洛河洛陽段沉積物重金屬空間分布及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)

摘 要：為明晰洛河洛陽段沉積物重金屬分布、風(fēng)險(xiǎn)及來源，以洛河洛陽段為研究對象，采集入城區(qū)段、主城區(qū)段和出城區(qū)段13個(gè)點(diǎn)位的表層沉積物，分析重金屬（Pb、Cd、Cr、Mo、Cu和Zn）的空間分特征，并利用地累積指數(shù)（Igeo）法、潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)（RI）法和主成分分析等方法評價(jià)重金屬污染程度、潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)及來源解析，結(jié)果顯示：洛河洛陽段沉積物重金屬平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)Pb（42.90 mg·kg-1）、Cd（2.41 mg·kg-1）、Cr（76.86 mg·kg-1）、Mo（9.31 mg·kg-1）、Cu（35.15 mg·kg-1）及Zn（145.60 mg·kg-1）分別為黃河流域河南段重金屬元素土壤背景值的1.7、14.2、1.1、13.7、1.5和2.2倍.Pb、Cr和Cu質(zhì)量分?jǐn)?shù)均表現(xiàn)為入城區(qū)段顯著高于出城區(qū)段， Cd、Mo和Zn表現(xiàn)為主城區(qū)段顯著高于出城區(qū)段，這6種重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)在入城區(qū)段與主城區(qū)段間無顯著差異.入城區(qū)段和主城區(qū)段多數(shù)點(diǎn)位的Cd為偏重污染程度及以上，Mo為中度污染或偏重污染程度，其余為輕度或低污染程度.源解析顯示，Pb、Cd、Mo、Cu和Zn 主要為人為源，Cr以自然源為主.潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法結(jié)果顯示，入城區(qū)點(diǎn)位達(dá)到強(qiáng)生態(tài)危害水平（Ⅲ級）及以上，主城區(qū)段所有點(diǎn)位均達(dá)到很強(qiáng)生態(tài)危害水平（Ⅳ級），出城區(qū)段所有點(diǎn)位均達(dá)到強(qiáng)生態(tài)危害水平（Ⅲ級），其中，Cd對RI的貢獻(xiàn)最大，占比64.10%，其次是Mo（32.67%）.洛陽市應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注由鉬產(chǎn)業(yè)可能引起的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，并進(jìn)一步降低Cd污染水平，方能降低洛河沉積物重金屬的污染及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn).

關(guān)鍵詞：洛河；洛陽段；沉積物；重金屬；潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)

中圖分類號：X522""""" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A""" 文章編號：1000-2367（2025）01-0057-09

在城市形成和發(fā)展中，河流是一個(gè)關(guān)鍵的資源和環(huán)境載體，同時(shí)作為城市生態(tài)系統(tǒng)的重要構(gòu)成要素，在城市生態(tài)建設(shè)、拓展城市發(fā)展空間方面發(fā)揮了巨大作用［1］.然而，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)，城市河流水環(huán)境質(zhì)量惡化的風(fēng)險(xiǎn)也在不斷加大［2-4］.對城市河流污染狀況的調(diào)查及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)已引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注.

城市河流由于流經(jīng)區(qū)域復(fù)雜、市區(qū)內(nèi)小流域環(huán)境相對封閉、水體更新緩慢等原因，更易于污染物在沉積物中蓄積，進(jìn)而導(dǎo)致更為嚴(yán)重的污染［5］.在各類污染物中，重金屬因其毒性大、來源廣泛和不可生物降解性而備受關(guān)注［6-7］.研究發(fā)現(xiàn)，城市工業(yè)活動［8］、城市建設(shè)［9］和交通運(yùn)輸?shù)热祟惢顒赢a(chǎn)生的含有重金屬的污水及粉塵，可通過地表徑流［10］或大氣沉降［11］進(jìn)入河流，最終使重金屬蓄積在沉積物中.此外，城市各功能區(qū)分布的空間差異，對城市河流沉積物重金屬的空間分布也會造成一定影響，多數(shù)河流流經(jīng)城市，尤其是工業(yè)集中區(qū)后，沉積物重金屬污染更為嚴(yán)重［12-13］.目前，我國很多城市河道沉積物中重金屬污染問題突出，由此引起的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)普遍較高［1-5］.沉積物不僅是重金屬的匯，也是其潛在釋放源.當(dāng)水環(huán)境條件發(fā)生變化時(shí)，這些積累的重金屬會再次釋放，進(jìn)而導(dǎo)致更嚴(yán)重的二次污染，將對水生生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生持續(xù)影響，最終威脅[JP+1]人類健康.

