单个重金属潜在生态风险指数Eif、重金属综合潜在生态风险指数RI和潜在生态风险等级见表 3.

 表3 单个及综合潜在生态风险评价指数与分级标准

　　3 结果与讨论

　　3.1 表层沉积物重金属含量

　　滏阳河取样点表层沉积物重金属含量均不同程度高于河北省A层土壤重金属及Fe含量环境背景值(表 2).其中Cr含量平均值142 mg · kg-1，超标1.1倍;Ni含量平均值38.2 mg · kg-1，超标0.2倍;Cu、Zn、Cd、Pb含量平均值分别为96.2 mg · kg-1、573 mg · kg-1、0.730 mg · kg-1、89.2 mg · kg-1，分别超标3.1～7.1倍.

　　从重金属含量空间分布(图 2)来看，污染程度呈明显的空间差异性，Pb污染最为严重，样点超标率
100%，其中沧州段献县东贾庄桥村附近含量超标17倍.Cd污染次之，超标率93.3%，邢台段北澧河和邵村排干汇入点含量超标24倍和21倍.Cu和Zn超标率分别为80.0%和66.7%，其中Cu在邯郸段上游超标20倍，沧州段的献县地区超标15倍;Zn在靠近邯郸城区(3、4号样点)、邢台段北澧河汇入点分别超标26倍、15倍和14倍.此外，从元素空间分布来看，Cr和Ni重金属元素空间变化趋势较为相似，邢台段北澧河、洨河、汪洋沟、邵村排干的汇入点含量较高;Zn和Cd元素空间变化趋势较为相似，靠近邯郸城区以及邢台段下游各支流汇入点处含量较高.

 图2 滏阳河表层沉积物中重金属含量空间分布 

　　总体而言，滏阳河表层沉积物重金属分布特征表现为：在人类活动频繁的城区附近河段污染较严重，原因可能是靠近城区区域有大量工业废水排入;此外，在有受污染支流汇入的河段，邢台段北澧河、洨河、汪洋沟、邵村排干的汇入点，6种重金属均不同程度超过背景值，原因可能是支流向滏阳河干流汇入的河水中含有大量Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb等重金属元素，使沉积物重金属污染加重，说明支流沿途存在严重的污染源排放.

　　3.2 沉积物重金属富集系数

　　根据重金属富集系数(图 3)，元素Ni未发生富集现象(平均富集系数小于1)，元素Cr仅在邢台段下游和沧州段献县地区有富集，平均富集系数1.32，

 图3 滏阳河表层沉积物重金属富集系数 

　　表明Ni和Cr主要来源于地壳和天然地球化学过程.Cu、Zn、Cd、Pb元素平均富集系数分别为3.21、4.93、5.25和2.91，在河段上存在不同程度富集，其中Cu在邯郸段上游和沧州段献县地区富集严重，富集系数分别为16.7和10.5，Zn在靠近邯郸城区(3、4号样点)富集严重，富集系数分别为21.7和12.3，Cd在邯郸段上游、邢台段北澧河汇入点和邵村排干汇入点富集严重，富集系数分别为9.47、10.4和14.9，Pb在沧州段献县地区富集严重，富集系数为11.7，表明4种重金属元素受人为输入源影响较大.

　　3.3 重金属的相关性分析

　　滏阳河沉积物中7种金属元素利用Pearson相关性进行分析，结果表明，滏阳河表层沉积物中元素Cd与其它元素(除Cu外)都存在很好相关性，说明Cd与其它元素(除Cu外)具有类似地球化学特征，Cd污染源具有多样性.Cr、Ni和Fe 3种元素含量呈显著相关(p<0.01)，由于Fe是参与地球化学循环主要元素，可认为Cr和Ni两种元素主要来自于天然地球化学过程，几乎未在沉积物中发生富集，与富集系数法结果一致.Pb和Cu、Zn含量显著相关(p<0.05)，且3种元素含量明显高于背景值，说明Pb可能与Cu和Zn具有相同来源，且受人为来源影响较大，主要来源于人类生活、生产等活动中的重金属排放.Cu和Pb含量显著相关(p<0.05)，与其它元素无相关性，说明Cu可能与元素Pb具有相同来源.

 表4 滏阳河沉积物重金属元素之间的相关系数

　　3.4 沉积物重金属地累积指数评价

　　从Igeo指数污染水平分布(图 4)可以看出，6种重金属元素均存在不同程度污染.Pb和Cd为滏阳河中重金属主要污染物，在研究河段有不同程度污染级别，其中Cd在邯郸段下游和邢台段洨河汇入点下游达到中等-强污染，在邯郸段上游、邢台段汪洋沟和邵村排干汇入点以及沧州段献县地区达到强污染，在邢台段北澧河汇入点达到强极严重污染;Pb在邯郸段上游靠近邯郸城区和邢台段北澧河的汇入点达到中等-强污染，在沧州段献县地区达到强污染;另外，Cu分别在邯郸段上游和沧州段献县地区达到强污染;Zn在邢台段邵村排干汇入点达到中等-强污染，在邯郸段下游靠近邯郸城区、邢台段北澧河和汪洋沟汇入点以及沧州段献县地区达到强污染，在邯郸段上游靠近邯郸城区达到强极严重污染程度.

