2.2.3 沉积物中常规检测金属元素的赋存特征
白洋淀与我国其他湖泊沉积物中金属元素的浓度对比见表2.5。由表2.5可知，白洋淀沉积物中Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb的浓度范围分别为44.0～76.4mg/kg、14.9～39.0mg/kg、8.39～39.9mg/kg、11.6～107mg/kg、0.049～0.87mg/kg和14.8～31.7mg/kg，其平均值分别为62.5mg/kg、29.1mg/kg、26.5mg/kg、51.9mg/kg、0.23mg/kg和23.1mg/kg。沉积物中各金属元素浓度的顺序为Cr＞Zn＞Ni＞Cu＞Pb＞Cd，其中Cd（小于1.00mg/kg）的浓度明显低于其他金属元素。与河北省的土壤背景值相比，沉积物中Cr、Ni和Zn的浓度小于河北省土壤背景值；Cu、Cd和Pb的浓度均高于河北省土壤背景值，且是河北省土壤背景值的1.22倍、2.56倍和1.07倍。与地壳中相应的金属元素含量对比发现，Zn的浓度略低于其在地壳中的浓度；对于Cr、Ni、Cu、Cd和Pb，白洋淀沉积物中金属元素的浓度分别是地壳中1.20倍、1.21倍、1.47倍、3.29倍和1.36倍 （迟清华等，2007）。通过与河北省土壤背景值和地壳中金属元素含量的对比发现，Cd呈现出相对较高的积累量。事实上，Cd的空间分布不均，如某些点位（S1和S23）的浓度明显高于背景值。因此，这些采样点中Cd的积累可能存在点源污染（如废水、生活污水的排放，旅游业的增加等）的贡献。该研究结果与赵钰（2013）和Liu（2016）等的研究一致，均认为未来应该更重视Cd的污染。
有关我国湖泊沉积物的研究中，大多关注于Cr、Cu、Cd、Pb、Zn的污染，对于Ni的研究相对较少。与我国其他不同湖泊沉积物对比发现，白洋淀沉积物中痕量金属元素的浓度明显低于其他湖泊（如巢湖、洞庭湖、太湖等）（Dai et al.，2018；Liu et al.，2015；Wang et al.，2015；Yin et al.，2011；Yu et al.，2012）。几种常规监测元素在几大湖泊中的浓度大小顺序分别为Cr：太湖＞鄱阳湖＞滇池＞红枫湖＞洞庭湖＞白洋淀；Ni：太湖＞巢湖＞白洋淀；Cu：滇池＞鄱阳湖＞红枫湖＞洞庭湖＞太湖＞白洋淀＞巢湖；Zn：滇池＞巢湖＞鄱阳湖＞太湖＞白洋淀；Cd：滇池＞洞庭湖＞太湖＞鄱阳湖＞红枫湖＞巢湖＞白洋淀；Pb：滇池＞洞庭湖＞鄱阳湖＞巢湖＞太湖＞红枫湖＞白洋淀。
表2.5 白洋淀与我国其他湖泊沉积物中金属元素的浓度对比 单位：mg/kg
表层沉积物中金属元素的浓度在一定程度上能代表当时的社会经济发展状况和金属污染情况。为了全面研究白洋淀不同发展历程中金属的污染水平，对2004—2010年该区域沉积物中金属元素的含量进行了分析总结（表2.6）。整体来讲，大多数研究主要集中在金属元素Cu、Zn、Cd和Pb上，特别是Cu和Zn，而Cr和Ni的研究往往被忽视。因此，本研究主要针对金属元素Cu、Zn、Cd和Pb的含量进行分析比较。经对比发现，各金属元素的浓度在2004年均表现为高值，尤其是Cd和Pb，2004年以后其浓度呈现出明显的下降趋势，可能是由于白洋淀局部沉积物疏浚以及生态补水所造成的。据统计，自2004年以后，政府一直从黄河和其他水库引水补给到白洋淀（杨卓等，2005a；张志永和贾玉平，2012），同时伴有局部的疏浚工程。补给水中的悬浮物通过再次沉淀形成了新的沉积物，造成了白洋淀表层沉积物中的金属浓度降低。此外，由于政府对环境保护和污染控制的加强，也可能会减少金属的入库量。因此，与以往相比，白洋淀表层沉积物中金属元素的含量有所降低。
表2.6 2004—2010年白洋淀沉积物中金属元素的浓度 单位：mg/kg
注 样品都是表层沉积物而非柱状沉积物。