洛河是黃河支流之一.洛河發(fā)源于陜西省藍(lán)田縣境華山南麓，流經(jīng)洛南縣、盧氏縣、洛陽市，于鞏義市北入黃河.隨著洛陽市區(qū)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，洛河流經(jīng)市區(qū)段長度已達(dá)60 km以上，市區(qū)小流域內(nèi)有澗河和瀍河匯入，工礦企業(yè)眾多，工業(yè)活動頻繁，重金屬污染嚴(yán)重［14-16］，尤其是，洛陽作為擁有亞洲第一鉬礦資源的老牌重工業(yè)城市，由傳統(tǒng)重工業(yè)及鉬相關(guān)產(chǎn)業(yè)可能引起的重金屬污染及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)理應(yīng)引起重視，而有關(guān)洛河洛陽段沉積物重金屬污染狀況及風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的研究仍鮮見報(bào)道.為此，本文以洛河洛陽市區(qū)段為研究對象，分析沉積物重金屬空間分布特征，并評估重金屬對環(huán)境造成的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，探討重金屬來源，這對于城市發(fā)展和規(guī)劃、城市河道綜合整治乃至黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義.

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況及樣品采集與處理

洛陽市位于河南省西部，地處東經(jīng)111°08′至112°59′、北緯35°05′至33°35′之間，暖溫帶南緣向北亞熱帶過渡地帶，年平均氣溫14.2 ℃，降雨量546 mm.洛河在洛陽市偃師區(qū)與伊河交匯，經(jīng)鞏義市注入黃河.本研究選取西至宜陽與洛陽交界處，東至位于偃師區(qū)的伊洛河交匯處這一段河道，設(shè)置13個(gè)采樣點(diǎn).根據(jù)點(diǎn)位分布區(qū)域結(jié)合研究目的，將這些點(diǎn)位作如下劃分.入市區(qū)段（S1，S2）：該區(qū)域位于宜陽與洛陽市區(qū)交界處，河流周邊分布有農(nóng)田、村莊、軸承產(chǎn)業(yè)園、機(jī)械類公司等.主城區(qū)段（S3～S9）：貫穿整個(gè)洛陽主城區(qū)，途徑澗西區(qū)、西工區(qū)、老城區(qū)、廛河回族區(qū)、洛龍區(qū)，區(qū)間內(nèi)依次有防洪渠、澗河、瀍河匯入，防洪渠和澗河主要流經(jīng)澗西區(qū)，該區(qū)域?yàn)槁尻柺欣现毓I(yè)區(qū)，有中國一拖、中鋁洛銅、中信重工等大型重工業(yè)企業(yè).瀍河流經(jīng)區(qū)域以居民區(qū)為主.出城區(qū)段（S10～S13）：主要位于洛陽市偃師區(qū)，最后與伊河交匯，河流周邊分布生態(tài)公園、農(nóng)田等.具體點(diǎn)位如圖1所示.采樣時(shí)間為2022年10月，用GPS定位采樣點(diǎn)位置，在每一樣點(diǎn)區(qū)域用不銹鋼抓斗式采樣器采集表層（0～5 cm）沉積物樣品3個(gè)，共39個(gè)樣品，裝入自封袋.帶回實(shí)驗(yàn)室在陰涼處自然風(fēng)干，去除雜質(zhì)，然后將每個(gè)樣點(diǎn)所采集的3個(gè)樣品均勻混合為1個(gè)樣品，最終得到13個(gè)樣品，瑪瑙研缽研磨后過100目尼龍篩，裝袋待測.

1.2 重金屬測定

沉積物中重金屬總量分析采用HF-HClO4-HNO3法進(jìn)行消解［7］，Agilent 5110VDV ICP-OES等離子體發(fā)射光譜儀測定.為保證精度，利用國家標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品（GSS-2）進(jìn)行質(zhì)量控制，回收率控制在85% ～105%之間，所有樣品分析均重復(fù)3次，取平均值.

