江西省典型礦區(qū)農(nóng)村飲用水源地重金屬污染分析

王濤 劉足根 陳宏文 許秋瑾 彭昆國

摘要：在江西省典型礦區(qū)選取２個(gè)涉重企業(yè)作為污染源，在其附近布點(diǎn)采樣，分析地表水／地下水、土壤中重金屬的污染特征，以期為農(nóng)村飲用水源地的劃分和保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明，污染源Ａ附近飲用水源水質(zhì)保護(hù)較好，未受重金屬污染；污染源Ｂ附近飲用水地表水源已受到鎘和鉛的污染，地下水源已輕微受到鉛的污染；對于調(diào)查區(qū)域來講，在枯水期要特別注意水源地鋅和鉛的污染，而在豐水期要特別注意鉻和鎘的污染；水源地附近土壤中鋅和鉛在枯水期更易于檢出，特別是鋅，豐水期時(shí)未檢出，而枯水期的檢出量都在１００ ｍｇ／ｋｇ以上；除個(gè)別點(diǎn)外，銅在枯水期的檢出量也較高；不同時(shí)期不同地點(diǎn)鉻的檢出量變化較大。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村；飲用水源地；重金屬；污染特征；江西省

中圖分類號：Ｘ５０２文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０12）16－3597-04

Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏn Ｈｅａｖｙ Ｍｅｔａｌ Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ａｔ Ｄｒｉｎｋｉｎｇ Ｗａｔｅｒ Ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ Ｃｏｕｎｔｒｙｓｉｄｅ ｉｎ Ｔｙｐｉｃａｌ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｊｉａｎｇｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ

ＷＡＮＧ Ｔａｏ１，ＬＩＵ Ｚｕ－ｇｅｎ１，ＣＨＥＮ Ｈｏｎｇ－ｗｅｎ１，ＸＵ Ｑｉｕ－ｊｉｎ２，ＰＥＮＧ Ｋｕｎ－ｇｕｏ１

（１． Ｊｉａｎｇｘｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３００２９， Ｃｈｉｎａ；

２． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００１２， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Tｗｏ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ ｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌｓ ｉｎ ｔｙｐｉｃａｌ ｍｉｎｅｒａｌ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｊｉａｎｇｘｉ ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｗｅｒｅ ｃｈｏｓｅｎ ａｓ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅｓ where ｓａｍｐｌｉｎｇ ｓｉｔｅｓ ｗｅｒｅ ｓｅｔ ａｎｄ ｓａｍｐｌｅｓ ｗｅｒｅ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ． Ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌｓ ｉｎ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｔｅｒ／ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｓｏｉｌｓ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ， ａｎｄ ｉｔ would ｐｒｏｖｉｄｅd ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｒｉｎｋｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｓｏｕｒｃｅ ｉｎ ｃｏｕｎｔｒｙｓｉｄｅ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗed ｔｈａｔ ｄｒｉｎｋｉｎｇ ｗａｔｅｒ waｓ ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ ｗｅｌｌ ｎｅａｒ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅ Ａ ａｎｄ ｎｏｔ ｓｕｂｊｅｃｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌｓ； ｎｅａｒ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅ Ｂ， ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｔｅｒ ｈａd ｂｅｅｎ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄ ｂｙ Ｃｄ ａｎｄ Ｐｂ， ｗｈｉｌｅ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ waｓ ｓｌｉｇｈｔｌｙ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄ ｂｙ Ｐｂ； ａｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ａｒｅａ， ｔｈｅ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ of Ｚｎ ａｎｄ Ｐｂ ｉｎ ｄｒｙ ｓｅａｓｏｎ ｎｅｅｄed ｍｏｒｅ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ， ｗｈｉｌｅ ｉｎ ｗｅｔ ｓｅａｓｏｎ， ｔｈｅ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ of Ｃｒ ａｎｄ Ｃｄ ｎｅｅｄed ｍｏｒｅ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ； Ｚｎ ａｎｄ Ｐｂ ｉｎ ｔｈｅ ｓｏｉｌｓ ｎｅａｒ ｄｒｉｎｋｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｓｏｕｒｃｅｓ ｃould ｂｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｅａｓｉｌｙ ｉｎ ｄｒｙ ｓｅａｓｏｎ， ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ Ｚｎ， ｗｈｉｃｈ couldnt ｂｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｉｎ ｗｅｔ ｓｅａｓｏｎｓ， ｂｕｔ ｉｎ ｄｒｙ ｓｅａｓｏｎ， ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ were ｏｖｅｒ １００ ｍｇ／ｋｇ； ｅｘｃｅｐｔ ｆｏｒ ｓｏｍｅ ｓｉｔｅｓ， ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ Ｃｕ ｉｎ ｓｏｉｌｓ were ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ ｄｒｙ ｓｅａｓｏｎｓ； ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ Ｃｒ ｉｎ the ｓｏｉｌ ｏｆ ｓｏｍｅ ｓｉｔｅｓ were ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ ｄｒｙ ｓｅａｓｏｎｓ， ｗｈｉｌｅ ｔｈａｔ ｉｎ ｓｏｍｅ ｓｉｔｅｓ were ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ ｗｅｔ ｓｅａｓｏｎｓ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｃｏｕｎｔｒｙｓｉｄｅ； ｄｒｉｎｋｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｓｏｕｒｃｅ； ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ； ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ； Jiangxi province