　　根据重金属元素在不同断面的分布情况，可将滏阳河沉积物中重金属污染主要断面划分成3种类型：①Cu、Zn、Cd和Pb在靠近邯郸城区有较严重污染;②邢台段，各支流汇入点，Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb均有不同程度污染级别;③沧州段，献县地区，Cr、Cu、Zn、Cd和Pb均有不同程度污染级别.从6种重金属元素地积累指数分级频率(表 5)来看，Pb和Cd污染频率最大，分别为93.3%和86.7%(以河北省A层土壤重金属和Fe含量统计值作为背景值，指1级及以上级别的点位个数所占的百分比，下同);其次是Cu和Zn污染频率，分别是66.7%和53.4%;其余2种元素污染频率大小顺序为Cr、Ni.Cd和Zn污染频率出现了6.7%的强极严重污染(5级所占的百分比).

 表5 滏阳河沉积物重金属地积累指数分级频率分布

　　3.5 沉积物重金属潜在生态风险评价

　　滏阳河表层沉积物重金属元素潜在生态危害指数Eif的均值大小(表 6)顺序为: Cd(242)>Cu(22.1)>Pb(20.8)>Zn(7.30)>Ni(6.20)>Cr(4.16).其中，Cd 污染最为严重，达到了很强风险等级，最高潜在生态危害指数达770(滏阳河邢台段北澧河的汇入点)，超过严重风险等级2.3倍，这与整个海河流域沉积物调查显示Cd污染最为严重的结果一致.重金属Cu 在邯郸段上游和沧州段献县地区处于较重污染风险等级，其余河段均为低风险等级;元素 Pb 在沧州段献县地区污染最为严重，达到较重污染风险等级，除了对Cd的污染状况予以关注外，还应对Pb、Cu的污染状况予以重视，避免上升为中等生态风险等级;此外，部分采样点Zn、Ni、Cr含量超过河北省 A 层土壤重金属含量平均值，但生态风险指数小于40.0，处于低污染风险等级.

 表6 滏阳河各采样点沉积物单项潜在生态风险指数、综合潜在生态风险指数及风险分级

　　多种重金属潜在生态风险指数RI(表 6)结果显示，在研究区域内，邢台段北澧河、邵村排干的汇入点和沧州段献县地区均处于很强的风险等级(RI≥600)，RI值分别为887、714和611;邯郸段靠近城区的样点(3、4号样点)和邢台段汪洋沟的汇入点均处于强风险等级(300≤RI<600)，RI值分别为460、313和474;邯郸段上游(1、2号样点)和邢台段洨河汇入点下游均处于中等风险等级(150≤RI<300)，RI值分别为157、233和253.滏阳河表层沉积物RI平均值表明，沉积物中重金属污染整体上处于强风险等级，主要与Cd毒性系数过高导致潜在生态风险指数过高有关，说明毒性加权系数带有主观性，没有充分考虑水化学参数对毒性的影响(吴文星等，2012; 张鑫等，2005).

　　总体而言，生态风险处于中等及以上等级的样点断面均处于人类活动频繁的城市近郊河段和受污染支流汇入河段，这与之前重金属含量空间分布和地积累指数法得出的结果一致，应对这些地区重金属污染加强关注和控制，重点排查、治理城区及支流重金属污染源，以减轻滏阳河干流重金属污染状况;从污染源角度看，重金属元素Cu、Zn、Cd、Pb受人类活动影响较为明显，这可能与海河流域人口密集、工业化程度较高有关，应加强这几类重金属的监测和治理;在重金属元素污染水平上，综合考虑地积累指数评价和潜在生态风险评价结果，得出Cd元素存在较严重生态风险，说明Cd含量超标已成为海河流域主要环境问题，应引起足够重视，加强排入滏阳河及支流废水中Cd元素的治理，以防发生更严重污染.

　　滏阳河重金属生态风险评价是一种有效评价重金属污染的方法，后期还应结合重金属赋存形态研究才能更好了解滏阳河重金属污染状况和生态风险，为其河流环境修复提供基础数据，并为其它非常规水源补给重金属污染河流治理提供参考.

　　4 结论

　　滏阳河由于非常规水源补给特点存在重金属污染问题，其中元素Cu、Zn、Cd、Pb多来自于人为源输入，重金属污染现象在靠近城区的河段(邯郸段、沧州段)以及受污染支流汇入的河段(邢台段)尤为突出.

　　1)滏阳河表层沉积物重金属Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb平均含量分别为142 mg · kg-1、38.2 mg · kg-1、96.2 mg · kg-1、573 mg · kg-1、0.730 mg · kg-1和89.2 mg · kg-1，与河北省土壤环境背景值相比，分别超标1.1倍、0.2倍、3.4倍、6.3倍、7.1倍和3.1倍，超标比例分别为46.7%、33.3%、80.0%、66.7%、93.3%、和100%.

　　2)滏阳河表层沉积物中Ni总体来说无重金属富集现象;Cr、Cu、Pb、Zn、Cd在整个河段上存在不同程度富集，且Pb来源可能和Cu、Zn两者类似，受人类活动影响因素较大，Cd可能来自不同污染源.

　　3)地积累指数分级频率结果显示，滏阳河表层沉积物Pb和Cd污染频率最大，分别为93.3%和86.7%，且Cd和Zn出现强极严重污染，分别出现在滏阳河邢台段，北澧河汇入点和滏阳河靠近邯郸城区的上游.滏阳河主要污染断面划分成3个：Cu、Zn、Cd和Pb在滏阳河靠近邯郸城区均有较严重污染;邢台段各支流汇入点，Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb均有不同程度污染;沧州段献县地区，Cr、Cu、Zn、Cd和Pb均有不同程度污染.

　　4)滏阳河表层沉积物RI均值表明，沉积物中重金属污染整体上处于强风险等级，其中靠近城市近郊及受污染支流汇入河段多处于强风险等级，部分处于很强风险等级.单个重金属元素生态危害指数Eif表明，Cd污染最为严重，达到重风险等级，其它元素处于低风险等级.