1.3 重金屬污染評價(jià)方法

1.3.1 地累積指數(shù)法

該指數(shù)不但能反映出重金屬分布的自然變化特征，而且還可以方便快捷地判定人為活動對環(huán)境的影響，是用來反映沉積物中重金屬富集程度的常用指標(biāo)，應(yīng)用廣泛［7］.具體計(jì)算公式如下：Igeo=log2［Ci/（KBi）］，

式中，Igeo 為地累積指數(shù)；Ci為重金屬i在沉積物中的實(shí)測值（mg·kg-1）；Bi為黃河流域河南段重金屬i土壤背景值［17］ （mg·kg-1）；K是考慮各地巖石差異可能引起背景值變化而取的系數(shù)，通常取值1.5.

本方法按污染程度具體分為以下幾個(gè)等級：無污染（Igeo0）、輕度污染（0＜Igeo1）、偏中度污染（1＜Igeo2）、中度污染（2＜Igeo3）、偏重度污染（3＜Igeo4）、重度污染（4＜Igeo5）及嚴(yán)重污染（Igeogt;5）.

1.3.2 潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)評價(jià)

瑞典學(xué)者 Hakanson的潛在生態(tài)危害指數(shù)法，反映了沉積物中單一污染物對環(huán)境的影響，也反映了多種污染物對環(huán)境的綜合效應(yīng)，是綜合反映重金屬對生態(tài)環(huán)境影響潛力的指標(biāo)［1］.具體計(jì)算公式如下：

單一重金屬污染系數(shù)（Cif）：Cif=Ci/Cin.

單一重金屬潛在生態(tài)危害指數(shù)（Eir）：Eir=Tir×Cif.

多種重金屬綜合潛在生態(tài)危害指數(shù)（RI）：

上述式中，Ci是河流沉積物重金屬i的實(shí)測值（mg·kg-1），Cin是計(jì)算重金屬i需要的參比值（mg·kg-1） ，本研究選擇參比值為黃河流域河南段土壤背景值［17］.Tir是毒性系數(shù)，參考相關(guān)文獻(xiàn)［18-20］分別確定為： 30（Cd）、2（Cr）、5（Cu）、1（Zn）、5（Pb）、18（Mo）.根據(jù)Eir和RI值區(qū)分不同程度的生態(tài)危害水平（表1）.

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Excel和SPSS 24.0等統(tǒng)計(jì)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，ArcGIS 10.2繪制采樣點(diǎn)位圖，Excel和Origin 2021制圖.

2 結(jié)果與分析

2.1 沉積物重金屬含量特征

由表2可知，洛河洛陽段沉積物重金屬平均值水平均高于黃河流域河南段土壤背景值，其中平均值最高的元素為Zn（145.6 mg·kg-1），其后依次是Cr（76.86 mg·kg-1）、Pb（42.90 mg·kg-1）、Cu（35.15 mg·kg-1）、Mo（9.31 mg·kg-1）和Cd（2.41 mg·kg-1）.Pb、Cd、Cr、Mo、Cu和Zn平均值分別為背景值的1.7、14.2、1.1、13.7、1.5和2.2倍，超背景值點(diǎn)位占比分別為92.3%、100%、61.5%、100%、69.2%和84.6%.Cd和Mo達(dá)高污染程度，平均污染系數(shù)（Cif）分別為14.19和13.69， Pb（1.67）、Cr（1.11）、Cu（1.45）及Zn（2.16）均為低污染程度.變異系數(shù)最大的是Zn（0.91），其次是Cu（0.64），再次是Mo（0.52），顯示這些元素含量空間分布不均勻，離散性相對較大.

2.2 沉積物重金屬空間分布特征

從不同區(qū)段來看（圖2），沉積物中Pb平均值（質(zhì)量分?jǐn)?shù)w）在入城區(qū)段、主城區(qū)段和出城區(qū)段分別為53.54、46.20和31.80 mg·kg-1，Cr分別為89.50、78.58和67.35 mg·kg-1，Cu分別為43.18、40.26和22.18 mg·kg-1，均表現(xiàn)為w（入城區(qū)段）＞w（主城區(qū)段）＞w（出城區(qū)段），入城區(qū)段均顯著高于出城區(qū)段.沉積物中Cd平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)在入城區(qū)段、主城區(qū)段和出城區(qū)段分別為2.37、3.00和1.41 mg·kg-1，Mo分別為7.32、11.60和6.30 mg·kg-1， Zn分別為86.48、200.31和79.42 mg·kg-1，均表現(xiàn)為w（主城區(qū)段）＞w（入城區(qū)段）＞w（出城區(qū)段），主城區(qū)段均顯著高于出城區(qū)段.整體看，這6種重金屬含量空間分布表現(xiàn)為入城區(qū)段和主城區(qū)段整體高于出城區(qū)段.入城區(qū)段是原有的城鄉(xiāng)結(jié)合部和現(xiàn)代新興工業(yè)的發(fā)展區(qū)，主城區(qū)中存在老工業(yè)基地澗西區(qū)，這均可能是重金屬的來源區(qū)域，且澗河流經(jīng)澗西老工業(yè)區(qū)后匯入洛河，以上因素均可導(dǎo)致該區(qū)域河道沉積物重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)維持在較高水平.出城區(qū)河段周邊主要為農(nóng)田種植區(qū)，重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)有降低的趨勢.