重金屬作為環(huán)境中的一類持久性污染物，進(jìn)入環(huán)境后不能通過微生物降解等作用去除，而是在多種介質(zhì)中以復(fù)雜的形態(tài)存在并累積。環(huán)境中的重金屬可通過多種途徑進(jìn)入人體［１－３］，并在體內(nèi)累積，對人體的健康產(chǎn)生影響［４－６］。飲水是重金屬進(jìn)入人體的主要途徑之一，飲用水及水源地重金屬污染受到了研究者的廣泛關(guān)注［７－９］。

江西省礦產(chǎn)資源豐富，礦產(chǎn)開采及礦產(chǎn)品加工已有上百年的歷史，在帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的同時(shí)，也給周邊環(huán)境帶來了重金屬污染。有學(xué)者對江西省典型礦區(qū)土壤、河流及底泥中重金屬的污染特征做了調(diào)查［１０－１２］，還有學(xué)者對農(nóng)村地區(qū)不同類型飲用水水質(zhì)進(jìn)行了分析［１３］，但對飲用水源地表水／地下水、土壤中重金屬的污染特征尚缺乏系統(tǒng)調(diào)查，特別是有關(guān)廣大農(nóng)村飲用水水源地重金屬污染特征調(diào)查分析方面的報(bào)道更為鮮見。本文對江西省典型礦區(qū)農(nóng)村飲用水源地表水／地下水、土壤中重金屬的污染特征進(jìn)行調(diào)查分析，以期為農(nóng)村飲用水水源地的劃分與保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

１材料與方法

１．１污染源選取與采樣布點(diǎn)

在江西省典型礦區(qū)選取兩個(gè)涉重企業(yè)Ａ和Ｂ作為污染源，其中污染源Ａ排放的廢水經(jīng)一條小溪（圖１中未顯示）匯入河流ＬＡＨ，污染源Ｂ排放廢水的受納水體為ＳＱＨ。采樣布點(diǎn)以污染源為中心，在距污染源不同距離的范圍內(nèi)選取有代表性的鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）進(jìn)行布點(diǎn)采樣（圖１），采樣在同一年度的枯水期（２月）和豐水期（７月）各采集１次。

１．２樣品采集

１．２．１水樣對以地下水為飲用水源的農(nóng)村，選取有代表性的水源采集地下水樣；對于以自來水為飲用水的鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），在自來水取水口采集水樣，水樣采集后立即滴加ＨＮＯ３保護(hù)，帶回實(shí)驗(yàn)室分析。

