丹江沉积物重金属时空动态、源解析与生态风险：水文情势下的关键水源保护研究

本文系统评估了丹江（汉江重要支流）沉积物中11种重金属（V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Sb、Pb）及Al在不同水文期（丰水期/平水期）的时空分布特征，综合运用地统计学、多元统计（PCA、HCA）、自组织映射（SOM）和绝对主成分得分-多元线性回归（APCS-MLR）模型进行源解析，并采用内梅罗污染指数和富集因子进行生态风险评价。研究发现平水期重金属浓度普遍高于丰水期，Cd为持续性高风险污染物，主要污染源包括自然风化、采矿、交通排放及农业面源污染，为跨境水源地重金属污染防控提供了重要科学依据。

　　

Highlight

不同流量条件下丹江沉积物重金属浓度变异性

平水期和丰水期沉积物中重金属浓度的描述性统计结果汇总于表1。平水期所有重金属平均浓度均超过其相应地球化学背景值（除As和Sb外），Al、Mn、Zn、Pb、Ni、Cu、V和Cd的最低检测浓度也高于背景水平，表明广泛存在的环境富集和持续性污染态势。

结论

本研究全面分析了丹江流域沉积物中Al及11种重金属（V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Sb和Pb）在不同水文条件下的时空分布、污染来源及生态风险。这些重金属浓度在平水期为0.12 mg/kg至47.00 g/kg，丰水期为0.04 mg/kg至38.20 g/kg。除As、Sb和Fe外，其他重金属的平均浓度在两个水文期均显著超过背景值，凸显了人类活动对流域环境的显著影响。