2.3 沉積物重金屬地累積指數(shù)及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

如圖3（a）所示，洛河洛陽段沉積物Pb、Cd、Cr、Mo、Cu和Zn地累積指數(shù)（Igeo）均值分別為0.07、3.09、-0.46、3.04、-0.23和0.20.其中，富集程度最高的為Cd，其次是Mo，達(dá)到偏重污染水平，Pb和Zn處于輕度污染水平，Cr和Cu處于無污染水平，主城區(qū)段Mo、Zn污染水平整體高于入城區(qū)段和出城區(qū)段，其余重金屬除個(gè)別點(diǎn)位外并沒有明顯差異.潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)（圖3（b））顯示，主城區(qū)段所有點(diǎn)位均達(dá)到很強(qiáng)生態(tài)危害水平（Ⅳ級），出城區(qū)段所有點(diǎn)位均為強(qiáng)生態(tài)危害水平（Ⅲ級），整體污染程度由大到小為主城區(qū)、入城區(qū)、出城區(qū).各重金屬元素對RI平均貢獻(xiàn)占比（Eir/RI）分別為：Pb（1.34%）、Cd（64.10%）、Cr（0.38%）、Mo（32.67%）、Cu（1.19%）和Zn（0.33%），其中Cd的貢獻(xiàn)最大，其次是Mo，兩者合計(jì)貢獻(xiàn)占比達(dá)96.77%.上述結(jié)果表明，洛河洛陽段沉積物Cd和Mo污染最為嚴(yán)重，是主要污染因子，并由此導(dǎo)致高的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)（Ⅲ級及以上），應(yīng)予以重視.

2.4 沉積物重金屬來源解析

相關(guān)性分析結(jié)果顯示（圖4（a）），Mo與Cu、Zn及Pb顯著相關(guān)（P＜0.05），Cd與Pb顯著相關(guān)（P＜0.05），Cr與Mo、Cu、Zn、Pb、Cd均不相關(guān).重金屬主成分載荷（圖4（b））結(jié)果顯示，主成分1中Mo（0.544）、Zn（0.569）和Cu（0.580）均具有較高載荷，且相互之間呈顯著相關(guān)關(guān)系（P＜0.05），表明它們極有可能來源一致.Cd（0.587）、Pb（0.646）和Cr（0.462）同為主成分2，均具有較高載荷，Cd和Pb之間顯著相關(guān)，可能來源相近.綜上，結(jié)合表2和圖3可以判斷，Mo 、Cu和Zn可能同源，Cd和Pb可能同源，而Cr可能來源于自然因素.

