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重金属作为一类生物毒性大且难降解的污染物，广泛分布于自然界各种环境介质中。其具有易迁移性、持久性强和高生物富集性等环境污染特征，对生态环境具有潜在威胁[1]。重金属在环境介质中有显著的累积性，参与物质循环过程，易通过皮肤接触、呼吸或食物链等途径进入人体中，并在生物体内不断富集与放大，对人体健康产生较大影响[2]。由于重金属的危害对生态环境和人体健康所起到的重要作用，它们在水、土壤等环境中的研究吸引了较多的关注，在农田、河流、矿场等区域对其来源、分布特征及生态风险进行了大量研究[3-5]。
饮用水源地是人类赖以生存和发展的重要资源，饮用水水质的优劣对人类身体健康和社会稳定有重要影响。随着经济的快速发展，人类工业化生产活动中产生的有害物质会对周边生态环境产生负面影响，如重金属会在水体、土壤中进行积累，并通过食物链途径传递富集，危及生态健康和安全[6]。因此，饮用水源地周边水、土环境质量状况尤为值得关注。目前，对饮用水源地重金属污染方面也做了较多研究，主要包括重金属含量特征[7-8]、风险评价[9-10]等方面。然而，这些研究主要集中于单一环境（如土壤或地表水）中重金属污染特征的分析，较少将水、土环境结合起来探究重金属分布特征规律[11]。
本研究以南方某地区饮用水水源水库地表水、地下水及底泥和地表径流及底泥为研究对象，对V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo、Cd、Sb、Tl、Pb和Hg等14种重金属的分布特征、影响因素、污染评价及来源进行分析。以期为该地区饮用水源地水体、底泥环境做出准确合理评估，为相关管理部门提供理论基础和决策依据。
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研究区位于南方某省沿海地区，所处纬度较低，属亚热带海洋性气候。受季风的影响较为明显，气候温和，年平均气温为22.4 ℃。夏季高温多雨，每年4—9月为雨季，其余季节降雨较少，天气较为干燥。
该区集中式饮用水水源地包括A上库、下库和B水库（用字母A、B代替水库名字），3个水库相连通供水，上库正常蓄水位182.50 m，下库正常蓄水位158.60 m，B水库正常蓄水位121.20 m，保护区面积9.05 km2。
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地下水：沿水库周边分散布置8个监测井，监测井采水位置，应位于水库的供水层，并尽量使各个监测井位于不同的含水层。在上水位与下水位（或者是在水库外围高地势及低地势处）各布一口监测井。地表水和底泥：在连接A上库、A下库和B水库方向的地表径流处采集表层水样（图1）。
地表水样品的采集与保存，严格按照《水质 样品的保存和管理技术规定》（HJ 493-2009）的要求进行操作，均采用PP塑料瓶采集地表水。底泥采样点位与地表水采样点位处于同一垂线上，每个水样采集完成后再采集底泥样品。使用贝勒管进行地下水样品的采集，若需要测水位的，在采样前先测地下水位。水样现场加酸至pH值为1—2进行保存。
地表水和地下水：水温、pH、溶解氧、电导率、氧化还原电位等检测项目按照《水和废水监测分析方法》（第四版）[12]相关要求进行测试；Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo、Ba和Tl 9种元素采用《水质 65种元素的测定电感耦合等离子体质谱法》（HJ 700-2014）的方法进行测试；
底泥：pH采用《土壤 pH的测定 电位法》（HJ 962-2018）进行测试；有机质测试方法按照《土壤检测第6部分：土壤有机质的测定》（NY/T 1121.6-2006）相关要求进行；V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo、Cd、Sb、Pb元素的测试采用《土壤和沉积物 12种金属元素的测定王水提取—电感耦合等离子体质谱法》（HJ 803-2016）进行；Al、Tl 的测试按照USEPA 3050B（1996） （沉积物、淤泥和土壤的酸消解）、USEPA 6020B（2014） （电感耦合等离子体质谱法）进行；Hg元素测试方法按照《土壤和沉积物 土壤和沉积物 总汞的测定 催化热解-冷原子吸收分光光度法》（HJ 923-2017）；铜、铁、锰、锌、镉、钴、镍、铅等有效态元素测试按照《土壤 8种有效态元素的测定 二乙烯三胺乙酸浸提-电感耦合等离子体发射光谱法》（HJ 804-2016）、USEPA 6020B（2014） （电感耦合等离子体质谱法）。
