三峽大壩建成之后,庫區水位將在洪水季節(夏季)的145 m與非洪水季節(冬季)的175 m之間波動,形成一個高度差達30 m的消落區,這種逆水文節律和長時間的水淹會對消落區土壤重金屬的含量及來源產生重要的影響,從而對人類及水生生物的健康造成威脅。長期定點的對消落區土壤重金屬含量的監測,分析水淹對土壤重金屬的影響并且量化重金屬的來源,對于庫區消落區土地資源的合理利用和保護庫區水質具有重要意義。
武漢植物園系統生態學科組博士研究生葉琛在張全發研究員指導下,通過野外采樣調查,實驗室分析,綜合運用多元統計模型(FA-MLR),探討了消落區土壤重金屬與水淹的關系及其來源的分配。研究表明消落區土壤重金屬具有顯著的空間變異性,砷(As)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、銅(Cu)和鋅(Zn)在上游和近壩區含量較高,并且淹水前后土壤的主要污染元素及來源也不同。蓄水前,As和Cd是庫區土壤主要的污染元素,45% 的As來源于生活污水,而59% 的Cd來源于工業廢水。退水后,Hg、Cd 和Pb是土壤的主要污染元素,水上交通排放貢獻了81% 汞(Hg),工業排放貢獻了36% 的Cd 和73% 的Pb。此外,我們的研究揭示了淹水時,水上船只及工業排放會造成成消落區土壤重金屬的大量富集,因此國家相關部門應加強水上交通和工業排放的管理。該項研究結果已經在國際環境科學領域權威期刊Journal of Hazardous Materials正式發表。
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