3 討 論

沉積物中重金屬主要來源于流域內(nèi)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程，包括工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)退水、城市地表徑流及大氣沉降等.現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，城市河流沉積物中多數(shù)重金屬含量超過當(dāng)?shù)赝寥辣尘爸?，污染?yán)重（表3）.比較國內(nèi)外部分城市河流沉積物重金屬含量發(fā)現(xiàn)（表3），洛陽市洛河沉積物重金屬含量整體低于所報(bào)道城市河流，Cd含量與南京秦淮河相當(dāng)，略高于天津北運(yùn)河，所有元素含量遠(yuǎn)低于開封城市河流，城市間差異很大，這主要與城市工業(yè)布局和河流流經(jīng)區(qū)域的土地利用狀況有關(guān)［5，26］.高污染高耗能產(chǎn)業(yè)由主城區(qū)外遷，有助于城市環(huán)境的改善，洛陽市主城區(qū)除澗西區(qū)老工業(yè)區(qū)因歷史原因依然保留外，目前新建工業(yè)企業(yè)多數(shù)都集中在位于市區(qū)西部宜陽至市區(qū)之間及洛陽高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，本研究中S1、S2、S3和S4位于該區(qū)域，沉積物重金屬均有不同程度積累（表2、圖3）.可能為該區(qū)域的工業(yè)生產(chǎn)活動所致，該區(qū)域目前擁有中航鋰電（洛陽）產(chǎn)業(yè)園、格力電器（洛陽有限公司）及洛陽金鷺硬質(zhì)合金工具有限公司等眾多大中小型工業(yè)企業(yè)，鋰電池的生產(chǎn)、空調(diào)電路板的生產(chǎn)及硬質(zhì)合金工具的制造，都可能會向環(huán)境中排放含有Cd、Pb以及Mo的廢棄物或粉塵，且該區(qū)域早期是洛陽市區(qū)的城鄉(xiāng)結(jié)合部［14］，河道兩岸分布著大面積農(nóng)田，含Cd肥料的施用［2］及交通物流運(yùn)輸帶來的Pb也可能通過大氣沉降［11］、地表徑流［10，30］進(jìn)入水體而富集在沉積物中，進(jìn)而導(dǎo)致較高的重金屬污染水平.主城區(qū)段內(nèi)重金屬元素除S7的Zn（513.76 mg·kg-1）和S9 的Cd（5.29 mg·kg-1）明顯高于其他點(diǎn)位外，其余點(diǎn)位及各元素間并沒有明顯差異，整體看與入市區(qū)段點(diǎn)位無顯著差異.這表明，洛陽主城區(qū)老工業(yè)區(qū)的生產(chǎn)活動、更高強(qiáng)度的商業(yè)活動及密集的居民生活等并沒有明顯導(dǎo)致沉積物重金屬污染的進(jìn)一步惡化，這可能得益于洛陽市近些年對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級，以及洛河洛陽段兩岸生態(tài)環(huán)境的改善，與本課題組早期對該區(qū)域的相關(guān)研究結(jié)果［12］相比，沉積物重金屬含量水平，除Zn以外，其余元素均顯著下降，符合上述推斷.出市區(qū)段主要位于主城區(qū)東出口至偃師區(qū)（偃師市于2021年撤縣劃區(qū)）之間，該區(qū)域內(nèi)以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主，沉積物重金屬含量與入市區(qū)和主城區(qū)相比有下降趨勢，并整體低于以上區(qū)域，這也與相關(guān)研究結(jié)果［1，29］一致.目前，Mo可能由于地殼中含量較低或毒性風(fēng)險(xiǎn)較低而被研究者忽視，LI等［20］研究認(rèn)為，包括Mo在內(nèi)的多種易被忽略的重金屬對水生生態(tài)系統(tǒng)仍具有潛在威脅.當(dāng)前，包括Mo在內(nèi)的重金屬研究多集中于礦區(qū)土壤中［18，30］，毛香菊等［31］對內(nèi)蒙古鉬礦區(qū)土壤重金屬污染研究發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)土壤各重金屬元素之間均呈極顯著相關(guān)，具有高度的同源性，推測主要來自鉬礦的開采.洛陽地區(qū)欒川縣現(xiàn)有亞洲排名第一的鉬礦資源，區(qū)域內(nèi)鉬礦開采、冶煉及下游相關(guān)產(chǎn)業(yè)眾多，加之主城區(qū)內(nèi)眾多重工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)活動，均可能導(dǎo)致Mo、Cu和Zn及其他伴生重金屬進(jìn)入水、土壤等環(huán)境.

城市雨水徑流攜帶重金屬進(jìn)入水體可能是導(dǎo)致河流沉積物重金屬富集的重要原因之一［10］，本課題組早期對洛陽市不同功能區(qū)地表灰塵重金屬的研究顯示［14-15］，工業(yè)區(qū)地表灰塵中重金屬含量遠(yuǎn)超土壤背景值，均達(dá)到高污染程度，且遠(yuǎn)高于本研究中沉積物重金屬含量，因此，地表灰塵中的重金屬可能被雨水徑流攜帶，進(jìn)入河道，進(jìn)而導(dǎo)致河道沉積物中重金屬元素的富集，后續(xù)可針對城市地表徑流的研究進(jìn)一步解析城市河道沉積物重金屬的來源及貢獻(xiàn).由于城市河道流經(jīng)區(qū)域復(fù)雜，且受自然因素影響較大，諸如豐水期上游支流遠(yuǎn)距離的攜帶，市區(qū)段各級橡膠壩攔截下的沉降，這都可能導(dǎo)致市區(qū)段河道沉積物重金屬的蓄積，因此，完全闡明其來源仍存在諸多困難.