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地表水、地下水、底泥的重金属检测，每批次样品均使用空白样品检测、曲线中间浓度点回测、平行样品检测、样品加标回收等质控措施。底泥的常规指标检测，如pH、有机质，选取10%—20%的样品进行了平行样品的检测。本次环境样品分析测试的精密度合格率与准确度合格率均满足相关检测标准的质控要求。
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单因子指数法是将各个污染因子单独进行评价，利用实测数据和标准对比分类，从而揭示某种污染物状况与评价标准之间的关系[13]。单因子指数法计算方便，方法简明，是其它环境质量指数、环境质量分级和综合评价的基础，也是环境质量评价中应用较广泛的一种指数（表1）[8]。
计算公式为：
式中，Pi表示某项污染物的单项污染指数，Ci代表某项污染物的实测浓度值，Si代表某项污染物的评价标准值。
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地累积指数（Igeo）也称为Muller指数，是用于研究重金属污染程度的定量指标[14]。该方法不仅考虑了自然地质作用对背景值变动的影响，也能在一定程度反映人类活动对重金属含量变化的影响（表2）[15]。计算公式如下：
式中，Igeo为重金属某种元素的累积指数，Ci为重金属某元素实测浓度值，k代表修正指数，一般取值为1.5，Si代表某种元素的环境背景值。
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运用Pearson相关性分析来重金属元素含量之间以及重金属与环境因素之间的相关性，聚类分析、主成分分析揭示了各重金属元素之间来源的相似性。用 Origin2017 对数据进行绘图，未检出或检出率过低的重金属元素不再作图分析，SPSS20.0对数据进行统计分析。
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据图2可知，在水库地表水中，pH和溶解氧在不同采样点位的变化趋势较为一致，电导率在不同采样点位间的变化波动较小。
水库地下水的电导率明显大于水库地表水和地表径流，三者之间有明显的显著性差异（P<0.05）。水库地表水的DO要大于水库地下水和地表径流，且不同点位间具有显著性差异（P<0.05）。pH在水库地表水、水库地下水和地表径流之间具有显著性差异（P<0.05）。水库地表水中的氧化还原电位要大于地表径流及水库地下水，且在不同区域间存在显著性差异（P<0.05）。
由图3可知，水库底泥的pH要高于地表径流底泥，且两个区域的采样点位间具有显著性差异（P<0.05）。不同样区底泥间的有机质含量和含水率存在显著性差异（P<0.05），且水库底泥的有机质含量和含水率均小于地表径流底泥。
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水库地表水、地下水及地表径流水体中重金属浓度如图4所示。由图4可知，水库地表水中Mn、Cu、Zn、As、Mo、Ba和Tl 等7种重金属浓度均较低。其中，Cu、Zn、As 这3种重金属的浓度均能达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中的Ⅰ类标准；Mn、As、Mo、Ba这4种重金属的浓度均低于《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中规定的标准值，说明地表水水质较为良好。
水库地下水水体中Co、Cu、Zn、As、Mo、Ba 等6种重金属浓度均较低。其中，Co、Cu、Zn、As 这4种重金属的浓度均能达到《地下水质量标准》（GB/T 14848-2017）中的Ⅰ类标准；Mo、Ba 这2种重金属的浓度均能达到《地下水质量标准》（GB/T 14848-2017）中的Ⅱ类标准；而地下水中Ni和Tl的浓度则超过《地下水质量标准》（GB/T 14848-2017）中标准值，对水体存在一定的生态风险，Ni浓度最大超标30多倍，Tl浓度最大超标2倍多。
地表径流中Mn、Co、Cu、Zn、Mo、Ba和Tl等7种重金属浓度均较低。Cu和Zn的浓度均能达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中的Ⅰ类标准；Mn、Co、Mo、Ba和Tl这5种重金属的浓度均低于《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中规定的标准值，说明地表径流水体的水质较为良好。
采用单项污染指数法对水库地表水、水库地下水和地表径流中的重金属污染程度进行评价，结果表明（图5）。水库地表水和地表径流中的重金属均不超标，均能达到地表水环境质量二类标准（GB3838-2002）。按照单因子环境质量评价分级标准，水库地表水的7种重金属和地表径流的7种重金属的污染指数均小于1，属于无污染。这说明研究区中地表径流和水库地表水未受到重金属的污染，水质较为良好。
