根据国际大坝委员会（ICOLD）2020年的数据显示，全球河流上建有大型水坝超过58000座，而我国40.6%的水坝属于大型水坝，尤其是在长江上游地区已经建有大量水坝，还有一些大型水坝正在布局。河流建坝能够通过改变流速、泥沙的传输、保持和分选等调控重金属的累积、分布和传输，这将潜在影响河流水环境质量和流域内的人类健康。因此，研究河流建坝对水体及沉积物重金属的赋存特征的影响，并进一步探讨重金属污染风险具有重要的现实意义。

在中科院“西部之光”和“青年创新促进会”人才项目以及四川省特别人才计划项目的资助下，中科院成都山地所贡嘎山站吴艳宏研究员团队邴海健副研究员联合中科院南京地理与湖泊研究所黄佳聪副研究员，分析了三峡大坝建设前后三峡库区干流水体和沉积物中主要重金属（Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn）的时空分布特征、2014-2020年水体和消落带沉积物中重金属的空间变化特征，探究了重金属时空变化的影响因素，揭示了反季节水位调控下大型水库重金属累积对水环境质量的潜在影响及机制。

研究发现，三峡水库蓄水后水体中可溶性重金属含量显著下降，但是消落带沉积物中重金属含量明显增加，尤其是Cd的污染应受到重视。随着蓄水时间的增加，水体和沉积物中重金属的含量呈现明显的空间差异：在完全蓄水早期（如2014年），重金属含量随着距大坝距离的减小而显著增加；自2016年开始，Cd、Pb和Zn在库尾明显增加，之后随着距大坝距离的减小而呈现缓慢下降趋势（图1）。结合Pb同位素示踪和统计学手段（图2），沉积物中Cd、Pb和Zn（及部分Cu）明显受到当地人类活动（重庆主城区）的影响，而Cr和Ni主要来自自然源。长江上游来沙减少、三峡水库反季节的水位调控模式以及极端气候影响了泥沙的通量和组成，进而调控了水体和沉积物中重金属的空间分布格局。研究进一步指出，在三峡库区人类活动逐渐主导了干流重金属的分布和污染，但是人类活动造成的重金属输入并未影响到水环境质量，这主要归因于库区泥沙颗粒组成变细，导致重金属吸附于泥沙并快速沉降，即，泥沙的净化效应。基于上述结果，河流建坝能够通过改变泥沙的分选和颗粒组成而缓解水体重金属污染。

图1三峡水库干流水体和沉积物中重金属时空变化特征的示意图

图2三峡库区干流沉积物中Pb同位素比值的时空分布特征（A）和Pb来源解析（B）