ER:赤水河表层沉积物中营养盐与金属(类)——长江上游最后自然支流的DGT评估

2025-04-18

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文章信息

第一作者:夏伟

通讯作者:谷阳光

通讯单位:中国水产科学研究院南海水产研究所

期刊:Environmental Research

DOI:10.1016/j.envres.2025.121455

01摘要

本研究针对长江上游最后一条自然支流——赤水河开展营养盐与金属(类)元素的分布特征及概率生态风险评价。该河流对维系区域生物多样性及水质安全具有重要作用,解析其污染物生态风险对流域环境管理具有重要意义。采用薄膜扩散梯度(DGT)技术测定沉积物中营养盐和金属(类)元素的有效态含量,结果表明污染物空间分异特征显著:磷酸盐(PO₄-P)、铵态氮(NH₄-N)、硝态氮(NO₃-N)以及锰(Mn)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)等金属(类)元素在不同采样点呈现明显浓度差异。风险商值(RQ)评估显示Mn的生态风险最高,其次为Cu和Fe。基于物种敏感度分布-概率风险评价-容斥原理(SPI)模型的联合概率风险评估表明,营养盐与金属(类)元素混合污染物对水生生物产生毒害效应的概率达32.46%。本研究证实DGT技术在生物有效性污染物评估中的优越性,强调需制定针对性风险管理策略以减轻赤水河的生态风险。


赤水河表层沉积物中营养盐及金属(类)元素暴露浓度与毒性浓度的概率密度分布经常用对数转换(LogC,以10为底数)分析。图中粉色曲线表示暴露数据,蓝色曲线代表毒性数据。(关于图例颜色标注的说明,请参阅本文网络版。)


赤水河表层沉积物中营养盐与金属(类)元素对水生生物的联合概率生态毒理风险


02结论

本研究结果揭示了赤水河流域营养盐与金属(类)元素产生的生态风险,强调了持续开展这一重要水道环境监测的必要性。通过DGT技术测定污染物的有效态浓度,研究凸显了其空间分布异质性及对水生生物的潜在威胁。风险商值(RQ)分析表明,Mn是首要生态风险因子,Cu与Fe次之,提示需针对这些特定污染物制定管控措施。概率风险评估显示营养盐-金属(类)复合污染产生毒理效应的概率达32.46%,进一步证实了风险管控的紧迫性。

研究成果为河流系统营养盐与金属(类)污染效应研究提供了新证据,验证了DGT技术在环境评估中的有效性。研究特别指出,必须建立针对性的风险管理策略以缓解已识别的生态风险。后续研究应集中在识别这些污染物的来源、完善风险评估方法以及探索保护和恢复赤水河及类似生态系统生态健康的缓解措施。


Wei Xia, Tian-Xin Zhang, Xue Li, Yanpeng Gao, Richard W. Jordan, Hong Su, Shi-Jun Jiang, Yang-Guang Gu, Nutrients and metal(loid)s in surface sediments of the Chishui River: A DGT-based assessment of the last natural tributary of the upper Yangtze River (China), Environmental Research, journal homepage: www.elsevier.com/locate/envres, https://doi.org/10.1016/j.envres.2025.121455.


文章链接

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013935125007066


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