水库地下水8种重金属的单项污染指数评价结果显示，Co、Cu、Zn、As、Mo和Ba这6种重金属均不超标，达到地表水环境质量二类标准（GB3838-2002）。Ni和Tl存在超标现象。其中，Ni的超标倍数约为11，Tl的超标倍数为0.08。这说明本研究区中，水库地下水存在的重金属污染以Ni和Tl为主。按照单因子环境质量评价分级标准，Co、Cu、Zn、As、Mo和Ba这6种重金属污染指数均小于1，属于无污染。Tl的污染指数为1.08，属于轻微污染。Ni的污染指数为12.1，属于重度污染。
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研究区水库底泥和地表径流底泥中重金属浓度如图4所示。水库底泥和径流底泥中的重金属V和Cr含量均低于当地土壤环境背景值，且两个样区间V和Cr元素含量接近。Mn、Co、Cu、Tl和Hg这5种重金属在水库底泥中的含量均低于当地环境背景值，而在径流底泥中的含量要远高于当地环境背景值。水库底泥和径流底泥中的Ni、Zn、As、Mo和Sb 的5种元素含量均超过当地环境背景值的要求，说明这些重金属元素可能会有一定的污染风险。在均存在超标的重金属中，径流底泥中的Zn和Mo含量略高于水库底泥，Ni、As和Sb则在水库底泥中含量较高。
采用单项污染指数法和地累积指数法对水库底泥和地表径流底泥中的重金属含量进行评价，以判断各重金属的单项污染情况和累积情况（图6）。按照单因子环境质量评价分级标准，水库底泥中的V、Cr、Mn、Co、Cu、Tl和Hg这7种重金属，大部分点位均为无污染，个别点位如采样点8的Cu和Mn，污染指数分别为1.09和2.69，存在轻微污染或轻度污染。本研究区中这7种重金属的平均污染水平分别为0.74、0.87、0.73、0.71、0.64、0.62和0.66，均属于无污染。而Ni、Zn、As、Mo和Sb的污染评价结果相反，大部分采样点位为轻度污染或偏中度污染，这5种重金属的平均污染水平分别为1.51、1.11、1.25、1.46和1.23，均为轻微污染。
由地表径流底泥的单因子污染指数评价结果可知，各重金属在不同点位间有存在污染情况的（P>1），也有无污染的（P≤1）。V、Cr和Pb这3种重金属在大部分点位中污染指数值均小于1，为无污染。在少数点位如重金属V在采样点8中的污染指数值为1.06，Pb在采样点5中的污染指数值为1.05，均为轻微污染。V、Cr和Pb这3种重金属的平均污染水平均属于无污染。Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Sb、Tl和Hg这9种重金属的平均污染水平均为轻微污染。Mo和Cd在不同点位的平均污染水平分别为2.58和4.67，分别属于轻度污染和中度污染。
由水库底泥不同样点重金属地累积指数可知，本研究区水库底泥中V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo、Sb、Tl和Hg这12种重金属的Igeo值均小于0。按照地累积指数评价分级标准，其均属于无污染状态。
地表径流底泥中重金属Zn、Mo和Cd的Igeo值分别为0.02、0.13和0.47，均属于轻度污染。尤其是重金属Cd，在不同点位均属于轻度污染（Igeo<0），说明地表径流底泥中重金属Cd受到人为污染的影响较为明显。底泥中重金属Cd多以酸溶态形式存在，具有较强的迁移性及生物可利用性，其对水体生态环境的危害较大[16-18]。而重金属Zn多以残渣态形式存在，稳定性较高，对底泥重金属的迁移性影响较小。
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饮用水源地底泥既是重金属的汇，同时也是水体环境重金属的重要来源，其环境质量状况对饮用水源安全具有重要影响。有研究表明，土壤理化性质会对土壤环境中重金属的迁移性等方面产生影响[19]。在水库和径流的底泥环境中，重金属元素的迁移转化受到底泥理化性质的重要影响，理化性质的变化会直接影响到重金属在底泥环境中的行为。
pH值是影响重金属元素迁移转化的关键因子。pH值变化会对重金属离子浓度产生影响。有研究发现，通过改变pH值大小，可以调节土壤溶液中Cd离子的浓度[20]。pH主要是通过影响重金属化合物的溶解度，进而影响重金属元素的行为。如碱性条件下，pH值较大，进入土壤环境中的重金属多以氢氧化物的形式存在，其溶解度较小，因而重金属离子的浓度也会相对较低[21]。本文中，pH与Hg具有显著负相关（P<0.05），与Ni存在显著正相关关系（P<0.05）。表明在一定程度上pH升高会导致底泥中Hg和Ni的含量也相应降低或升高。pH在水库底泥中的值要大于径流底泥，且水库底泥中的Ni含量高于径流底泥中Ni含量，与相关性结果一致。同时，pH与不同重金属的相关性关系存在差异性，一方面可能是由于不同重金属元素间的化学性质差异造成的；另一方面也说明底泥环境中的重金属含量不仅仅受单一因素的影响，pH和其它因素的交互作用也起到重要影响[22]。
