長江口水中汞含量分析評價

吳俊杰

（上海城投原水有限公司，上海 200125）お

摘要

為了了解長江口水中汞污染情況，2013年1~12月份逐月采集水樣以原子熒光法測量其中汞的含量，采用單因子污染指數(shù)法評估汞的污染水平。結果表明，長江口水體中汞含量為0.05~0.16 μg/L，平均值達0.09 μg/L，且不同月份濃度變化較大，呈現(xiàn)春夏高、秋冬低的季節(jié)變化特征；以地表水Ⅲ類標準(0.1 μg/L)為評價標準,單因子污染評價結果顯示長江口汞污染全部高于清潔水平，且有5個月處于污染程度，表明長江口水體中汞含量存在潛在健康風險。

關鍵詞 長江口；地表水；汞含量；單因子評價

中圖分類號 SB181.3文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2014）19-06339-02

お

Evaluation of Mercury Concentration in Yangtze River Estuary

WU Jun瞛ie

(Shanghai Chengtou Raw Water Co. Ltd, Shanghai 200125)

AbstractIn order to detect the mercury pollution of surface water in Yangtze River Estuary, the mercury concentrations of samples, collected from January to December in 2013, were determined by atomic fluorescence spectrophotometry (AFS), and the mercury contamination was evaluated by single factor evaluation. The results showed that the mercury contends were varied from 0.05 to 0.16 μg/L, and the average was 0.09 μg/L, the mercury concentration distribution displayed the characters as following: it had different value between months, and showed high concentration in spring and summer, low concentration in autumn and winter. Single factor evaluation indicated mercury pollution in water of Yangtze River Estuary was higher than clean level, and even 5 months researched pollution states according to surface water Ⅲ kind standard (0.01 μg/L), this phenomenon showed there exist potential health risk mercury pollution in water of Yangtze River Estuary.

Key words Yangtze River Estuary; Surface water; Mercury concentration; Single factor evaluation

お

作者簡介

吳俊杰（1976-），男，廣西宜州人，工程師，博士，從事水資源開發(fā)和水質(zhì)管理工作。

收稿日期 20140604

汞是生物生長非必需的有毒重金屬元素，其毒性很強，不可降解，有很強的生物累積性和神經(jīng)毒性［1-2］。環(huán)境中特別是水體中的汞容易通過食物鏈的方式在生物中傳播、累積并最終進入人體，損害人體神經(jīng)系統(tǒng)，且在肝腎等器官中長期累積，產(chǎn)生健康風險；同時，汞作為內(nèi)分泌干擾物，顯著影響人體的正常新陳代謝活動［3-6］。

通常，水和食物是人體汞暴露的主要途徑，相較而言，水體中汞的含量對人體的威脅更為直接和重要，了解和降低水體中汞的含量對于保障人體健康具有重要的意義。長江口是上海市主要水源地，直接供應上海原水70%的取水量，作為長江最下游的水體和長江黃浦江兩江交匯之所，其水質(zhì)條件受到上游來水和黃浦江水質(zhì)的影響。目前，對長江中上游特別是三峽成庫后水中汞含量分布狀況有了較多的研究工作，相應的作為曾經(jīng)上海的主要水源地黃浦江中汞含量也有了很多進展，并取得很好的成果，如丁振華等研究了黃浦江水和沉積物中總汞沿江分布特征，總結了汞的含量與沿岸工農(nóng)業(yè)分布存在很好的對應性［7-8］。而對于長江口水體中汞含量研究工作較少，因此，筆者在2013年1~12月逐月采集水樣，以原子熒光法測量其中汞的含量，研究長江口水體中汞的含量分布情況，并采用單因子污染指數(shù)法評估汞的污染水平。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

水樣是長江口地表水，采樣時間為2013年1~12月，樣品的采集與保存過程均按照國家環(huán)境保護總局制定頒布的有關規(guī)章、標準實施。采樣瓶為1L的硼硅玻璃瓶，在取樣前先用去離子水清洗采樣瓶，取樣時再以所采水樣潤洗3次后進行取樣，采樣時，每升水樣中立即加入10 ml硫酸，并送回實驗室當天完成分析檢測。

1.2 樣品制備

所用試劑均為優(yōu)級純，水為超純水。取10 ml水樣，制備過程如標準系列，分別加入1 ml鹽酸、0.5 ml溴酸鉀-溴化鉀溶液（2.7 g/L+10 g/L）,搖勻放置20 min后，加入2滴鹽酸羥胺溶液（100 g/L）使黃色褪盡，混勻。

1.3 樣品分析

汞的含量分析采用原子熒光法，所用儀器為北京吉天AFS-9130原子熒光光度計，儀器條件為燈電流30 mA、負高壓270 V、原子化器高度10 mm、載氣流量400 ml/min、屏蔽氣流量800 ml/min、載流鹽酸溶液（2%）、還原劑磞氫化鉀+氫氧化鈉（1%+0.5%），按照儀器條件開機穩(wěn)定后先測定標準系列制備標準曲線，然后分析水樣，計算其濃度。

