.3 水环境污染评价
采用综合污染指数可以看出，普定水库水体未受到重金属污染，S1和S7采样点的综合污染指数值较高,可能是因为S1和S7采样点分别是普定水库入库河流三岔河交汇口及白水河交汇口，因此三岔河和白水河可能是普定水库重金属污染来源之一，S4采样点在春季、秋季、冬季综合污染指数值均较高，在夏季较低，可能是因S4采样点在水库下游与水库中游相交的狭长河道中受到水动力条件影响所致.
对表层沉积物分别采用地积累指数及潜在生态风险指数进行评价，可以看出两种评价方法的结果具有差异性和综合性，其差异性主要表现为地积累指数指出了Ni轻度污染，但潜在生态风险评价则评价Ni为低污染；Cd元素在地积累指数中为中等污染或中强污染，在潜在生态风险评价中四季均为高风险；Hg和As在两种评价方法中均为低污染低风险，说明普定水库未受到Hg和As的污染；Cu和Pb在地积累指数与潜在生态风险评价中均为中等污染中等风险. 评价结果的不同可能是由于两种评价方法的定义与侧重点不同，地积累指数法主要偏重于重金属在沉积物中的富集程度，并且与重金属的背景含量具有重要的相关性[39]；潜在生态风险指数法则主要考虑各种重金属对生物的毒理性，其评价结果更侧重于毒理方面[22]. 综合两种方法可以看出，Cd和Pb的潜在生态风险指数值较高，同时地积累指数评价结果中显示二者污染程度较重，远超过贵州省土壤背景值，说明普定水库重金属污染污染物主要来源于Cd和Pb. Cd具有亲硫性，可作为分散元素被赋存在铅锌矿中，因此与锌具有共生性[40]；而Pb则以PbS的形式沉淀在铅锌矿中. 因此，矿山开采以及冶炼活动可能是造成Pb与Cd含量过高的主要原因之一，应当引起当地主管部门的重视.
4 结论
a) 从季节性变化上来看，普定水库水体中ρ(Hg)、ρ(As)、ρ(Ni)、ρ(Cd)、ρ(Pb)在季节性分布上具有相似规律，均呈冬季>秋季>春季>夏季的特点；从空间变化上来看,ρ(As)、ρ(Cu)、ρ(Ni)、ρ(Pb)沿程逐渐升高，w(Hg)沿程分布较为均匀，ρ(Cd)沿程分布表现为波峰与波谷交替出现的多峰值变化.
b) 从季节性变化上来看，普定水库表层沉积物中w(Cu)、w(Ni)、w(Pb)、w(Cd)、w(Hg)在秋冬季较高. 从空间变化上来看，w(Pb)、w(Hg)、w(Cd)沿程逐渐升高，w(Cu)则沿程逐渐降低，w(As)在各采样点分布较为均匀；w(Ni)在S1～S6采样点分布较为均匀，在S7采样点达到最大值后又逐渐降低.
c) 采用综合污染评价法对普定水库上覆水重金属污染状况进行评价，结果表明普定水库上覆水未受重金属污染. 采用地积累指数对普定水库表层沉积物重金属污染状况进行评价，结果表明Cu、Ni、Pb、Cd存在污染，其中Ni为轻度污染，Cu为中度污染，Pb和Cd为中度污染，部分季节为中强污染. 采用潜在生态风险指数法对普定水库表层沉积物重金属污染状况进行评价，从季节上来看，多种重金属综合潜在生态风险指法RI值呈秋季>冬季>春季>夏季的特征，从单个元素上来看，Cd和Pb具有较高的风险值，是普定水库重金属生态风险的主要来源，可能是周围矿场及工业对普定水库产生了重要影响，应加大防护措施.