底泥有机质主要指以各种形式存在的含碳有机化合物，是影响重金属含量的重要因子之一。有机质一方面可以直接影响底泥中重金属的积累，另一方面其能与重金属形成络合物，影响重金属的迁移转化[23- 24]。有研究认为，土壤有机质含量是影响土壤重金属最重要的因素之一[25]。有研究表明[26]，土壤有机质含量的增加，会在一定程度上促进重金属的富集，如重金属Zn。有研究显示，土壤有机质含量与重金属Pb、Hg存在极显著正向相关，同时也发现有机质与As、Cu、Ni和Zn等重金属之间没有相关性[27]。这与本文中结果存在一定差异性。本研究中，有机质与Hg、Zn和Cu呈极显著正相关，与Mn和Ni具有显著相关性，与As等元素没有显著相关性。有机质既可以一定程度上对重金属元素起到活化作用，又能钝化固定重金属，降低介质中重金属含量积累[28]。不同区域的土壤性质以及重金属含量等因素的异同会产生不同的结果。有机质与不同重金属元素之间的相关性差异说明两者之间的关系较为复杂，不仅与其自身含量有关，同时还受到其它环境因素的影响。
水分的变化能够影响土壤的理化性质（如有机质、pH等），进而影响介质中重金属的有效含量。在本研究中，含水量与有机质具有显著相关性（P<0.01），说明含水量在一定程度上会对有机质产生相互影响。土壤水分条件的改变会对pH、氧化还原电位等环境因素产生影响，在一定程度增加对某些重金属的吸附能力[29]。有研究显示[30]，土壤溶液中，含水量发生变化，某些重金属（如Cu）随含水量的减少而呈现降低趋势，同时，也存在一些元素（如Zn和Cd），没有因含水量的变化而产生明显差异。本文中也得到相似的结果，Hg与含水量之间存在显著相关性，而其它重金属与含水量之间未体现出相关关系。这表明，含水量不是对重金属含量、行为等起决定性作用的唯一因素，更多的是受到多种因素的联合作用。
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重金属的来源较为复杂，一般可分为两个主要来源：自然源和人为源。本文运用主成分分析、相关性分析及聚类分析等多元统计分析方法来对底泥中的重金属进行判析。
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为了探究重金属元素的相互关系以及元素之间是否具有一定的同源性，本文对重金属进行了相关性分析。各重金属之间的相关性强，说明不同重金属具有一定的同源性，相关性较低，说明不同重金属的来源有所差别。
结果如表3所示。Cr与V和As存在显著正相关（P<0.01），其中Cr与V的相关系数大于0.7，且在本研究中V和Cr的含量均低于环境背景值，说明在本文中V和Cr受土壤母质等自然源的影响较大。As除与V、Cr具有极显著相关（P<0.01），和Ni也具有显著相关（P<0.05）。As和Ni的含量要高于环境背景值，说明As和Ni受工业生产等人为活动影响较为明显。其它研究也有类似研究结果[31-32]。福建九龙江水源地的研究显示，水源地周边土壤的重金属Ni主要与当地工业生产有关[33]。Mn与Co和Zn具有极显著正相关（P<0.01），Mn和Zn的相关性系数达到0.819，相关性较强，说明两者之间可能具有相同或相似的输入源。此外，土壤有机质与Cu、Zn和Hg存在极显著相关（P<0.01），与Mn和Ni具有显著正相关（P<0.05），说明这些重金属元素在一定程度上会受到底泥有机质含量的影响。pH和与Hg之间具有显著负相关性，土壤含水率与Hg之间存在显著正相关性，说明不同环境因素对重金属的影响效应不同。
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为了探究影响底泥重金属含量的可能主控因素，在本研究中通过主成分分析法对重金属进行了分析。本次分析发现，KMO值为0.534，Bartlett球形检验为0.000，符合统计学上要求的KMO检验值大于0.5，Bartlett球形检验概率小于显著性水平0.01。由此判断原始变量存在相关关系，适合进行主成分分析。表4是特征值及主成分贡献率的列表。本研究中使用特征值和累积方差贡献率两种方法来确定主成分的数量。从表4中可以看出，提取的四个特征值大于1的主成分（1,2,3,4），它们的累积方差贡献率为84.985%，说明提取的主成分涵盖了原始变量足够的信息，因此选用上述因子有效。
