湘江沉积物重金属污染Pb-Zn同位素地球化学示踪

本项目以湘江(下游)河流沉积物为重点研究对象，在分析沉积物重金属微量元素组成、分布规律、赋存特征等的基础上，评价重金属污染程度。进而分析沉积物及其相关环境介质（如污染土壤等）的Pb-Zn同位素组成，示踪研究沉积物重金属污染源及其环境效应。探究人为作用背景下，河流沉积物重金属污染的形成机制，预测河流重金属污染的未来变化趋势。为流域重金属污染整治等提供科学参考。

本研究对湘江下游株洲、湘潭、长沙、湘阴、青山等河段河床沉积物进行系统的沉积柱取样。以各河段典型沉积物为研究对象，利用X-荧光分析(XRF)、等离子质谱仪(ICP-MS)、多接受等离子质谱仪(MC-ICP-MS)等现代分析测试手段，在分析典型沉积物主量元素、重金属微量元素，及Pb(Zn)同位素组成特征的基础上，对沉积物重金属污染进行系统的地球化学研究。评价了沉积物重金属污染程度，探究沉积物中重金属的矿物赋存特征，厘定沉积物人为源与自然源Pb的同位素组成，进而对沉积物重金属污染源及重金属污染形成的地球化学机理进行分析研究。提出湘江入湖河段沉积物人为源重金属主要来自矿石冶炼和燃煤排放的新认识，并对沉积物中人为源重金属的比例进行了定量计算，阐明湘江重污染河段沉积物重金属污染的地球化学特征，进而建立指示沉积物重金属污染的地球化学指标。课题取得了大量的第一手资料和新成果。研究成果对于流域重金属污染防治等具有理论意义和实际价值。