包头市是黄河流域沿岸典型的重工业城市。由于它的黑色冶金、化工、电力、造纸、皮革及稀土等工业门类齐全,城市工业废水中重金属种类多样且年排入黄河总量甚大,在城市工业废水对黄河水体重金属污染方面,于黄河流域沿岸所有的工业城市中具有典型性和代表性。根据当前黄河包头段重金属严重污染的现实,以我们前期关于黄河包头段水体重金属污染地球化学特征的研究积累为基础,进一步深入探讨重金属在黄河水体中的迁移转化规律,揭示
包头市是黄河流域最典型和最具代表性的重工业城市。本项目以重金属的地球化学特性及其生物有效性为主线,开展了黄河包头段水环境中重金属污染的环境地球化学研究。研究表明,多离子共存溶液体系中重金属在黄河沉积物上吸附和释放能力序列分别为Pb>Cu>>Zn>Cd和Cd>Zn>>Cu>Pb,竞争吸附实验中,Cu、Pb和Zn的大部分(50.8-87.7%)转入碳酸盐结合态,Cd则绝大部分转入可交换态(60.7-77.3%);干流沉积物中,Pb、Cd较Cu、Zn易于在碳酸盐结合态和可交换态中富集,但Pb的富集趋势不及Cd明显;据沉积物急性和慢性质量基准值,Cu未达严重污染程度,Pb实测值介于急性和慢性质量基准值之间,有一定的潜在生态风险,Zn沿程逐步超出警戒质量基准值,Cd自入境就高于慢性沉积物质量基准值,沿程逐渐高出急性沉积物质量基准值;竞争吸附对形态转化的影响、急性和慢性质量基准值及Cd的释放浓度可超过EPA人体健康基准85.8倍的实验事实均揭示Cd的潜在生态风险性最大。本研究为黄河包头段水体重金属的污染防治提供了对策和科学依据,同时也为保护黄河水质和城市工业废水对河流重金属污染研究工作提供了借鉴。