根据分析结果（表5），主成分1与重金属元素Mn、Co和Zn有较大的相关性，说明主成分1主要反映了这三种重金属元素的信息。结合相关性分析结果，三者之间具有极显著相关性，说明Mn、Co和Zn有相同或相近的来源。锌污染来源有锌矿开采、冶炼加工以及有机合成等工业排放。锰的开采和冶炼及以锰为原料的工业制造是其主要污染来源。钴主要的污染来源有矿藏开采、医疗或科研放射性研究等。因此可以将主成分1看作是开采冶炼、加工制造等工业来源。V、Cr和As与主成分2有较大的相关性，说明主成分2主要反映了这几种重金属元素的信息。本研究区V和Cr含量均低于环境背景值，说明受土壤母质影响较为明显。施肥、灌溉等一些农业生产过程以及工业制造中会产生As污染，因此将主成分2视为土壤母质的自然源和工农业活动等人为源。主成分3与Cu和Mo相关性较大，说明主成分3主要反映了这两种重金属元素的信息。与铜有关的冶炼、开采活动是Cu的重要来源，此外，含Cu农药、化肥的施用也是一大来源。因此主成分3推测为与工农业生产有关的人为源。只有Hg与主成分4有较大的相关性，故主成分4应识别为与Hg相关的信息。工业生产等因素是Hg的重要来源，因此推测主成分4为与工业生产等因素有关的人为来源。
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进一步采用聚类分析对该区水库底泥和径流底泥重金属来源进行分析，辨别各重金属本原受人为因素还是环境因素的影响，聚类结果如图7所示。Sb、Tl、Ni、As、Co、Mo、Cu、Cr和V可以作为第一类，Zn和Hg可以作为第二类，Mn作为第三类。Zn、Hg和Mn含量远高于环境本底值，说明第二类第三类中重金属受人为因素影响较大。而第一类中重金属元素中Cr和V含量值低于环境背景值，其余重金属元素高于环境背景值。说明第一类重金属中同时受到自然源和人为源的影响，人为源影响略高于自然源。
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（1）水库地表水和地表径流中的重金属含量均能达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中的Ⅱ类标准，水库地下水中除Ni和Tl略微超标，其它重金属均符合《地下水质量标准》（GB/T 14848-2017）中的Ⅱ类标准，表明研究区饮用水源地水质较好。水库底泥和径流底泥中的各重金属含量均有点位超过环境背景值，且底泥中重金属含量要高于水体环境。
（2）水体单项污染指数评价结果表明，研究区水库地表水和地表径流中各重金属均属于无污染。水库地下水中Tl和Ni分别属于轻微污染和重度污染，其它重金属均属于无污染。
（3）底泥的单项污染指数评价结果表明，水库底泥中V、Cr、Mn、Co、Cu、Tl和Hg这7种重金属的平均污染水平均属于无污染，而Ni、Zn、As、Mo和Sb这5种重金属的平均污染水平均为轻微污染。而地表径流底泥中，除V、Cr和Pb这3种重金属的平均污染水平均属于无污染，其余重金属元素的平均污染水平均存在不同程度的污染。
（4）地累积指数结果表明，水库底泥中V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo、Sb、Tl和Hg这12种重金属的Igeo值均小于0。其均属于无污染状态，说明水库底泥重金属污染累积情况较轻。地表径流底泥中重金属Zn、Mo和Cd的Igeo值分别为0.02、0.13和0.47，均属于轻度污染。Zn、Mo和Cd污染对生态环境的潜在危害较大，应当引起注意。
（5）经多元统计方法对重金属来源分析显示，研究区内重金属超标来源主要以工农业生产活动的人为来源为主。因此在研究区饮用水源地的生态环境保护中，要加强对人类生产活动的管理。
某区饮用水源地重金属分布特征、污染评价及源解析
Distribution characteristics, pollution assessment and source analysis of heavy metals in a drinking water source area
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摘要: 以某地区饮用水源地水库水体及底泥和地表径流水体及底泥为研究对象。研究了水体和底泥中重金属含量特征，采用单因子评价法和地累积指数评价法对其污染水平进行了评价，且利用多元统计分析方法对重金属的来源进行了辨析。结果表明，研究区内水体重金属污染较轻，除水库地下水中Ni和Tl略微超标，其它重金属均能达到《地表水环境质量标准》和《地下水质量标准》中的Ⅰ类或Ⅱ类标准。底泥中各重金属含量均有点位超过环境背景值，且底泥中重金属含量要高于水体环境。单项污染指数评价结果表明，除水库地下水中Tl和Ni分别属于轻微污染和重度污染，其它重金属均属于无污染。