1.4評價方法

水體中的汞污染情況采用標準指數(shù)法，即根據(jù)汞元素本身所具有的毒性大小和研究水體功能特征，根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準GB 3838-2002》標準，以水體中實際汞含量水平與標準限值進行比較（通常選擇Ⅲ類地表水限值作為標準），比值作為參考進行分級評價，其公式為玃=〤/S，式中，P為污染指數(shù)；C為污染物的實測值，S為污染物的評價標準。當P≤0.5時，污染程度為清潔，污染水平為清潔；0.50

2 結果與分析

2.1 長江口水中汞含量及季節(jié)變化特征

2013年1~12月份采樣分析結果顯示，研究區(qū)域水中汞含量水平為0.09±0.04 μg/L，其濃度是長江上游嘉陵江濃度（0.03 μg/L）的3倍［9］，也高于三峽庫區(qū)0.07 μg/L的水平［10］，表明長江口水體中汞含量不僅僅由長江上游直接輸入，與長江沿岸工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活污水輸入關系更為密切，其中增加部分主要來自沿岸輸入過程；另一方面，研究區(qū)域水中汞濃度低于黃浦江平均值（0.14 μg/L）［8］，這是因為采樣點位于長江口長興島北側(cè)副水道，其水量基本來自長江水，受南岸黃浦江影響較小。從長江口水中汞濃度月變化情況（圖1）可以看出，汞最高濃度出現(xiàn)在3月份，達0.16 μg/L，夏季含量較高并保持相對穩(wěn)定的含量，而秋冬季濃度波動較大，全年呈現(xiàn)春夏高、秋冬低的特征。

圖1 長江口水中汞含量月變化

與全國其他重要水系相比，長江口水體汞濃度處于較低水平，東北松花江、環(huán)渤海區(qū)域、云貴地區(qū)河流中汞含量均顯著高于長江口［11］。一方面，這些地區(qū)工業(yè)和礦山開采輸入的汞是重要原因，特別是東北松花江流域作為曾經(jīng)重要的重工業(yè)基地，汞的輸入一直處于較高水平；另一方面，長江口雖然處于長江末端且沿江工農(nóng)業(yè)發(fā)達，但由于本底水平較低，且來水量大，稀釋作用顯著， 因此，與其他河流相比具有較低水平的汞含量。雖然在國內(nèi)水系中汞含量處于較低水平，但長江口汞污染問題依然比較嚴重，按照地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GB3838-2002），其含量基本處于Ⅲ類，某些時期達到了Ⅳ類水平。

有研究表明，地表水中汞含量的變化情況與汛期關系密切，通常而言，枯水期汞含量較高而豐水期含量低［12-13］。長江口水中汞含量與此相反的情況，呈現(xiàn)春夏季高秋冬季低的季節(jié)變化特征及豐水期含量高而枯水期含量低。一般河流中，汞的濃度變化情況由內(nèi)源性汞占主導地位，在內(nèi)源性汞占據(jù)優(yōu)勢地位的水系，水量的稀釋作用是水中汞含量的控制因素，枯水期時水量少稀釋作用較弱，因此汞含量較高，相反的水量增加時其濃度降低。而長江口水中汞含量變化機制與一般河流不同，外源性輸入

是造成長江口水體汞含量升高的主要因素，說明長江沿岸輸入是引起長江口汞濃度增加的主要原因。另外，夏季較高的汞含量可能與農(nóng)業(yè)面源污染有關，由于降雨量的增加，雨水沖刷帶入的農(nóng)業(yè)面源污染可能

是造成夏季汞含量升高的主要因素，因此，治理沿江汞污染

不能忽略農(nóng)業(yè)面源的污染情況。

2.2 長江口水中汞污染評價

作為日常生產(chǎn)活動主要水源的地表水，其質(zhì)量狀況直接關系到地區(qū)經(jīng)濟和社會健康、穩(wěn)定、持續(xù)的發(fā)展，因此采用有效的手段對水體環(huán)境質(zhì)量和潛在風險進行評價，對于保護水環(huán)境以及合理開發(fā)、利用水資源具有重要的作用。根據(jù)長江口12個月水樣品中汞含量，經(jīng)計算得出1~12月的污染指數(shù)分別為0.5、0.8、1.6、0.8、0.5、0.8、1.2、1.5、0.5、1.2、0.5、1.2，可見長江口水中汞最大污染指數(shù)為1.6，最小為0.5，屬清潔程度的為4個月，占全年的33%，微清潔為3個月，占全年的25%，而污染程度的達5個月，占全年的42%，平均污染指數(shù)為0.9，已經(jīng)接近污染程度水平。評價結果表明，雖然長江口水體中汞污染目前雖然較輕，但具有潛在的健康風險，另外，由于汞具有難降解、易富集的特點，水體污染程度存在進一步惡化的可能性。

3 結論

通過對長江口水中汞含量的監(jiān)測分析，發(fā)現(xiàn)汞含量在Ⅱ~Ⅳ類標準，水中汞含量高于上游地區(qū)，主要受長江沿岸輸入影響，污染指數(shù)評價說明總體上水體中汞污染較輕，但存在惡化的風險，對區(qū)域內(nèi)群眾生活造成潛在威脅，應采取措施進行治理。

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