经现场调查，在库塘湿地选取11个具有代表性的湿地进出口位置、重点湖湾区域作为采样地点，点位从西到东可分为西部湿地(S1、S2、S3)、中部湿地(S4、S5、S6、S7)、东部湿地(S8、S9、S10、S11)如 图1 。

本研究沉积物分析指标包括：有机质、全氮、全磷、镉、铜、铬、砷、汞、镍、锌和铅。其中：8种重金属参考国家标准检测方法。pH测定使用pH计参考电位法；土壤有机质、总磷使用分光光度计，总氮使用半微量开氏法。为保证样品测定结果的准确性，所有样品都增加空白样品和平行样品测定。

参考GB15618-2018，对库塘湿地土壤进行初步风险评价。按照测得的重金属含量的pH和土壤类型选定所要对比的风险筛选值和风险管制值标准，若实测重金属含量同时低于风险筛选值和风险管制值的标准，则污染风险较低，反之则存在污染风险。若高于风险筛选值标准却低于风险管制值标准则可能存在污染风险，但未达到风险管制值标准，则存在污染风险且难以降低。

地积累指数法是德国学者Muller提出的对沉积物重金属累积程度的评价方法。地累积指数法考虑了自然地质过程和人为活动对沉积物的影响，可以直观反映出沉积物中重金属的累积程度 [8] ，计算公式如下：

$I_{geo}={\log }_2\left[C_n/\left(k\times B_n\right)\right]$

式中：I_geo符号表达见 表1 ；重金属n的实测值符号表达为C_n，单位是mg∙kg⁻¹；n的土壤背景值用符号表达是B_n，本文采用云南省土壤背景值 [9] (Cd、Cu、Cr、As、Hg、Ni、Pb和Zn土壤背景值含量分别为0.218、46.3、65.2、18.4、0.058、42.5、40.6和89.7 mg∙kg⁻¹)作为基准，有固定数值，单位是mg∙kg⁻¹；k是可能引起背景值波动而引入的常数，为固定值，通常k = 1.5。一般在研究中采用德国学者Muller的分级标准 [8] ，分为7个污染等级，重金属地累积指数分级标准见 表1 。

潜在生态风险指数法可反映特定环境中单一重金属污染物的影响和多种重金属污染物的生态危害状况，并从重金属的生物毒性角度出发，划分出潜在生态危害等级，该方法由瑞典学者Hakanson提出 [10] ，计算公式如下：

$\text{RI}={\displaystyle {\sum }_{i=1}^n{E}_{i,r}={\displaystyle {\sum }_{i=1}^n{T}_{i,r}}\times \frac{C_{i,f}}{C_{i,n}}}$

式中：RI和E_i,r的标准见 表2 ，i为某重金属元素；毒性系数用符号表达是T_i,r且是常数(Cd的毒性系数是30、Cu是5、Cr是2、As是10、Hg是40、Ni是5、Pb是5、Zn是1)，无量纲；实测值用符号表达是C_i,f，单位是mg∙kg⁻¹；土壤背景值用符号表达是C_i,n，本文选取云南省土壤背景值 [9] 作为基准，云南省土壤背景值是固定数值，单位是mg∙kg⁻¹。根据RI和E_i,r值划分的不同标准与测量值对比进行分级，潜在生态风险指数划分标准见 表2 。

库塘湿地底泥中8种重金属元素含量的平均值，最大、最小值，土壤背景值，超标点位比例，变异系数以及中国湖泊沉积物平均值见 表3 。所有检测点位底泥重金属含量如下：Cu的平均含量是29.5744 mg∙kg⁻¹，Zn是74.0082 mg∙kg⁻¹，Ni是35.0017 mg∙kg⁻¹，Pb是27.529 3mg∙kg⁻¹，Cd是0.1407 mg∙kg⁻¹，Cr是84.4321 mg∙kg⁻¹，As是0.9745 mg∙kg⁻¹，Hg是0.0604 mg∙kg⁻¹，而高于云南省土壤背景值的采集点位比例，Cu占9.09%，Zn占18.18%，Ni占27.27%，Pb占9.09%，Cd占36.36%，Cr占81.81%，As占0%，Hg占63.64%，整体污染水平较低。表现出西部湿地、东部湿地的底泥重金属含量具有差异性，8种重金属Cu、Zn、Ni、Pb、Cd、Cr、As和Hg的含量若按照分类的不同区域湿地，其浓度含量大小依次为：西部湿地 > 中部湿地 > 东部湿地。西部湿地位于人类活动较密集区，可能受到污水或废水污染导致西部湿地重金属含量普遍偏高，S1点位重金属含量最高，而中部湿地中S4、S5点位与西部湿地相连，比S6、S7点位重金属含量略高，而东部湿地重金属含量较低。