水库底泥中Ni、Zn、As、Mo和Sb等5种重金属的平均污染水平均为轻微污染。而地表径流底泥中，除V、Cr和Pb等3种重金属的平均污染水平均属于无污染，其余重金属元素的平均污染水平均存在不同程度的污染。地累积指数结果表明，仅有地表径流底泥中有重金属Zn、Mo和Cd属于轻度污染，其均属于无污染状态。重金属来源分析显示，研究区内重金属超标来源主要以工农业生产活动的人为来源为主。Abstract: In this paper, the reservoir water bodies and sediments, surface runoff water bodies and sediments of a Drinking Water Source reservoir in an area are studied. The characteristics of heavy metal content in water and sediment were studied. The pollution level was evaluated by single factor index method and Igeo, and the sources of heavy metal elements were analyzed by multivariate statistical analysis method. The results show that the heavy metal pollution of the water in the study area is relatively light. Except for Ni and Tl in the groundwater of the reservoir slightly exceeding the standard, other heavy metals can meet the Class I or Class II standards in the “Surface Water Environmental Quality Standard” and “Groundwater Quality Standard”. The content of heavy metals in sediment has a sampling point that exceeds the environmental background value, and the content of heavy metals in sediment is higher than that of the water environment. The single factor index method evaluation results show that, except for Tl and Ni in the groundwater of the reservoir, which are slightly polluted and severely polluted, all other heavy metals are non-polluting. The average pollution levels of the five heavy metals Ni, Zn, As, Mo and Sb in the sediment of the reservoir are all light pollution. In the sediments of surface runoff, the average pollution levels of the three heavy metals except V, Cr and Pb are non-polluting, and the average pollution levels of other heavy metal elements have varying degrees of pollution. The results of Igeo show that only the heavy metals Zn, Mo, and Cd in the sediment of surface runoff are lightly polluted, and others are all non-polluting. The analysis of the sources of heavy metals shows that the sources of excessive heavy metals in the study area are mainly from human sources in industrial and agricultural production activities.