１．２．２土壤樣土壤樣品采集的布點(diǎn)方式同水樣，布點(diǎn)位置為水源地附近農(nóng)田。土壤樣品采集耕層土壤（０～２０ ｃｍ），樣品采集后立即裝入密封袋中帶回實(shí)驗(yàn)室處理。

１．３方法

１．３．１水樣處理方法采回的水樣如不能及時(shí)分析，放冰箱中４ ℃冷藏，分析前，水樣經(jīng)０．４５ μｍ微孔濾膜過濾后直接測定。

１．３．２土壤樣處理方法采回的土壤樣品室溫下自然風(fēng)干，揀出其中的石塊及植物根系，磨碎后過２０目篩備用，分析前，采用四分法縮分至分析用量，并在瑪瑙研缽中研磨，過２００目篩，稱取０．３００ ０ ± ０．０００ ２ ｇ至聚四氟乙烯坩堝中，采用ＨＮＯ３－ＨＣｌＯ４－ＨＦ消解后測定。

１．４樣品分析

水樣的測定參照《水和廢水監(jiān)測分析方法（第四版）》［１４］，土壤樣的測定參照《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》［１５］。樣品的分析指標(biāo)為Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｃｄ和Ｐｂ，用原子吸收分光光度計(jì)（Ａｎａｌｙｔｉｋ Ｊｅｎａ ＺＥＥｎｉｔ ７００Ｐ）測定。

２結(jié)果與分析

２．１水樣中重金屬污染特征分析

研究區(qū)飲用水源地表水及地下水中重金屬含量如表１和表２所示，由表１可知，在污染源Ａ附近，ＬＡＨ在豐水期有Ｃｒ檢出，ＺＪＦ在枯水期有Ｚｎ檢出、在豐水期有Ｃｒ檢出，其余樣點(diǎn)均未有重金屬檢出；在污染源Ｂ附近，ＳＱＨ在枯水期和豐水期均有Ｚｎ檢出，且枯水期的檢出量要高于豐水期，ＱＳＫ在豐水期有Ｃｄ檢出，而Ｐｂ在枯水期和豐水期均有檢出，且枯水期的含量要遠(yuǎn)高于豐水期的含量，ＬＳ在豐水期有Ｃｒ檢出，在枯水期有Ｐｂ檢出，其余樣點(diǎn)均未有重金屬檢出。

由表２可見，在污染源Ａ附近，ＺＪＦ的枯水期和豐水期均有Ｚｎ檢出，且枯水期的含量要高于豐水期，在豐水期有Ｃｒ檢出，ＸＪＦ在豐水期有Ｃｒ檢出，其余樣點(diǎn)未有重金屬檢出；在污染源Ｂ附近，ＬＳ在豐水期有Ｃｄ檢出，在枯水期有Ｐｂ檢出，其余樣點(diǎn)未有重金屬檢出。

從檢出量來看，污染源Ａ附近地表水和地下水水質(zhì)保護(hù)較好，未受到重金屬的污染；地表水中污染源Ｂ附近ＱＳＫ在豐水期Ｃｄ的檢出量超過了《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（ＧＢ ３８３８－２００２）》中集中式生活飲用水地表水源地二級保護(hù)區(qū)的水質(zhì)（ＩＩＩ類）標(biāo)準(zhǔn)限值，而Ｐｂ無論在豐水期還是枯水期，其含量都超過了集中式生活飲用水地表水源地二級保護(hù)區(qū)的水質(zhì)（ＩＩＩ類）標(biāo)準(zhǔn)限值，這表明ＱＳＫ飲用水地表水源地已受到重金屬Ｃｄ和Ｐｂ的污染；地下水中，污染源Ｂ附近ＬＳ點(diǎn)在枯水期Ｐｂ的檢出量略超《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（ＧＢ １４８４８－９３）》中集中式生活飲用水水源水質(zhì)（ＩＩＩ類）標(biāo)準(zhǔn)限值，這表明該地的飲用水源已輕微受到重金屬Ｐｂ的污染。因《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（ＧＢ ３８３８－２００２）》和《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（ＧＢ １４８４８－９３）》中未對總Ｃｒ的含量作出規(guī)定，故本研究未評價(jià)飲用水源地總Ｃｒ的污染狀況。