有研究表明，当变异系数超过20%时，人类活动密集是导致重金属空间差异的主要驱动因子 [11] - [14] ，库塘湿地中Zn、Ni、Cr、As和Hg的变异系数在20%~40%之间，变异系数超过40%的有Cu、Pb和Cd。由于库塘湿地周围存在住宅区、工厂和公路，交通发达，且库塘湿地内部是湿地公园供人游览，人类的大量活动、住宅区的生活废水和垃圾、车辆行驶在公路上产生的尾气都会导致库塘湿地底泥重金属具有差异性。因此，人类活动密集和经济活动是河道底泥重金属产生含量差异的主要驱动力 [11] [15] [16] 。

主成分分析结果显示，11种指标共分为2类，前两个主成分(PC1和PC2)累积方差贡献率超过了80%，表明PC1和PC2两个主成分较好地代表了原始数据的大部分信息；其中，PC1方差贡献率为63.2%，PC2方差贡献率为17.3%。PC2载荷较高的指标为有机质和全氮，PC1载荷较高的指标为8种重金属和全磷。 图2 表明各个样本的点聚集在一起，表明这些样本的相似性较高。

地累积指数分析结果显示，Cu、Zn、Ni、As通过与I_geo的分级标准进行对比，可知这四种重金属符合清洁这一分级标准。对比Cd、Cr、Hg和Pb的I_geo指数，得知其符合轻度污染的分级。所分析的8种底泥重金属的分级数为1或0，整理数据后可将库塘湿地的底泥重金属污染程度综合评价为轻度污染。

按不同区域的湿地的I_geo指数排序，西部湿地 > 中部湿地 > 东部湿地。主要原因一方面可能是，西部湿地位于人类活动密集区，可能受到污水或废水污染导致西部湿地重金属含量要高于中部湿地和东部湿地。另一方面，随着社会的发展，交通和各类产业也在不断完善和发展，对汽油及工业原料的需求增多，且库塘湿地周围是住宅区及公路，产生的大量废气和生活废水可能导致特定的重金属污染，比如汽车尾气含有的Pb。而库塘湿地作为湿地公园供人游览，人类活动密集会导致重金属分布及含量都具有差异。

表4 的结果显示，S1点位中部分重金属的E_i,r符合重风险和中风险的分级标准，RI符合中风险的标准，S1点位的生态风险偏高主要原因可能是人类的大量活动、住宅区的生活废水和垃圾、工厂产生的废水和废气、车辆行驶在公路上产生的尾气导致的严重污染.S2、S3、S4、S5、S8、S10部分重金属符合中风险的标准，大部分重金属的E_i,r和RI都符合低风险的标准。大部分点位的重金属处于低风险，且污染集中，综合评价为生态风险较低。

按被分为不同区域的湿地的综合潜在生态风险指数RI排列，西部湿地 > 中部湿地 > 东部湿地，西部湿地明显更高，原因可能是西部湿地的有机质、全氮、全磷含量最高，拥有适合微生物及藻类的生长环境。综合评价表明西部湿地污染风险更高，需要重点处理。

把库塘湿地底泥重金属与云南省土壤背景值 [9] 进行比较，库塘湿地中除As低于土壤背景值外，其他元素的含量均含有超过土壤背景值的点位，Cr超标情况最严重；与中国湖泊沉积物 [17] 平均值对比分析，可以得知Cd、Hg的含量，以及Ni和Cr含量相近，Cu、Zn、Pb和As含量偏低。

与国内其他湖泊进行比较可以得知，库塘湿地的As、Zn和Hg的平均含量比其他湖泊最低的平均含量更低；Cu和Pb与其他湖泊的最低平均含量接近；Ni和Cr与其他城市湖泊的平均含量相近(除去阳澄湖的Cr)，Cd与其他湖泊的最低平均含量相比偏高。综合分析，本论文关注的库塘湿地污染程度分类为轻度污染，且集中于西部湿地，治理时应重点关注。