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Key words:
- drinking water source /
- heavy metals /
- influencing factors /
- pollution evaluation /
- source analysis
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表 1 单因子环境质量评价分级标准
Table 1. Grading Standards for Single Factor Environmental Quality Assessment
等级 Grading Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 污染指数范围
Pollution index rangeP≤1 1<P≤2 2<P≤3 3<P≤5 P>5 污染评价
Pollution assessment无污染 轻微污染 轻度污染 中度污染 重度污染 
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表 2 地累积指数评价分级标准
Table 2. Geo-accumulation Index Evaluation Grading Standard
等级 Grading 0 1 2 3 4 5 6 地累积指数（Igeo） Igeo <0 0≤Igeo<1 1≤Igeo <2 2≤Igeo <3 3≤Igeo <4 4≤Igeo <5 5≤Igeo 评价等级
Evaluation Grading无污染 轻度污染 偏中度污染 中度污染 强污染 强污染-极强污染 极强污染
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表 3 重金属含量与环境因素之间的相关性关系
Table 3. Pearson correlation analysis between heavy metals and environmental paraments
V Cr Mn Co Ni Cu Zn As Mo Sb Tl Hg pH SOM C V 1 Cr 0.740** 1 Mn 0.120 0.139 1 Co −0.020 0.055 0.683** 1 Ni 0.437* 0.514* −0.142 −0.060 1 Cu 0.095 −0.102 0.259 0.427 −0.302 1 Zn −0.039 −0.066 0.819** 0.757** −0.286 0.537* 1 As 0.746** 0.631** 0.219 0.037 0.520* −0.063 0.006 1 Mo 0.039 −0.155 0.027 0.284 −0.289 0.905** 0.331 −0.073 1 Sb 0.320 0.083 −0.036 −0.311 0.029 −0.119 −0.050 0.291 0.004 1 Tl −0.098 −0.010 0.442* 0.626** −0.519* 0.434* 0.691** −0.171 0.325 −0.001 1 Hg 0.192 −0.201 0.276 −0.049 −0.316 0.230 0.348 0.059 0.006 0.192 0.168 1 pH −0.118 0.029 0.095 0.343 0.501* −0.161 0.100 −0.030 −0.150 −0.042 −0.120 −0.503* 1 SOM 0.028 −0.205 0.467* 0.306 −0.519* 0.552** 0.584** −0.073 0.445* −0.057 0.435* 0.649** −0.577** 1 C 0.258 −0.077 0.218 0.217 −0.200 0.227 0.307 0.116 0.140 −0.192 0.168 0.643** −0.408 0.697** 1 注：**表示在0.01水平（双侧）上极显著相关，*表示在0.05水平（双侧）上显著相关。用字母SOM代表底泥有机质，字母c代表含水率.
Note: ** indicates a very significant correlation at the 0.01 level （two-sided）, and * indicates a significant correlation at the 0.05 level （two-sided）. Use the letter SOM to represent the organic matter in the bottom mud, and the letter C to represent the moisture content.
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表 4 特征值及主成分贡献率
Table 4. Eigenvalues and principal component contribution rates
主成分
Principal components特征值
Characteristic value方差贡献率/%
Variance contribution rate累积方差贡献率/%
Cumulative variance contribution rate1 3.851 35.008 35.008 2 2.817 25.611 60.619 3 1.456 13.234 73.853 4 1.225 11.132 84.985 5 0.676 6.145 91.130 6 0.339 3.085 94.215 7 0.280 2.546 96.761 8 0.175 1.595 98.356 9 0.097 0.885 99.240 10 0.050 0.459 99.699 11 0.033 0.301 100.000
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表 5 主成分载荷
Table 5. Load of principal components
元素
Element主成分 Principal components 1 2 3 4 V −0.047 0.910 0.136 0.220 Cr 0.083 0.846 −0.082 −0.199 Mn 0.877 0.168 −0.084 0.215 Co 0.887 0.034 0.192 −0.231 Ni −0.210 0.672 −0.253 −0.402 Cu 0.312 −0.017 0.911 0.139 Zn 0.899 −0.046 0.231 0.225 As 0.042 0.885 −0.050 0.096 Mo 0.108 −0.066 0.976 −0.039 Tl 0.733 −0.206 0.288 0.084 Hg 0.127 0.002 0.039 0.958
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