從檢出規(guī)律來看，Ｚｎ和Ｐｂ在枯水期的檢出量要高于豐水期，而Ｃｒ和Ｃｄ更易在豐水期檢出，因此，對于調(diào)查區(qū)域來講，在枯水期要特別注意飲用水中Ｚｎ和Ｐｂ的污染，而在豐水期要特別注意Ｃｒ和Ｃｄ的污染。

２．２水源地附近土壤中重金屬污染特征分析

調(diào)查區(qū)水源地附近土壤中重金屬的含量如表３所示，由表可見，污染源Ａ附近ＺＪＦ在枯水期時(shí)土壤中Ｃｕ含量超標(biāo)嚴(yán)重，是《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（ＧＢ １５６１８－１９９５）中ＩＩ類標(biāo)準(zhǔn)（農(nóng)田）限值的５倍，在枯水期土壤中Ｃｕ含量也略有超標(biāo)，此外，ＸＪＦ土壤中Ｃｕ含量也有超標(biāo)，這表明污染源Ａ附近ＺＪＦ和ＸＪＦ的土壤已受到不同程度的Ｃｕ污染，這與該地長期銅礦開采和加工有關(guān)；污染源Ｂ附近樣點(diǎn)土壤的環(huán)境質(zhì)量相對較好，未受到重金屬的污染。

從檢出量來看，Ｚｎ和Ｐｂ在枯水期更易于檢出，特別是Ｚｎ，豐水期時(shí)未檢出，而枯水期的檢出量都在１００ ｍｇ／ｋｇ以上，這與水樣中Ｚｎ的檢出規(guī)律一致；除個(gè)別點(diǎn)外，Ｃｕ檢出量也是在枯水期高些；Ｃｒ檢出量在有些點(diǎn)枯水期高，而在有些點(diǎn)則豐水期高；Ｎｉ和Ｃｄ在供試土壤中均未檢出。

３小結(jié)與討論

３．１水源地劃分與保護(hù)

根據(jù)研究結(jié)果，污染源Ａ附近的飲用水源地保護(hù)較好，應(yīng)進(jìn)一步結(jié)合實(shí)地調(diào)查，劃分出一定范圍的保護(hù)區(qū)，加強(qiáng)對水源地的保護(hù)；污染源Ｂ附近的飲用水源地已受到不同程度的重金屬污染，建議更換飲用水源地，或進(jìn)一步強(qiáng)化飲用水的預(yù)處理，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后方可作為飲用水，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對水源地周邊環(huán)境的整治，切斷污染源，重新劃定保護(hù)區(qū)。

３．２水源地附近土壤保護(hù)

污染源Ａ附近受重金屬污染的土壤，建議改種對重金屬有一定富集能力的觀賞植物，待土壤中重金屬含量降低符合標(biāo)準(zhǔn)后再改種可食農(nóng)作物；污染源Ｂ附近土壤未受重金屬污染，應(yīng)劃分保護(hù)區(qū)加強(qiáng)對農(nóng)業(yè)用地的保護(hù)。

３．３水源地環(huán)境監(jiān)管

加強(qiáng)對調(diào)查飲用水源地的環(huán)境監(jiān)管，強(qiáng)化相關(guān)企業(yè)的環(huán)境污染防治責(zé)任，實(shí)現(xiàn)污染物的達(dá)標(biāo)排放，并進(jìn)一步加大資金投入，對水源地進(jìn)行環(huán)境整治，加強(qiáng)對水源地的水質(zhì)監(jiān)測，及時(shí)掌握水質(zhì)動(dòng)態(tài)變化，同時(shí)應(yīng)改進(jìn)該水源地的供水工程設(shè)計(jì)，以確保當(dāng)?shù)鼐用竦娘嬎踩?/p>

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