當(dāng)前，洛陽市處于快速發(fā)展期，傳統(tǒng)重工業(yè)正逐步完成產(chǎn)業(yè)升級，城市環(huán)境進(jìn)一步提升，尤其是近年來洛陽市大力推進(jìn)海綿城市建設(shè)，可實(shí)現(xiàn)對雨水的吸附、滲透、凈化，減少地表徑流對水體的污染，這均有助于城市河道水環(huán)境質(zhì)量的改善.下一步，洛陽市應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注由鉬產(chǎn)業(yè)可能引起的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，并進(jìn)一步降低Cd污染水平，方能降低洛河沉積物重金屬的污染水平及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn).

4 結(jié) 論

（1）洛河洛陽段沉積物重金屬平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)均超背景值，其中以Cd和Mo污染最為嚴(yán)重，分別為背景值的14.2和13.7倍，Cr、Cu、Pb和Zn為背景值的1.1～2.2倍.入市區(qū)段和主城區(qū)段沉積物中重金屬值無明顯差異，且均高于出市區(qū)段.與其他城市河流相比，洛河洛陽段沉積物重金屬含量整體處于較低水平.

（2）地累積指數(shù)和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)評價(jià)結(jié)果顯示，富集程度最高的為Cd，其次是Mo，均達(dá)到偏重污染程度.洛河洛陽段沉積物整體處于強(qiáng)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)及以上，這主要是由Cd和Mo引起.

（3）重金屬污染源分析結(jié)果顯示，Pb、Cd、Mo、Cu和Zn以人為輸入為主，推測主要來源于農(nóng)業(yè)種植、交通運(yùn)輸及工業(yè)活動.Cr以自然源為主.

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Spatial distribution and ecological risk of heavy metals in the sediments of the Luoyang section of the Luohe River

Abstract： In order to clarify the distribution， risks， and sources of heavy metals in the sediments of the Luoyang section of the Luohe River， surface sediments were collected from 13 sites located in the upstream urban area， the main urban area， and the downstream urban area. Spatial distribution characteristics of heavy metals（Pb， Cd， Cr， Mo， Cu， and Zn） were analyzed. The geoaccumulation index（Igeo）， potential ecological risk index（RI）， and principal component analysis were used to evaluate the pollution level， potential ecological risks， and identify the sources of heavy metals. The results showed that the average mass fraction of heavy metal in the sediments， Pb（42.90 mg·kg-1）， Cd（2.41 mg·kg-1）， Cr（76.86 mg·kg-1）， Mo（9.31 mg·kg-1）， Cu（35.15 mg·kg-1） and Zn（145.60 mg·kg-1） were 1.7， 14.2， 1.1， 13.7， 1.5， and 2.2 times of the soil background values of heavy metals in Henan section of the Yellow River Basin， respectively. The contents of Pb， Cr and Cu in sediments in the upstream urban area were significantly higher than those in the downstream urban area， the contents of Cd， Mo， and Zn in the main urban area were significantly higher than those in the downstream urban area. There was no significant difference between the upstream urban area and the main urban area. In the upstream urban area and the main urban area， the Cd pollution level at most sites reaches moderate to severe， while Mo pollution is moderate to severe， and the rest are mild or low. Source analysis indicates that Pb， Cd， Mo， Cu， and Zn mainly originate from anthropogenic sources， while Cr is primarily a natural source. The RI results showed that the sites in the upstream urban area have reached a strong ecological hazard level（Grade Ⅲ） or above， all sites in the main urban area have reached a very strong ecological risk level（Grade Ⅳ）， while all sites in the downstream urban area were at a strong ecological risk level（Grade Ⅲ）. Among them， Cd contributes the most（64.10%） to the RI， followed by Mo（32.67%）. Luoyang City should focus on environmental risks potentially caused by the molybdenum industry and further reduce Cd pollution levels to mitigate heavy metal pollution and potential ecological risks in the Luohe River sediments.

Keywords： Luohe River; Luoyang section; sediment; heavy metal; potential ecological risk